Teste Cardiopulmonar de Exercício: Fundamentos, Aplicabilidade e Interpretação

Teste Cardiopulmonar de Exercício: Fundamentos, Aplicabilidade e Interpretação

Autores:

Artur Haddad Herdy,
Luiz Eduardo Fonteles Ritt,
Ricardo Stein,
Claudio Gil Soares de Araújo,
Mauricio Milani,
Romeu Sérgio Meneghelo,
Almir Sérgio Ferraz,
Carlos Hossri,
Antonio Eduardo Monteiro de Almeida,
Miguel Morita Fernandes-Silva,
Salvador Manoel Serra

ARTIGO ORIGINAL

Arquivos Brasileiros de Cardiologia

versão impressa ISSN 0066-782Xversão On-line ISSN 1678-4170

Arq. Bras. Cardiol. vol.107 no.5 São Paulo nov. 2016

https://doi.org/10.5935/abc.20160171

Resumo

O teste cardiopulmonar de exercício (TCPE) vem ganhando importância crescente como método de avaliação funcional tanto no Brasil quanto no Mundo. Nas suas aplicações mais frequentes, o teste consiste em submeter o indivíduo a um exercício de intensidade gradativamente crescente até a exaustão ou o surgimento de sintomas e/ou sinais limitantes. Neste exame se mensura a ventilação (VE), o consumo de oxigênio (VO2), a produção de gás carbônico (VCO2) e as demais variáveis de um teste de exercício convencional. Adicionalmente, podem ser verificadas, em situações específicas, a oximetria de pulso e as alças fluxo-volume antes, durante e após o esforço. A análise integrada dos dados permite a completa avaliação dos sistemas cardiovascular, respiratório, muscular e metabólico no esforço, sendo considerado padrão-ouro na avaliação funcional cardiorrespiratória.1-6

O TCPE permite definir mecanismos relacionados à baixa capacidade funcional, os quais podem ser causadores de sintomas como a dispneia, correlacionando-os com alterações dos sistemas cardiovascular, pulmonar e musculoesquelético. Também pode ser de grande aplicabilidade na avaliação prognóstica em cardiopatas, pneumopatas e em pré-operatório, além de auxiliar na prescrição mais criteriosa do exercício em sujeitos normais, em atletas, em cardiopatas e em pneumopatas.

Assim como ocorre com o uso clínico, a pesquisa nesse campo também cresce e várias contribuições científicas de pesquisadores nacionais são publicadas em periódicos de alto fator de impacto.

Sendo assim, o objetivo deste documento é fornecer uma revisão ampla da aplicabilidade do TCPE nas diferentes situações clínicas, bem como servir como guia prático na interpretação desse teste propedêutico.

Palavras-chave Teste de Esforço; Exercício, Avaliação; Medidas de Volume Pulmonar; Consumo de Oxigênio

Abstract

Cardiopulmonary exercise test (CPET) has been gaining importance as a method of functional assessment in Brazil and worldwide. In its most frequent applications, CPET consists in applying a gradually increasing intensity exercise until exhaustion or until the appearance of limiting symptoms and/or signs. The following parameters are measured: ventilation; oxygen consumption (VO2); carbon dioxide production (VCO2); and the other variables of conventional exercise testing. In addition, in specific situations, pulse oximetry and flow-volume loops during and after exertion are measured. The CPET provides joint data analysis that allows complete assessment of the cardiovascular, respiratory, muscular and metabolic systems during exertion, being considered gold standard for cardiorespiratory functional assessment.1-6

The CPET allows defining mechanisms related to low functional capacity that can cause symptoms, such as dyspnea, and correlate them with changes in the cardiovascular, pulmonary and skeletal muscle systems. Furthermore, it can be used to provide the prognostic assessment of patients with heart or lung diseases, and in the preoperative period, in addition to aiding in a more careful exercise prescription to healthy subjects, athletes and patients with heart or lung diseases.

Similarly to CPET clinical use, its research also increases, with the publication of several scientific contributions from Brazilian researchers in high-impact journals.

