Marcelo de Castro Cesar, Aquiles Camelier, José Roberto Jardim, Fábio Tadeu Montesano, Antonio Sérgio Tebexreni, Turíbio Leite de Barros

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1 Artigo Original Novos indicadores auxiliares no diagnóstico diferencial da limitação funcional cardiorrespiratória de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e insuficiência cardíaca congestiva Marcelo de Castro Cesar, Aquiles Camelier, José Roberto Jardim, Fábio Tadeu Montesano, Antonio Sérgio Tebexreni, Turíbio Leite de Barros São Paulo, SP Objetivo - Diferenciar a natureza da limitação funcional cardiorrespiratória no exercício, de indivíduos com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) ou insuficiência cardíaca congestiva (ICC), e determinar indicadores que possam auxiliar na sua classificação. Métodos - Avaliados 40 pacientes: 23 com DPOC e 17 com ICC, submetidos a um teste cardiopulmonar máximo, em esteira rolante. Resultados - Os valores de razão de trocas gasosas pico (R pico), produção de dióxido de carbono pico (VC pico) e equivalente ventilatório para o oxigênio pico ( pico) foram maiores nos pacientes com ICC que nos com DPOC, sendo estas as variáveis que caracterizam as diferenças entre os grupos. Para classificar os grupos, foram utilizadas funções discriminantes com as variáveis R pico, VC pico (l/min) e pico: grupo DPOC:- 44, ,832 x R pico + 5,442 x VC pico + 0,336 x pico; grupo ICC: - 69, ,740 x R pico + 8,461 x VC pico + 0,574 x pico. A função discriminante em que o resultado é maior classifica corretamente em 90% o grupo ao qual pertence o paciente. Conclusão - Os valores de R pico, VC pico e pico podem ser utilizados para diferenciar a etiologia da limitação funcional cardiorrespiratória de pacientes com DPOC e ICC. Palavras-chave: exercício, pneumopatias obstrutivas, insuficiência cardíaca congestiva Centro de Medicina da Atividade Física e do Esporte (CEMAFE); Centro de Reabilitação Pulmonar da UNIFESP/EPM. Correspondência: Marcelo de Castro Cesar. Universidade Metodista de Piracicaba - UNIMEP - Faculdade de Ciências da Saúde - FACIS: caixa postal 68, Rod. do Açucar Km Taquaral; Piracicaba - SP - CEP maccesar@unimep.br Recebido para publicação em 18/03/02 Aceito em 24/06/02 A principal função dos sistemas cardiovascular e ventilatório consiste no transporte de gases entre as células e a atmosfera. Deficiências da função desses sistemas são melhor observadas durante o exercício, uma vez que a respiração celular é estimulada e os defeitos são amplificados. Como cada componente do sistema de transporte de gases liga o meio externo à respiração interna com uma função diferente, o modo de anormalidade de trocas gasosas difere de acordo com a fisiopatologia. Reconhecer essas diferenças permite ao examinador distinguir qual sistema do organismo do paciente é o fator mais importante para a limitação do exercício 1. Nery e cols 2 compararam as repostas respiratórias e cardiovasculares ao exercício de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), doença da válvula mitral e indivíduos saudáveis. O consumo máximo de oxigênio (V max) foi maior nos indivíduos normais em relação aos pacientes e, apesar destes terem desenvolvido acidose ao término da avaliação, esta foi primariamente respiratória nos pacientes com DPOC e totalmente metabólica nos pacientes com valvulopatia mitral. A relação entre a ventilação pulmonar e o consumo de oxigênio, chamada de equivalente ventilatório para o oxigênio ( ), foi maior nos 2 grupos de pacientes em relação ao grupo controle, sendo a reserva ventilatória significativamente menor nos pacientes com DPOC (13%), em relação com os mitrais (49%) e grupo-controle (44%). Os achados desses autores indicam que os pacientes com doença da válvula mitral são limitados no exercício pela resposta cardiovascular do sistema de transporte de oxigênio, sendo este o fator primário de sua limitação funcional, ao passo que os pacientes com DPOC são limitados pela limitação ventilatória. Segundo Weber e cols 3, a determinação da causa da dispnéia, se cardíaca ou ventilatória, pode ser determinada por meio do teste cardiopulmonar pelos critérios: nos car- Arq Bras Cardiol, volume 80 (nº 5), 521-5,

