Avaliação funcional e prescrição de exercícios aeróbicos baseadas no TCPE

O TCPE é considerado o melhor método para avaliar o desempenho aeróbico e, principalmente, subsidiar a prescrição de exercícios aeróbicos.^17,18 Consideradas indicações classe IIa - prescrição otimizada de exercício em indivíduos normais, cardiopatas e pneumopatas que vão iniciar programa de exercícios regulares e classe IIa - em atletas¹ - tais indicações, com esses propósitos, são ainda pouco exploradas pelo cardiologista clínico.

Por meio da análise conjunta dos gases expirados, do trabalho e/ou esforço realizado e do comportamento de variáveis hemodinâmicas, com destaque para a frequência cardíaca (FC), pode-se obter uma avaliação funcional mais completa. Dessa forma, é possível se delinear um programa de exercícios aeróbicos mais preciso e individualizado. Em indivíduos aparentemente saudáveis que se engajam em esportes aeróbicos de moderada a alta intensidade, a avaliação pelo teste traz ganhos na qualidade da prescrição e no desempenho esportivo.¹⁸ Em cardiopatas e atletas de alto desempenho, esses benefícios já são amplamente estabelecidos. Erros de prescrição, em tais indivíduos, tanto para menos quanto para mais, podem impactar negativamente nos resultados esperados de um programa de treinamento.

Sucintamente, para a prescrição de exercícios aeróbicos, as informações mais relevantes obtidas no TCPE são a FC e a intensidade do esforço na qual ocorrem os limiares ventilatórios, em especial, o LA ou primeiro limiar.¹⁹ A intensidade de esforço no qual ocorre esse limiar caracteriza o mais alto nível submáximo tolerado, por um dado indivíduo, por longos períodos de tempo. Como essa intensidade do esforço varia até mesmo entre dois indivíduos com idêntica capacidade funcional máxima (e até mesmo com valores similares de VO₂ máximo medido), a sua determinação precisa, pelo TCPE, sofistica e aprimora a qualidade da prescrição do exercício aeróbico. Em termos práticos, utilizam-se os valores de FC em diferentes momentos do TCPE máximo para estabelecer as bases de uma prescrição mais objetiva. Mais comumente, são considerados os valores de FC em repouso com o indivíduo deitado (FC Rep), a FC máxima (FC max) e a FC do LA, além da FC no PCR e aquela observada no ponto em que R = 1. Tradicionalmente, são prescritos exercícios guiados pela intensidade relativa às FC, mas podem-se utilizar também as cargas referentes aos limiares e ao esforço máximo.^1,20 Quando o objetivo é treinar até uma intensidade subjetiva moderada que se possa sustentar por longos períodos, limitamos ao LA. Entre o LA e o PCR temos um esforço mais intenso, mas, em geral, ainda tolerado por períodos prolongados, com amplas variações individuais. Por fim, temos o exercício realizado acima do PCR, o qual é muito intenso e bem mais difícil de sustentar, que pode ser intervalado (alternado por períodos de repouso ou de algum tipo de exercício de intensidade leve à moderada).²⁰

Existem inúmeros protocolos que podem ser utilizados tanto em indivíduos saudáveis quanto em portadores das mais diversas patologias.²¹ Nesse cenário, são frequentes as prescrições delineadas para um exercício aeróbico em ritmo constante (caminhada ou corrida) ou exercício aeróbico intervalado, podendo incluir, ou não, uma participação anaeróbica mais importante, na qual há alternância de ritmos ou intensidades de esforço (e.g. alternar andar e correr, caminhadas ou pedaladas em subidas e descidas, jogos desportivos com bola e aulas de spinning, entre outros).

No entanto, a qualidade dessa prescrição, baseada em FC derivada do TCPE, depende de alguns fatores. Em primeiro lugar, é muito conveniente que o TCPE tenha sido realizado em protocolo de rampa, com duração igual ou superior a oito minutos, utilizando-se o ergômetro mais similar ao exercício aeróbico realizado pelo indivíduo (cicloergômetro para ciclistas, esteira rolante para corredores). Protocolos mais longos tendem a permitir uma maior diferenciação e precisão na identificação da intensidade do esforço que corresponde aos limiares. Por outro lado, é importante reconhecer que os dados colhidos durante um TCPE realizado em uma sala climatizada podem se mostrar diferentes daqueles obtidos em uma caminhada ou pedalada, ou ainda corrida de longa duração (mais de 45 minutos), ao ar livre e com condições climáticas mais adversas, nas quais o fenômeno do cardiovascular drift²² faz com que a FC não atinja um platô e continue aumentando lentamente, apesar da manutenção da mesma intensidade de esforço. Mas naqueles pacientes em uso de dispositivos controladores de FC, ou que usam regularmente medicações de ação cronotrópica negativa, cuidados específicos devem ser tomados para que essa prescrição controlada pela FC, obtida no TCPE, possa permanecer válida. O caso mais óbvio é o dos pacientes que fazem uso de ß-bloqueadores em dose diária única, os quais levam a FC de exercício variar de acordo com o intervalo entre a tomada do medicamento e a realização do exercício propriamente dito.²³ Para que esse efeito cronofarmacológico seja minimizado, o ideal, para tais pacientes, é realizar o TCPE no horário mais típico de exercício regular. Em portadores de marcapasso, ressincronizadores e fibrilação atrial, a mensuração da FC por frequencímetros fica dificultada. Nesses indivíduos, bem como em alguns atletas, nos quais a intensidade do treinamento é baseada na carga ou velocidade, podemos prescrever o exercício baseado nas velocidades ou cargas relativas aos limiares. Alguns estudos sugerem que a carga relativa ao R = 1 tem a melhor correlação com máximo esforço em equilíbrio metabólico.²⁴