Therefore, this study aimed at providing a comprehensive review on the applicability of CPET to different clinical situations, in addition to serving as a practical guide for the interpretation of that test.

Keywords Exercise Test; Exercise; Evaluation; Lung Volume Measurements; Oxygen Consumption

Principais variáveis e seus significados

Consumo de oxigênio (VO 2): constitui o volume de O2 extraído do ar inspirado pela ventilação pulmonar em um dado período de tempo. Em geral, é expresso ml/min ou L/min (STPD). Na prática, o VO2 máximo (VO2 max) pode ser definido como o maior valor atingido, apesar do aumento progressivo da carga aplicada, com o desenvolvimento de um platô na curva do VO2 em teste de exercício incremental. Na ausência da identificação de um platô, o maior valor obtido no final de um exercício exaustivo é caracterizado como VO2 de pico que, na prática, é utilizado como o máximo VO2 medido. Devem-se medir os valores médios nos intervalos de 10 a 60 segundos, dependendo do protocolo (médias de curtos intervalos para protocolos com curtos estágios e médias de intervalos maiores para protocolos com longos estágios). A resposta é influenciada por mecanismo central (cardiovascular e/ou pulmonar) e função periférica (músculo esquelético).1-6 Os valores de normalidade dependem de diversos fatores, tais como: idade, sexo, peso, altura, nível de atividade física, variabilidade genética e etnia. Diferentes equações para predizer os valores normais do VO2 max ou de pico foram determinadas a partir de populações distintas. Muito embora a equação proposta por Wasserman e Whipp6 seja a mais frequentemente utilizada, uma equação nacional7 parece ser mais apropriada para brasileiros.

O VO2 pico (termo que será utilizado como sinônimo de VO2 max ao longo deste texto) é considerado anormal quando abaixo de 85% do percentual do predito.6 Ele tem sido utilizado como marcador universal1-3,5 capaz de refletir amplamente a severidade da doença em pacientes portadores de insuficiência cardíaca (IC), hipertensão pulmonar, miocardiopatia hipertrófica (MCH), doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e doença pulmonar restritiva, bem como o grau de condicionamento físico.1-5,8 O VO2 medido no limiar ventilatório 1 ou limiar anaeróbico (LA) é determinado pelo momento em que passa a haver um aumento não linear da ventilação pulmonar (VE) em relação ao VO2. Do ponto de vista fisiológico, o LA representa o limite superior de cargas de trabalho durante determinado exercício, que podem ser sustentadas ao longo de um período prolongado, sem elevação progressiva do lactato sanguíneo e consequente hiperventilação pulmonar.6 Os valores relativos ao VO2 pico e ao LA são influenciados pela predisposição genética, presença de doenças, forma de exercício e tipo de treinamento aeróbico realizado. Os valores médios normais de LA esperados para adultos estão em torno de 40 a 65% do VO2 pico.6 Os valores do LA são considerados de grande valor para prescrição do exercício de forma individualizada, assim como para o diagnóstico de anemia, descondicionamento físico, miopatias e cardiopatias, quando observados valores abaixo do predito.2-6

Ventilação pulmonar (VE): É o resultado, expresso em litros por minuto, do volume de ar que se move para dentro e para fora dos pulmões. É determinado pelo produto da frequência respiratória e o volume de ar expirado a cada ciclo (volume de ar corrente). Em repouso, são ventilados 7 a 9 ml/min, mas em atletas tal valor pode chegar a 200 ml/min no esforço máximo.6 A ventilação tem um incremento contínuo durante o esforço progressivo no TCPE e sofre aumentos adicionais influenciados pelo metabolismo anaeróbico resultante do acúmulo de ácido lático bem definido no primeiro e segundo limiares. A ventilação periódica (ou oscilatória) é definida como padrão oscilatório em repouso que persiste em ≥ 60% do esforço com uma amplitude ≥ 15% comparada aos valores médios de repouso.9 Reflete a severidade e pior prognóstico na IC.3-5