2 Arq Bras Cardiol diopatas, o consumo máximo de oxigênio e limiar anaeróbio são atingidos, mas estão abaixo do normal, enquanto que nos pacientes com limitação ventilatória eles não são atingidos; os valores de ventilação máxima no exercício não excedem 50% da ventilação voluntária máxima nos pacientes com limitação cardíaca e excedem 70% nos pacientes com limitação ventilatória; a saturação periférica de oxigênio não cai abaixo de 90% nos cardiopatas, enquanto a hipoxemia freqüentemente aparece nos pneumopatas. Entretanto, apesar de não haver um consenso de como quantificar a capacidade ventilatória máxima, existem indicadores que sugerem a presença de limitação ventilatória durante o exercício 4 : ventilação máxima no exercício aproxima-se de 100% da ventilação voluntária máxima ou da ventilação máxima sustentada por 4min; a determinação da alça fluxo-volume no exercício em relação à alça fluxo-volume em repouso pode indicar uma limitação do fluxo expiratório; ausência de limiar anaeróbio no exercício; limitação do aumento dos equivalentes ventilatórios para o oxigênio ( ) e para o dióxido de carbono ( C ). Considera-se que o indivíduo alcance o V max quando, em um exercício máximo, o aumento progressivo das cargas não aumenta o V em mais de 150ml/min, obtendose, graficamente, um platô 5 ; quando este critério de platô não é alcançado, o ponto máximo do V é denominado de consumo de oxigênio de pico (V pico) 1. Embora o teste cardiopulmonar seja fundamental no diagnóstico diferencial da dispnéia, existe um reduzido número de estudos comparando as respostas metabólicas e cardiorrespiratórias no exercício em pacientes com pneumopatias obstrutivas e insuficiência cardíaca congestiva (ICC). Este trabalho tem como objetivos diferenciar a natureza da limitação funcional, no exercício máximo, de indivíduos com doença pulmonar obstrutiva crônica, em relação a indivíduos com insuficiência cardíaca congestiva, e identificar indicadores que possam auxiliar na classificação destas duas condições clínicas descritas, por meio dos resultados obtidos nos testes cardiopulmonares. Métodos Foram avaliados 40 indivíduos, divididos em dois grupos. O grupo I formado por 23 indivíduos portadores de DPOC, do programa de Reabilitação Pulmonar do Centro de Reabilitação da UNIFESP/EPM - Lar Escola São Francisco, 18 do sexo masculino e 5 do sexo feminino, com média de idade de 65,5 anos (36 a 77), sendo o paciente de 36 anos portador de deficiência de α1-antitripsina. Os valores médios de capacidade vital forçada (CVF), na prova de função pulmonar pós-broncodilatador, foram de 2,87±0,86 l (84±18,1% do previsto), volume expiratório forçado no 1 o segundo (VEF 1 ) de 1,04±0,35 l (39,9±10,8% do teórico previsto) e relação VEF 1 /CVF de 37,5±9,2%. Os pacientes foram classificados como tendo obstrução moderada em 9 e grave em 14 pacientes 6. O valor médio da pressão parcial de oxigênio (Pa ) no sangue arterial foram de 68,3±6,7 mmhg, da pressão parcial de gás carbônico no sangue (PaC ) arterial foram de 37,8±4,5 mmhg, sendo que nenhum paciente apresentava hipoxemia ou hipercapnia. Os pacientes faziam uso de β 2 -agonista, anticolinérgico, corticóide oral ou inalatório e/ou metilxantina, em doses otimizadas. O grupo II formado por 17 indivíduos com ICC, do ambulatório de Miocardiopatias da Disciplina de Cardiologia da UNIFESP/EPM, candidatos a transplante cardíaco, sendo 12 do sexo masculino e 5 do sexo feminino, com média de idade de 44,4 anos (29 a 67), em classe funcional I a IV pela New York Heart Association e fração de ejeção em média de 25,5±10,2%. Do ponto de vista etiológico, dos 17 pacientes, 6 foram classificados como portadores de miocardiopatia isquêmica, 6 como chagásica e 5 como idiopática. Estes pacientes com ICC realizaram espirometria para descartar obstrução ventilatória, segundo exigência do protocolo de transplante cardíaco. Dois pacientes portavam marcapasso cardíaco. Os pacientes usavam inibidor da enzima de conversão, diurético, droga digitálica, betabloqueador, amiodarona e/ou nitrato, em doses otimizadas. Este estudo foi submetido e aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo / Escola Paulista de Medicina Hospital São Paulo. Os pacientes foram comunicados da existência do estudo e, após leitura da carta de informação, foi assinado o termo de consentimento formal. Os dois grupos foram submetidos a um teste cardiopulmonar máximo, em esteira rolante Lifestride mod O paciente inspirava ar ambiente e o ar expirado era analisado por um sistema metabólico Vista Mini CPX Vacumed - USA, que realizava medidas de volume de ar, frações de oxigênio e dióxido de carbono, e calculava os