Finalmente, outras variáveis potencialmente relevantes podem ser obtidas com a análise de gases expirados, inclusive algumas que não exigem esforço máximo, como a análise da eficiência mecânica e o ponto ótimo cardiorrespiratório,¹³ o que amplia ainda mais o valor do TCPE na prescrição de exercícios primariamente aeróbicos.

TCPE na insuficiência cardíaca

A insuficiência cardíaca crônica (ICC) é uma síndrome sistêmica, na qual a redução da capacidade funcional é uma das principais características. O déficit cardiovascular tem influência direta em outros órgãos e sistemas como o pulmonar, renal e no músculo esquelético. O TCPE é considerado o "padrão ouro" para avaliação funcional de pacientes com ICC, propiciando informações diagnósticas e prognósticas derivadas da medida direta do VO₂, VCO₂ e VE. Adicionalmente, a relação entre as variáveis VE/VO₂, VE/CO₂, VCO₂/VO₂ ou R, além dos pontos metabólicos LA e PCR são, todos eles, parâmetros úteis que servem para indicar com acurácia a capacidade aeróbica máxima, quantificar a restrição funcional, mensurar a resposta à terapia farmacológica e orientar a prescrição de treinamento físico.

As diretrizes nacionais da Sociedade Brasileira de Cardiologia para manejo de pacientes com ICC trazem o TCPE como indicação classe I na avaliação de pacientes candidatos a transplante cardíaco ou na avaliação dos mecanismos de dispneia. A utilização do TCPE é indicação classe IIa para prescrição de exercício, assim como para avaliar gravidade, prognóstico e as respostas a intervenções terapêuticas em ICC.^25,26

A resposta ao TCPE do paciente com ICC se caracteriza por: VO₂ reduzido, LA < 40% do VO₂ máximo predito, PUO₂ < 85% e em platô, VE/VCO₂ aumentado, OUES reduzido, reserva ventilatória ampla e saturação de O₂ geralmente normal.² O VO₂ pico é a medida especifica e direta da capacidade funcional. Diversos estudos demonstraram sua capacidade independente de prognóstico em ICC. De acordo com a diretriz nacional de transplante cardíaco, um VO₂ pico abaixo de 10 mL/kg/min é indicação classe I para o procedimento, sendo indicação classe IIa quando o VO₂ pico está abaixo de 12 mL/Kg/min (naqueles em uso de betabloqueador) ou abaixo de 14 mL/kg/min, principalmente naqueles com outros critérios de gravidade (exemplo: VE/VCO₂slope > 35).²⁷ Weber et al.²⁸ criaram uma classificação dos resultados do VO₂ pico: classe A = VO₂ > 20 mL/kg/min; classe B = VO₂ entre 16-20 mL/kg/min; classe C = VO₂ entre 10-15 mL/kg/min e classe D = VO₂ < 10 mL/kg/min. Vale ressaltar que, para se ter acurácia no valor prognóstico do VO₂ pico, faz-se necessário que o exame cumpra os requisitos de uma prova máxima (proposto para IC: R > 1,05).

Outras importantes variáveis medidas pelo TCPE que apresentam valor adicional e independente para prognóstico na ICC são: VE/VCO₂slope, OUES, T_1/2VO₂, recuperação da FC no primeiro minuto pós-esforço, presença de ventilação periódica, comportamento do PeT CO₂ e do PUO₂.

Chua et al.²⁹ avaliaram pacientes com ICC utilizando o TCPE e verificaram que pacientes com VE/VCO₂slope > 34 corriam maior risco de hospitalização por descompensação, assim como de óbito. Outros autores^30-32 também avaliaram o valor prognóstico do VE/VCO₂slope na ICC demonstrando ser essa uma variável de ótimo valor independente, até maior que o próprio VO₂ pico, sendo importante naqueles pacientes que atingem apenas esforços submáximos. Na população de ICC por doença de Chagas, Ritt et al.³³ verificaram que o melhor ponto de corte para pior prognóstico dessa variável foi acima do VE/VCO₂slope > 32,5 - portanto mais precoce que o dos estudos de outras etiologias. Arena et al.³⁴ publicaram as classes ventilatórias baseadas no valor do VE/VCO₂slope: classe I VE/VCO₂ ≤ 29,9; classe II entre 30-35,9; classe III entre 36-44,9; classe IV ≥ 45. Em 2 anos, a sobrevida livre de eventos (morte, transplante ou implante de assistência ventricular) para as classes I-IV foram, respectivamente, 97,2%; 85,2%; 72,3% e 44,2% (p < 0,0001). Analisando uma população de pacientes avaliados por TCPE para transplante cardíaco, Ferreira et al.³⁵ encontraram o ponto de corte ≥ 43 para o VE/CO₂slope como sendo o ideal para se determinar a indicação de transplante cardíaco. O uso do VE/VCO₂slope como critério para seleção de candidatos a transplante foi capaz de reclassificar corretamente 18,3% mais pacientes que os critérios clássicos baseados no VO₂ pico (p < 0,001).³⁵