Quociente respiratório ou Razão de trocas respiratórias (R): Expressa a relação entre a produção de VCO2 e o VO2 (VCO2/VO2). Na atualidade, é o melhor indicador não invasivo de esforço máximo (ou quase máximo). Valores acima de 1,0 já podem refletir esforço intenso, mas aqueles ≥ 1,10 são buscados no TCPE e têm sido aceitos como parâmetro de exaustão ou quase exaustão.3,7

Equivalentes ventilatórios de oxigênio (VE/VO 2) e dióxido de carbono (VE/VCO 2): são as razões entre a taxa ventilatória instantânea e a taxa de captação de O2 (VE/VO2) e liberação de CO2 (VE/VCO2). Ambos declinam os seus valores a partir do repouso até níveis submáximos de exercício, com o VE/VO2 atingindo valores mínimos antes do LA, quando ocorre sua subida progressiva, ocasionada pelo aumento da ventilação para eliminar a produção extra de CO2. Tal ação resulta no tamponamento do lactato pelo bicarbonato sanguíneo.6 Posteriormente, observamos uma elevação do VE/VCO2 (ponto de compensação respiratória - PCR ou Limiar Ventilatório 2) resultante do aumento ventilatório (alcalose respiratória compensatória) em resposta à redução do PH sanguíneo pelo acúmulo progressivo do ácido lático em nível muscular.6 O VE/VO2 reflete a necessidade ventilatória para um dado nível de consumo de O2, portanto, apresenta-se como índice da eficiência ventilatória. Pacientes com relação inadequada entre a ventilação e a perfusão pulmonar (aumento do espaço morto fisiológico) ventilam ineficientemente e têm altos valores para o VE/VO2 (e.g. doença pulmonar e IC).6 Valores de pico acima de 50 têm sido úteis no diagnóstico de pacientes com suspeita de miopatia mitocondrial.10 Já o VE/VCO2 representa a necessidade ventilatória de eliminar uma determinada quantidade de CO2 produzido pelos tecidos em atividade, sendo influenciado pela pressão parcial de gás carbônico (PaCO2). Outra variável chamada VE/VCO2slope (inclinação) é a relação entre a VE, plotada no eixo Y e a VCO2 no eixo X, ambas mensuradas em L/min. O VE/VCO2slope pode ser determinado em testes submáximos.11 Está relacionado à presença de alterações na relação ventilação-perfusão ou hiperventilação. Reflete amplamente a gravidade e o prognóstico em pacientes portadores de IC, hipertensão pulmonar, miocardiopatia hipertrófica, DPOC e doença pulmonar restritiva.1,3-5,8,11,12

Pressão expirada de CO 2 (PET CO 2): reflete a ventilação - perfusão dentro do sistema pulmonar e, indiretamente, a função cardíaca.6 Seu valor varia de 36 mmHg a 42 mmHg, com elevações de 3 a 8 mmHg durante exercício de intensidade média a moderada, atingindo o ponto máximo com queda subsequente, decorrente do aumento da VE, caracterizando o PCR.1 Valores anormais podem representar a gravidade da doença em pacientes portadores de IC, MCH, hipertensão pulmonar, DPOC e doença pulmonar restritiva.3-6,8,12

Pulso de oxigênio (PuO 2): É a relação entre o VO2 (ml/min) e FC (bat/min). O seu significado é mais bem compreendido quando se observa a equação de Fick: VO2 = FC x volume sistólico (VS) x diferença arteriovenosa de oxigênio (Dif A-V O2). Considerando que a Dif A-V O2 em muitas situações clínicas não se modifica expressivamente no exercício incremental, o PuO2 representa o VS e, de certa forma, o desempenho ventricular esquerdo. Portanto, VO2 ≅ FC x VS ou VO2/FC ≅ VS. Em algumas circunstâncias, a análise da morfologia da sua curva auxilia no diagnóstico de disfunção ventricular e isquemia miocárdica esforço-induzida importante.1,3-6