O OUES também apresenta valor prognóstico independente. Inicialmente, Baba et al.³⁶ descreveram o comportamento dessa variável, a qual, subsequentemente, teve seu ponto de corte e valor prognóstico independente avaliado por outros autores. Um ponto de corte < 1,47 L/min determina um grupo de maior gravidade em ICC.^37,14

O T_1/2VO₂ é identificado em pacientes com ICC. Groote et al.³⁸ verificaram as medidas dessa variável em pacientes com VO₂ ≥ 15, entre 10,1-14,9 e ≤ 10 mL/kg/min. Os autores encontraram, respectivamente T_1/2 VO₂ de, 108 ± 44,6; 137 ± 58,7; 176 ± 75 segundos.³⁸ Em pacientes sem cardiopatia o T_1/2VO₂ é, geralmente, < 90 segundos.³⁹

A cinética de recuperação da FC (RFC) é um marcador prognóstico já bem estabelecido em pacientes com DAC⁴⁰ e está relacionada a alterações no balanço autonômico após o esforço. Na ICC também é um fator independente de mortalidade, mesmo em pacientes em uso de betabloqueador.⁴¹ O ponto de corte estabelecido para essa população foi ≤ 16 batimentos/minuto em um protocolo de recuperação ativa (Hazard Ratio 4,6 IC 95%: 2,8-7,5; p < 0,001). Sua utilidade clínica foi avaliada em pacientes na zona intermediária do VO₂ pico para indicação de transplante (VO₂ entre 10,1-13,9 mL/kg/min). Neles, a análise da RFC agregou valor ao VO₂ pico e ao VE/VCO₂slope. Aqueles com RFC e VE/VCO₂slope alterados tiveram um prognóstico comparável àqueles com VO₂ < 10 mL/kg/min.⁴²

A presença de oscilações amplas da ventilação durante o esforço é relacionada à ocorrência de eventos cardiovasculares e óbitos em pacientes com ICC. Esse padrão, análogo ao padrão de Cheyne-Stoke, quando ocorre no esforço, recebe o nome esforço recebeu o nome de ventilação periódica. A ocorrência de ventilação periódica ao esforço (caracterizada por uma variação da amplitude > 5 L/min por ao menos 3 ciclos) esteve relacionada a uma chance de até 3 vezes maior de mortalidade em pacientes com ICC (Hazard Ratio 2,97 IC 95% 1,34 - 6,54; p < 0,007).^9,43,44 A presença de ventilação periódica agregou risco em pacientes com VO₂ pico reduzido e VE/VCO₂slope elevado.⁴⁵

A PET CO₂ em repouso é outro índice que reflete a dinâmica de trocas pulmonares e difusão do CO₂ em nível alveolar. Valores médios < 33 mmHg após 2 minutos em repouso foram correlacionados de forma independente com pior prognóstico e maior mortalidade em ICC (Hazard Ratio 2,17 IC 95% 1,48-3,19; p < 0,001).⁴⁶

O PuO₂ pode ser analisado quanto ao seu valor absoluto, assim como quanto ao seu comportamento no esforço. Um comportamento em platô está, por vezes, relacionado a um aumento insuficiente do VS ao esforço. Um PuO₂ < 85% do predito correlaciona-se de forma independente com eventos cardiovasculares maiores na ICC. Em pacientes com VO₂ pico < 14,3 mL/kg/min e PuO₂ < 85% do predito houve mortalidade mais elevada do que naqueles com somente um dos dois alterados (Hazard Ratio 4,76 versus 2,31, respectivamente). O PuO₂ foi ainda capaz de reclassificar o risco de pacientes em zona intermediária de VO₂ pico para transplante (10-14 mL/kg/min). Em pacientes nessa zona com PO₂ < 85% houve mortalidade semelhante à daqueles com VO₂ < 10 mL/kg/min.⁴⁷

Pelo exposto, cada variável do TCPE se correlaciona com a interação da IC com outro órgão ou sistema. Assim, a análise combinada dessas variáveis tem a capacidade de gerar uma melhor estratificação de risco a esses pacientes. As variáveis do TCPE podem ser combinadas em escores de risco na ICC. Levy et al. demonstraram que a adição dos dados do VE/VCO₂slope ao escore de prognóstico de Seattle, por exemplo, foi capaz de melhorar a capacidade de discernir prognóstico de tal escore, tendo reclassificado 40% dos pacientes para uma categoria de risco mais apropriada (p = 0,002).⁴⁸

Para fins de determinar significância prognóstica do TCPE na ICC, Cahalin et al. realizaram uma metanálise dos estudos publicados até a época (2013) e calcularam as razões de chance ("OR") para cada variável prognóstica. As razões de chance para as principais variáveis prognósticas avaliadas (VO₂ pico, VE/VCO₂slope, OUES e ventilação periódica) foram, respectivamente, 4,10 (IR 3,16-5,33); 5,40 (IR 4,17-6,99); 8,08 (IR 4,19-15,58); 5,48 (IR 3,82-7,86).⁴⁹

Para aqueles que não lidam diariamente com o TCPE, a avaliação de cada variável pode se tornar algo pouco prático. Nesse sentido, Myers et al.⁵⁰ desenvolveram um escore que combina as informações das principais variáveis do exame em um número. São atribuídos pontos às variáveis VE/VCO₂slope (≥ 34) - 7 pontos, RFC (≤ 6 batimentos/minuto) - 5 pontos, OUES (≤ 1,4) - 3 pontos, PET CO₂ (< 33 mmHg) - 3 pontos, VO₂ pico (≤ 14 mL/kg/min) - 2 pontos. O escore varia de 0 a 20, tendo como referência o grupo 0-5. Os demais se correlacionaram, de forma crescente, com risco de morte/transplante ou implante de dispositivo de assistência ventricular: 6-10 (Hazard Ratio 2,74 IC 95% 2,16-3,48; p < 0,001), 11-15 (Hazard Ratio 4,6 IC 95% 3,55-5,98; p < 0,001) e > 15 (Hazard Ratio 9,25 IC 95% 5,75-14,88; p < 0,001). Em 3 anos, a mortalidade para pacientes com escores >15 foi de 12,2%, contrastando com 1,2% naqueles com escore < 5. Em uma análise recente⁵¹ esse escore foi aplicado em pacientes na classe B de Weber (análoga à classe NYHA II). No seguimento de 3 anos, pacientes com escore ≥ 10 tiveram sobrevida livre de eventos equivalente a de pacientes em classe C de Weber, e aqueles com escore < 10, um prognóstico equivalente ao de pacientes em classe A de Weber.

O TCPE tem papel preponderante na avaliação de pacientes com ICC, não somente para seleção de candidatos à transplante, como também para determinar o prognóstico e ajudar na decisão terapêutica de pacientes no amplo espectro de apresentação da ICC. A Figura 1 traz uma estratégia de estratificação, por meio do uso combinado dessas variáveis.

Figura 1 Proposta de estratificação de risco baseada nos resultados do TCPE em pacientes com ICC (Modificado de Ribeiro JP, Stein R, Chiappa GR. J Cardiopulm Rehabil. 2006 Mar-Apr;26(2):63-71). TCPE: teste cardiopulmonar de exercício; VO₂: consumo de oxigênio; R: razão de troca pulmonar; VE/VCO₂ slope: curva da relação entre a ventilação e a produção de dióxido de carbono; PET CO₂: pressão expirada de dióxido de carbono; T 1/2: tempo de recuperação do VO₂ a 50% do valor de pico após esforço; PuO₂: pulso de oxigênio; OUES: "oxygen uptake efficiency slope" (eficiência para captação de oxigênio); RFC: recuperação de frequência cardíaca. 

TCPE na avaliação da isquemia miocárdica

O TCPE pode auxiliar, também, na investigação de isquemia miocárdica em pacientes com suspeita de DAC. Nessa situação clínica se espera uma carga isquêmica significativa com potencial de influenciar negativamente, durante o exercício, o desempenho sistólico do miocárdio.¹ Durante o exercício incremental, o desequilíbrio, pelo músculo cardíaco, entre a oferta e o VO₂, ocasiona uma sequência de alterações metabólicas que podem ter como consequência final uma inadequada elevação fisiológica do VS. No TCPE pode ser observado um comportamento deprimido, seja em platô ou em queda, do PuO₂.

Três são as variáveis do TCPE indicadas para avaliar a presença e a gravidade da isquemia miocárdica: 1) PuO₂; 2) Curva e ascensão do VO₂ e 3) Relação entre a variação do VO₂ e a variação da carga, na unidade watts, nesse caso, exclusivamente, em cicloergômetro.⁵²

Pulso de oxigênio e curva do consumo de oxigênio

Como já mencionado, habitualmente, a Dif A-V O₂ tende a permanecer constante durante o esforço incremental, excetuando em raros casos de anemias, hemoglobinopatias, algumas cardiopatias congênitas e na DPOC, em que ocorre queda importante da saturação periférica de oxigênio. Excluídas essas condições clínicas, podemos inferir que a evolução do VS, durante o exercício incremental, é refletida pela equação: VO₂/FC = VS. A razão VO₂/FC denominada "pulso de oxigênio", medido em mililitros por batimentos, reflete o volume de O₂ ejetado na aorta em cada sístole. Da mesma forma, o VS também medido em mililitros por batimento, revela o volume de sangue ejetado na aorta em cada sístole. Portanto, essas duas variáveis refletem o comportamento hemodinâmico do ventrículo esquerdo durante o TCPE, embora sejam numericamente diferentes.

Tão importante quanto o valor numérico do PuO_2, durante a fase incremental do TCPE, é a análise da curva da relação VO₂/FC em função do tempo, a qual deve apresentar uma tendência crescente, mais comumente em formato de parábola. A identificação de um platô na curva do PuO₂, especialmente se precoce ou com intensidades baixas de esforço, ou um padrão descendente ou com valores descrescentes sugere prejuízo no VS durante o exercício incremental e pode representar isquemia miocárdica⁵³ (Figura 2). Vale lembrar que outras condições clínicas podem provocar alterações semelhantes, como as disfunções ventriculares decorrentes de cardiomiopatias não isquêmicas, conferindo informações prognósticas na IC com fração de ejeção reduzida,³ assim como em doenças oro-valvares obstrutivas. Na presença de alterações cronotrópicas graves, estimulação elétrica artificial e arritmias, tais como a fibrilação atrial, a análise do PuO₂ fica comprometida e sem precisão.