Reserva ventilatória (VE/VVM): representa a relação entre a ventilação máxima de exercício (VE) e a ventilação voluntária máxima (VVM) em repouso, ambas variáveis em ml/min. Equações de predição da VVM podem ser utilizadas (eg. Volume Expiratório Forçado em um segundo - VEF1 x 40), embora possa ser diretamente medida na espirometria pré-teste. O valor de normalidade é acima de 0,20. Todavia, tanto em atletas quanto quando se realizam exercícios extenuantes, uma maior fração da reserva ventilatória pode ser utilizada de maneira fisiológica. É útil no diagnóstico diferencial de dispneia relacionado ao mecanismo pulmonar.6

Relação ΔVO 2/ΔWR: relação entre o VO2 (eixo y em mL/min) e a carga de trabalho (eixo x em Watts), mensurada somente durante exercício em cicloergômetro com protocolo de rampa, cujo valor é incrementado de forma linear progressiva até o esforço máximo. Tem utilidade diagnóstica em pacientes com suspeita de isquemia miocárdica com disfunção ventricular esquerda aos esforços. O valor normal para adulto é de 9 mL/min/W (sendo o limite inferior aceito de 8,6 mL/min/W).

Outras variáveis: o valor mínimo do VE/VO2 é denominado Ponto Ótimo Cardiorrespiratório (POC).13 Essa é uma variável submáxima que reflete a melhor integração entre os sistemas respiratório e cardiovascular. Embora seja de fácil determinação, ainda são necessários mais estudos para determinar sua aplicabilidade clínica e seu significado prognóstico. A inclinação da eficiência da captação do oxigênio - oxygen uptake efficiency slope (OUES) foi amplamente estudada e é medida pela relação entre o VO2 e o logaritmo na base 10 da VE. O OUES fornece informação sobre a gravidade da IC.14 Assim como o VE/VCO2slope não requer que o teste seja máximo para sua obtenção. Já o T1/2VO2 é o tempo necessário para queda de 50% do VO2 medido no pico do esforço (a partir do início da recuperação) até o terceiro minuto na recuperação. Ele diminui com o treinamento físico e seu aumento está associado negativamente ao prognóstico de pacientes com IC.15 A Potência Circulatória por sua vez, é produto da pressão arterial sistólica (PAS) pico pelo VO2 pico e a Potência Ventilatória é PAS pico dividida pelo VE/VCO2slope. Ambas têm valor prognóstico na IC.16 Por fim, a associação do TCPE com medida do débito cardíaco e VS, através da análise hemodinâmica não invasiva (impedanciocardiografia -ICG), poderá contribuir com variáveis como ΔQ/ΔVO2slope na avaliação da DAC, IC e de algumas miopatias.10

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, T1/2VO2, 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 autores30-32 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 T1/2VO2 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 T1/2 VO2 de, 108 ± 44,6; 137 ± 58,7; 176 ± 75 segundos.38 Em pacientes sem cardiopatia o T1/2VO2 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 PuO2, 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:

  1. Quando de moderada a alta probabilidade pré-teste para isquemia miocárdica.

  2. Para acréscimo na acurácia diagnóstica de isquemia miocárdica, quando no TCPE alguma alteração clínica, hemodinâmica ou eletrocardiográfica estiver presente, dificultando o diagnóstico pelo teste ergométrico convencional.

  3. Quando a área isquêmica miocárdica for de grande magnitude, comprometendo a função ventricular esquerda pela redução do volume sistólico ao exercício.

  4. Na avaliação evolutiva após revascularização mecânica ou cirúrgica.

  5. À semelhança de outras condições clínicas, pode ser recomendado na avaliação do prognóstico do paciente com DAC, com ou sem evidência de isquemia, por meio de outras variáveis habitualmente utilizadas com tal objetivo, como: VE/VCO2slope, VO2 pico, OUES, ventilação periódica e T1/2, além de outras variáveis do TCPE que ainda aguardam estudos mais robustos na literatura.6,54-57

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).