Figura 2 Teste cardiopulmonar de exercício na avaliação pré-reabilitação em paciente masculino de 57 anos, hipertenso, diabético, com sobrepeso e comprometimento coronariano tri-arterial, tendo se recusado a se submeter à cirurgia de revascularização miocárdica indicada há oito anos. Em A: evidente queda do pulso de oxigênio. Em B: platô precoce do consumo de oxigênio. Ambas as alterações (A e B) sucederam-se por evidência de depressão isquêmica do segmento ST, vista em A, seguida de dor torácica progressiva. 

Relação ΔVO ₂/ΔWR (Watts)

Espera-se que para cada aumento semelhante de carga imposta no TCPE haja também semelhante incremento no VO₂. Normalmente, o incremento de carga de um Watt deve corresponder a um VO₂ absoluto de 10 mL/min. A perda dessa relação linear, com redução do seu valor a níveis frequentemente inferiores a 5 mL/min, apesar do aumento da intensidade de exercício no TCPE, é uma informação que contribui para o diagnóstico de isquemia miocárdica⁵² (Figura 3).

Figura 3 A relação delta VO₂ /delta Watts, em torno de 10 mL/min.Watts, subitamente se reduz, apesar da elevação da intensidade de exercício medida em Watts. Diante dessa quebra da linearidade poderia ser feita inferência adicional da presença de isquemia miocárdica por meio de TCPE realizado em cicloergômetro (modificado da referência 52). 

Vale ressaltar que as alterações sugestivas de isquemia ao TCPE se tornam mais evidentes conforme a gravidade da isquemia, as quais nem sempre estão presentes isoladamente ou em conjunto. A análise dessas variáveis deve ser feita juntamente com a suspeita clínica pré-teste. O TCPE pode ser indicado na avaliação funcional do paciente com DAC estabelecida, assim como na investigação do diagnóstico de isquemia miocárdica, particularmente nas seguintes condições:

TCPE no diagnóstico diferencial da dispneia

Dispneia é um sintoma comum em várias situações clínicas, sendo caracterizada pela percepção de dificuldade ou desconforto respiratório. A sua fisiopatologia é complexa envolvendo mecanismos neuro-humorais e mecânicos. De forma prática, o diagnóstico diferencial pode ser classificado em quatro categorias: cardíaca, pulmonar, mista cardiopulmonar e não cardiopulmonar.^58,59

Podemos dividir o uso do TCPE na avaliação da dispneia em dois cenários distintos: em pacientes com dispneia sem um diagnóstico estabelecido e em pacientes com múltiplas causas possíveis, em que o teste vai ser útil na determinação de qual mecanismo está prevalecendo e provocando os sintomas. A dispneia, cuja causa não possa ser esclarecida pela anamnese, exame físico e exames complementares em repouso, pode ser melhor avaliada, pelo TCPE, quanto a sua origem. Por meio de uma análise combinada, desde o repouso ao máximo esforço, as respostas cardiovasculares, respiratória e do metabolismo periférico podem dar informações sobre o mecanismo pelo qual a dispneia é produzida. Devido ao seu baixo custo, o TCPE pode ser indicado precocemente na hierarquia propedêutica da avaliação da dispneia, sendo útil na orientação de outros exames complementares, quando necessários, para a conduta terapêutica e avaliação prognóstica (Tabela 1).

Estudos que avaliaram o valor clínico do TCPE em pacientes com dispneia crônica (mais de 1 mês) de origem indeterminada ou dispneia de múltiplas causas possíveis evidenciaram a utilidade prática em: diferenciar dispneia de origem primária cardiocirculatória da dispneia de etiologia pulmonar ventilatória ou daquela relacionada a problemas no binômio ventilação-perfusão; quantificar os diferentes mecanismos na dispneia de várias causas; identificar componente circulatório insuspeito ou subestimado; e identificar componente psicogênico ou de simulação.^60,61

Para o diagnóstico diferencial dessas patologias, faz-se necessária uma interpretação pragmática dos dados do TCPE.⁶² O primeiro passo é avaliar o VO₂ pico e determinar o percentual do predito alcançado. Doenças pulmonares, cardiovasculares, metabólicas ou descondicionamento físico podem ser responsáveis por VO₂ reduzido. Segue-se a análise da reserva ventilatória que, se for baixa, pode identificar pneumopatia de base. Reserva ventilatória menor que 20% é encontrada em limitação por doenças pulmonares, entretanto, como já descrito, indivíduos altamente treinados ou situações de esforço extenuante também podem consumir a reserva ventilatória no esforço máximo como mecanismo de compensação, mas nesses casos o VO₂ pico não estará significativamente reduzido.