Tabela 1 Comportamento das principais variáveis do TCPE nas diversas causas de dispneia 

Origem dispneia Cardiovascular Pulmonar Vascular-pulmonar Hiperventilação Simulação
Variáveis
VO2 reduzido reduzido reduzido normal reduzido
LA precoce normal precoce normal normal
R normal reduzido normal/reduzido normal/reduzido reduzido
VE/VCO2 slope elevado elevado elevado elevado normal
PET CO2 Baixo baixo baixo no LA baixo no LA normal
VE/VVM normal reduzida normal normal normal
PuO2 reduzido/platô normal/platô reduzido/platô normal normal
Sat O2 normal queda queda normal normal
ΔVO2/ΔWR reduzido/platô normal/platô reduzido/platô normal normal

VO2: consumo de oxigênio; LA: limiar anaeróbico; 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; VE/VVM: reserva ventilatória; PuO2: pulso de oxigênio; Sat O2: saturação da hemoglobina; ΔVO2/ΔWR: relação entre o consumo de oxigênio e carga de trabalho.

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.

TCPE nas doenças pulmonares

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 mmHg68,69 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 Cardiologia69,70 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.

Tabela 2 Comparação do desempenho ergoespirométrico entre crianças com cardiopatias congênitas complexas e normais pelo teste incremental máximo 

Cardiopatas
(n = 30)
Normais
(n = 30)
p
Idade 11,8 ± 6,2 11,9 ± 6,7 Ns
Desempenho no Teste Incremental
Velocidade máx (km.h-1) 9,8 ± 3,1 10,9 ± 4,9 0,001
Velocidade LA (km.h-1) 5,7 ± 1,7 6,9 ± 1,5 0,001
Inclinação máx (%) 5,2 ± 4,8 6,1 ± 4,7 0,049
Distância (m) 1091,2 ± 384,1 1262,9 ± 307,1 0,001
Tempo (min) 8,6 ± 1,5 11,5 ± 2,1 0,001
Cardiovascular
FC rep (bpm) 71,47 ± 11,3 79,0 ± 12,0 0,042
FC pico (bpm) 175,9 ± 23,0 185,8 ± 19,7 0,031
PAS rep (mmHg) 106,8 ± 21,4 106,2 ± 19,0 Ns
Delta PAS (mmHg) 36,1 ± 1,1 39,2 ± 0,9 0,001
Pulso O2 PICO mL.bat-1 10,4 ± 5,5 13,5 ± 3,6 0,001
Pulso O2 LA mL.bat-1 8,3 ± 5,1 12,5 ±3,2 0,001
OUES 1693,5 ± 761,9 1876,6 ± 564,5 0,0001
OUES/kg 34,1 ± 11,1 46,1 ± 9,2 0,0001
Pot Circulatória (mmHg/mL/kg) 1924,0 ± 550 3937,5 ± 1220 0,0001
Metabólicas
VO2 PICO mL/min 1021 ± 474,2 1637,40 ± 834,0 0,0001
VO2 PICO mL/kg/min 31,5 ± 7,2 42,3 ± 7,0 0,0001
VO2 LA mL/min 19,5 ± 4,5 25,9 ± 5,3 0,0001
VO2 LA mL/min 643,4 ± 301,8 1004,2 ± 567,5 0,0001
R (VCO2/VO2) 1,02 ± 0,1 1,04 ± 0,1 Ns
PET CO2 mmHg 30,83 ± 4,5 34,2 ± 4,0 0,0001
Ventilatórias e Trocas Gasosas
VE pico L/min 50,4 ± 22,0 55,2 ± 22,2 0,38
FR (rpm) 61,0 ± 15,2 58,6 ± 10,9 Ns
PE TCO2 mmHg 32,83 ± 3,90 34,41 ± 3,29 0,0005
VE/VCO2slope 41,2 ± 6,40 35,5 ± 4,3 0,0001
SpO2 (%) 90,9 ± 8,2 97,6 ± 1,2 0,0001

FC rep: frequência cardíaca de repouso; FC pico: frequência cardíaca máxima atingida; Delta PAS: diferença entre a pressão arterial sistólica pico e a de repouso; OUES: Oxygen Uptake Efficience Slope; Pot.circulatória: Potência circulatória, VO2 PICO mL/min: consumo de oxigênio no pico do esforço; VO2 LA mL/min:consumo de oxigênio no limiar anaeróbico; VE: ventilação minuto; FR: frequência respiratória, SpO2 (%): saturação da oxi-hemoglobina (modificado da referência 86).

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.

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