O passo seguinte é a análise da saturação de O₂. Queda maior que 4% no pico do esforço em relação ao repouso é característico de limitação pulmonar. O VE/VCO₂slope elevado e PET CO₂ < 33 mmHg em repouso e/ou elevação superior a 8 mmHg durante o esforço são sugestivos de mecanismos respiratórios como causa da dispneia.^3,63

Observação do PuO₂ e da relação ΔVO₂/ΔWR pode identificar cardiopatia, se as curvas revelam platô ou queda, refletindo VS inadequado à carga imposta.⁶⁴ Porém, indivíduos pneumopatas com algum grau de hipertensão pulmonar também podem desenvolver platô do PuO₂. A combinação de platô do PuO₂ com queda da saturação de O₂, VE/VCO₂slope > 40 e PET CO₂ reduzido (< 33 mmHg em repouso ou < 36 mmHg no LA) é fortemente sugestiva de hipertensão pulmonar ou patologia com envolvimento vascular pulmonar.^3,63,65

Pacientes com dispneia por limitação cardiovascular apresentam VO₂ reduzido, LA precoce, ineficiência ventilatória (VE/VCO₂slope elevado), ineficiência na captação de O₂ (OUES reduzido), platô do PuO₂ ou da relação ΔVO₂/ΔWR, com reserva ventilatória normal, PET CO₂ < 33 mmHg em repouso e/ou aumento < 3 mmHg durante o esforço, além de ausência de queda da saturação de oxigênio.^3,63

Pacientes com descondicionamento físico e anemia apresentam VO₂ reduzido e aumento na ΔVO₂/ΔWR (no cicloergômetro), porém, não se enquadram nos critérios de limitação pulmonar ou cardiovascular. Em pacientes com descondicionamento intenso podem ocorrer redução do LA e aumento da relação FC/VO₂. Já um R baixo, apesar de sensação de cansaço extremo pela escala de BORG, aponta para um mecanismo periférico como motivo da limitação ao esforço.

Pacientes com hiperventilação apresentam eficiência ventilatória reduzida (VE/VCO₂slope elevado), PET CO₂ reduzido no LA, modificações abruptas do padrão ventilatório com fases de taquipneia e hipopneia e frequência respiratória aumentada em demasia ao esforço. Habitualmente, a reserva ventilatória é normal e a saturação de O₂ tem comportamento fisiológico.

Estudando 39 pacientes com asma de difícil controle, McNicholl et al. verificaram que em 14 dos casos a persistência da queixa de dispneia era explicada por hiperventilação, tendo-se evitado aumento indevido da dose de broncodilatadores nesses pacientes.⁶⁶ Em situações de perícia médica, por exemplo, diante da queixa de dispneia, o perito pode ter dificuldade em determinar se o sintoma é real ou estabelecer uma efetiva graduação do mesmo, podendo lançar mão do TCPE para tal fim. Para o diagnóstico de simulação por meio do TCPE, o paciente refere cansaço extremo, solicita a interrupção do esforço e apresenta reserva ventilatória normal, comportamento da saturação de O₂ normal, LA dentro do esperado para o VO₂ máximo predito (entre 40-60%), mas um R compatível com esforço submáximo (< 1), além de aparente déficit cronotrópico.

Doença pulmonar obstrutiva crônica

A gravidade da DPOC é determinada com base em sintomas e em resultados da espirometria. No entanto, testes de função pulmonar em repouso não predizem com acurácia o grau de intolerância ao esforço.⁶⁴ A incapacidade de aumentar a ventilação a graus que permitam altos níveis de troca gasosa é um dos mecanismos que explicam a dispneia no esforço. Esse fenômeno pode ser observado no TCPE e é habitualmente interpretado como limitação ventilatória. Embora seja característica de quadros obstrutivos, pode ocorrer, também, em casos de doenças restritivas - incluindo doenças intersticiais pulmonares - e de anormalidades da caixa torácica. O critério que define a limitação ventilatória é discutível, mas quando a reserva respiratória no pico do esforço é menor que 15%, julga-se que há limitação, especialmente quando o R está abaixo de 1,0.⁶⁷

Em pacientes com DPOC, o VO₂ pico continua sendo o melhor índice de capacidade aeróbica, desde que se assuma que o paciente exercitou-se até seu limite. Por outro lado, outros aspectos merecem consideração ao interpretar um TCPE do paciente com DPOC. Existe uma combinação de baixa capacidade ventilatória com alta demanda ventilatória, aumentando a sensação de dispneia. A percepção de esforço em membros inferiores é frequentemente exagerada em tais pacientes e pode ser um fator limitante, especialmente em testes em cicloergômetro.² Outro fator que pode contribuir significativamente para o desenvolvimento de dispneia intolerável durante o exercício é a hiperinsuflação dinâmica. Com o aumento do fluxo respiratório durante o exercício, o ar fica aprisionado no pulmão acarretando aumento progressivo do volume residual e, consequentemente, reduzindo a capacidade inspiratória (Figura 4). Isso ocorre, com frequência, em conjunto com uma redução no volume corrente, indicando que a mecânica respiratória atingiu seu limite funcional. A presença de hiperinsuflação dinâmica pode ser observada no TCPE quando realizadas análises periódicas da curva de fluxo-volume com medida da capacidade inspiratória durante o exercício. Fato especialmente útil quando há uma desproporção entre a intensidade do sintoma e o grau de obstrução das vias aéreas.⁶²

Figura 4 Curvas fluxo-volume: A) em paciente sem doença pulmonar; B) com DPOC. Observar o deslocamento da alça para esquerda com sobreposição (envelopamento). CI: capacidade inspiratória; CPT: capacidade pulmonar total, VT: volume corrente. 

Broncoespasmo induzido pelo esforço

Broncoespasmo induzido pelo esforço (BIE) é o estreitamento agudo das vias aéreas que ocorre como resultado do exercício. Manifestações clínicas incluem "chiado no peito", tosse, dispneia ou opressão precordial habitualmente 5 a 10 minutos após o exercício, sendo menos comum ocorrer durante o mesmo. Seu diagnóstico requer um protocolo específico em que são realizadas repetidas espirometrias no pós-esforço, tipicamente aos 5, 10 e 15 minutos. Uma queda no volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) de 10% em relação ao pré-esforço é diagnóstico de BIE.⁶⁷ Para o diagnóstico de hiper-reatividade brônquica, esse teste é menos sensível que os testes broncoprovocativos com broncoconstritores (metacolina, histamina), no entanto, é mais específico para o diagnóstico de BIE.

Detecção precoce de doença vascular pulmonar

O TCPE também vem sendo aplicado para a detecção precoce de doença vascular pulmonar. É importante, todavia, considerar aspectos da fisiopatologia da hipertensão pulmonar para compreender e interpretar esses achados no contexto clínico.

A hipertensão pulmonar é definida pela pressão média da artéria pulmonar (PAPm) maior ou igual a 25 mmHg^68,69 e, comumente, a dispneia ao esforço é o sintoma mais precoce. A circulação pulmonar é um circuito de alta capacitância, e, frequentemente, valores normais de PAPm são observados nos estágios iniciais da doença vascular pulmonar. Na realidade, para que haja aumento dos níveis de PAPm em repouso, mais de 50% da circulação pulmonar precisa estar obstruída, resultando em diagnóstico relativamente tardio da doença vascular pulmonar.^69,70

A identificação da presença de hipertensão pulmonar durante o esforço requer o uso de um cateter de artéria pulmonar para medida direta durante o exercício. Isto faz parte do chamado TCPE invasivo (ou avançado), disponível em apenas alguns centros. Uma limitação é que a definição de hipertensão pulmonar no esforço, PAP média acima de 30 mmHg, é arbitrária,^69,71 e indivíduos saudáveis podem atingir valores muito mais altos.⁷² Além disso, ainda não há dados suficientes para afirmar que pacientes com essa "hemodinâmica anormal" irão realmente, no futuro, progredir para verdadeira hipertensão pulmonar em repouso.

O TCPE pode fornecer informações que auxiliam o clínico a suspeitar dela ao avaliar um paciente com dispneia de etiologia indefinida. Foi demonstrado que a razão VE/VCO₂ no LA e no pico do esforço é bastante elevada em pacientes com hipertensão pulmonar, maior do que em pacientes com IC e mesma classe funcional.⁷³ Além disso, baixos valores de PET CO₂ no final da expiração, tanto no repouso quanto no exercício, foram associados à hipertensão pulmonar. Foi sugerido que, na ausência de hiperventilação aguda (R normal), a presença da razão VE/VCO₂ acima de 37 e PET CO₂ abaixo de 30 mmHg no LA poderia indicar doença vascular pulmonar. Ainda, valores excepcionalmente baixos de PET CO₂ (abaixo de 20 mmHg) são incomuns em outras doenças e aumentam ainda mais a suspeita de hipertensão pulmonar em pacientes em investigação de dispneia ao esforço.⁷⁴

Avaliação prognóstica na hipertensão pulmonar

O TCPE pode ser usado tanto na avaliação da gravidade da hipertensão pulmonar em pacientes com doença já estabelecida, quanto na resposta à terapia. Na hipertensão arterial pulmonar idiopática, Wensel et al. evidenciaram que os indivíduos com VO₂ pico menor que 10,4 mL/kg/min e pressão arterial sistólica pico menor que 120 mmHg tinham pior prognóstico.⁷⁵ As diretrizes da Sociedade Europeia de Cardiologia^69,70 recomendam que valores de VO₂ pico acima de 15,0 e abaixo de 12,0 mL/kg/min indicam bom e mau prognóstico, respectivamente. No entanto, tal parâmetro não deve ser avaliado isoladamente, e deve fazer parte de uma avaliação compreensiva para determinar a gravidade da hipertensão pulmonar.

A razão VE/VCO₂ no LA e o VE/VCO₂slope também foram associados ao prognóstico da hipertensão pulmonar, com valores, respectivamente, maiores ou iguais a 54 e 62 indicando menor sobrevida.⁷³ No entanto, parece que essa relação não se aplica a todas as formas de hipertensão pulmonar. Foi observado que o VE/VCO₂slope está mais elevado na hipertensão pulmonar decorrente de tromboembolismo pulmonar crônico (HP-TEP) em relação à hipertensão arterial pulmonar. Interessante é que na HP-TEP, o VE/VCO₂slope não foi associado à classe funcional, sugerindo não ter relação com a gravidade e com valores altos já em fases precoces.⁷⁶ Outro parâmetro associado a pior sobrevida em pacientes com hipertensão arterial pulmonar é a observação no TCPE de sinais de shunt da direita para a esquerda durante o exercício.⁷⁷

TCPE em crianças e adolescentes

O TCPE na população pediátrica é utilizado com objetivos semelhantes aos da população adulta, entretanto, com particularidades específicas relacionadas ao universo infantil. As condições ambientais devem ser propícias para que a criança se adapte com o exame e, assim, possibilite uma boa avaliação do desempenho.⁷⁸

O TCPE tem sido muito útil na avaliação de indivíduos normais e portadores de cardiopatias congênitas complexas,⁷⁹ permitindo determinar as causas fisiopatológicas que limitam a capacidade funcional.⁸⁰ Os protocolos e os ergômetros (esteira rolante ou cicloergômetro) são selecionados de acordo com os objetivos e a experiência dos laboratórios que o realizam, no entanto, os protocolos de rampa são, atualmente, os mais aplicados.

Quando comparadas as respostas cardiorrespiratórias de crianças saudáveis com as de adultos jovens saudáveis, Prado e cols.⁸¹ evidenciaram menor eficiência cardiovascular (traduzida por menor PuO₂), respiratória (menor PET CO₂), maior FR e VE/VO₂ no pico do exercício e ao nível do LA. No entanto, as crianças saudáveis apresentaram maior eficiência metabólica (menor R e VO₂ pico, sendo esses semelhantes àqueles de adultos jovens saudáveis).

De fato, a literatura aponta possíveis razões para a imaturidade no metabolismo anaeróbico em crianças durante o exercício físico, tais como: menores níveis de glicogênio muscular,⁸² atividade reduzida da fosfofrutoquinase-1⁸³ e da enzima lactato desidrogenase,⁸⁴ além de uma maior proporção de fibras musculares de contração lenta.⁸⁵

Sob outro prisma, as crianças portadoras de cardiopatias têm, geralmente, menor potência aeróbica do que adultos jovens e crianças sem cardiopatias.⁸⁶ Nesse sentido, outras variáveis e o comportamento das mesmas, extraídas do TCPE, são de grande valia na mensuração das respostas ao exercício. O OUES representa um parâmetro que indica perfusão sistêmica e pulmonar e tem alta correlação com o VO₂ pico. Nas crianças sem doença cardiovascular, o OUES aumenta com o desenvolvimento da criança,⁸⁰ entretanto, em cardiopatias congênitas, de acordo com estudo de Dias et al.⁸⁶ foi identificada uma associação entre o OUES e graus de comprometimento funcional em 59 crianças no pós-operatório tardio de correção de cardiopatias congênitas. Neste estudo, os autores observaram que baixos valores de OUES se relacionavam com a redução do VO₂ pico (abaixo de 80% do valor predito), em 90% dos casos, confirmando a presença do um distúrbio cardiovascular frente ao esforço.

Tem sido ainda de grande utilidade a avaliação ergoespirométrica no seguimento de cardiopatias congênitas complexas tratadas parcialmente ou definitivamente, como auxílio indicativo no momento ideal de novas intervenções terapêuticas. A tabela 2 evidencia as respostas do desempenho de crianças no pós-operatório tardio de diversas cardiopatias congênitas cianogênicas, como a tetralogia de Fallot, a transposição das grandes artérias e corações univentriculares.

Kempny et al.⁸⁷ descreveram os valores de referência das principais variáveis ergoespirométricas entre adultos com cardiopatias congênitas e relacionaram os dados de seu centro com os da literatura para orientação e liberação das atividades recreativas, desportivas e profissionais desses indivíduos.

Assim, o comportamento das variáveis cardiovasculares como o PUO₂ e o VO₂ pico e as ventilatórias (VE/VCO₂slope) apresentam, em conjunto, informações importantes sobre dados mais abrangentes e objetivos da real capacidade funcional das crianças e adolescentes portadoras de cardiopatias congênitas. Abaixo descrevemos os principais exemplos: após a correção tardia de tetratogia de Fallot, a evolução com insuficiência pulmonar e possível dilatação e disfunção ventricular direita pode indicar troca ou, atualmente, o implante de novas próteses como a de Melody.^88,89 O TCPE pode indicar o melhor momento para a intervenção, quando a morfologia da curva do PUO₂ se mostra deprimida ou em platô precoce, além da ineficiência ventilatória caracterizada por valores elevados de VE/VCO₂slope. Após a correção tardia da transposição das grandes artérias pela técnica Mustard ou Senning, mais antiga, muitas crianças apresentam piora da eficiência metabólica (VO₂ pico mais reduzido e ventilação excessiva - VE/VCO₂slope mais elevado), o que não ocorre quando submetidas à cirurgia de Jatene, considerada a técnica ideal. Adicionalmente, o TCPE permite análise da resposta de troca gasosa em outras cardiopatias congênitas mais complexas com hipertensão pulmonar, como a síndrome de Eisenmengher.^88,89

O TCPE tem sido um recurso complementar de grande valor no seguimento dos cardiopatas congênitos, tanto na avaliação da capacidade de exercício, quanto na indicação do momento ideal para novas abordagens terapêuticas, provendo informações objetivas, diagnósticas e prognósticas sobre o real status funcional cardiopulmonar do paciente.