valores de consumo de oxigênio, produção de dióxido de carbono e ventilação pulmonar, expressando os resultados a cada 30s. Todos os testes foram monitorizados por sistema computadorizado de ergometria ERGO-S, Dixtal São Paulo Brasil e foi determinada a saturação periférica de oxigênio (Sp ) por oxímetro de pulso Dixtal DX 2405 São Paulo - Brasil. Para os pneumopatas foi utilizado o protocolo de Harbor 1, com velocidade constante, entre 1,6 e 4 km/h, de acordo com a limitação funcional do paciente, determinada por testes anteriores, com um primeiro estágio com duração de três minutos, sem inclinação, seguido por estágios com duração de 1min e incrementos de inclinação de 1%. Para os cardiopatas o protocolo utilizado foi o proposto por Weber e cols 3, com incrementos de carga a cada 2min. A fase de esforço foi interrompida por exaustão do paciente em todos os testes. O consumo de oxigênio de pico foi expresso em mililitros por quilo de peso por minuto (ml/kg/min), em litros por minuto (l/min) e em percentual do consumo máximo de oxigênio previsto para o sexo e a idade, calculado por meio das equações propostas por Barros Neto e cols 7 : V max = 52,727 0,3956 x idade (sexo masculino) e V max = 42,434 0,261 x idade (sexo feminino), equações estas obtidas por resultados de testes de indivíduos sedentários. Foram determinadas médias e desvios-padrão das variáveis e, para testar a significância da diferença entre as 522

3 médias dos dois grupos (pneumopatas e cardiopatas), dentro da cada variável, foi aplicado o teste t para amostras independentes com variâncias iguais. Tendo o objetivo de estabelecer um critério de classificação dos pacientes, foi executada uma análise discriminante, com o critério de Fisher, e feita uma regressão múltipla, nas variáveis ergoespirométricas, para verificar quais as informações importantes na discriminação dos grupos 8. Resultados O peso corporal, a altura e o índice de massa corporal dos pneumopatas foram muito semelhantes em relação ao grupo de cardiopatas (tab I). Vinte dos pneumopatas apresentaram dessaturação da oxihemoglobina na oximetria de pulso, com valores abaixo de 90% no esforço (média de Sp em repouso de 95±1,3% e 84,7±4,6% no pico de esforço), enquanto que nenhum paciente do grupo de cardiopatas apresentou valores Sp abaixo de 90% no teste (média de Sp em repouso de 97,3±0,6% e 95,7±1,4% no pico de esforço). Os pacientes com DPOC que apresentaram dessaturação da oxihemoglobina abaixo de 88% receberam suplementação de oxigênio na recuperação. Apesar de muitos pacientes apresentarem arritmias cardíacas complexas (principalmente os cardiopatas) não foi necessária a administração de medicamentos antiarrítmicos, pois todas cessaram com a interrupção do exercício. Os maiores valores de consumo de oxigênio (V pico) atingidos no exercício foram de 17,5±3,2 ml/kg/min (66,9± 13,3% do previsto para o sexo e a idade) para os pneumopatas e de 19,3±3,7 ml/kg/min (57,6±12,7% do previsto) para os cardiopatas, não havendo diferença significante entre os grupos. Os dois grupos de pacientes apresentavam um V pico muito abaixo do previsto para o sexo e a idade, e os valores de consumo de oxigênio de pico, expresso em ml/kg/ min ou l/min, foram similares entre os grupos (tab II). Foi possível determinar o limiar anaeróbio pelo método ventilatório em apenas 6 dos 23 pacientes com DPOC (26%), não sendo determinável nos demais pacientes por apresentarem um padrão ventilatório irregular; nos pacientes com ICC, foi possível determiná-lo em todos os pacientes (tab II). Não houve diferença na freqüência cardíaca pico (FC pico) e no pulso de oxigênio pico entre os grupos (tab II). Embora os valores da ventilação pulmonar pico, volume corrente pico e freqüência respiratória pico nos cardiopatas sejam maiores que nos pacientes com DPOC, eles não foram importantes na discriminação dos grupos (tabela II). Os valores da razão de trocas gasosas pico (R pico), produção de dióxido de carbono pico (VC pico) e equivalente ventilatório para o oxigênio pico ( pico) foram maiores nos pacientes com insuficiência cardíaca do que nos pacientes com pneumopatia obstrutiva, sendo estas as variáveis que caracterizaram as diferenças entre os grupos (tab III). Para classificar os grupos podem ser utilizadas funções discriminantes com as variáveis R pico, VC pico (l/min) e pico: grupo DPOC: - 44, ,832 x R pico + 5,442 x VC pico + 0,336 x pico; grupo ICC: - 69, ,74 x R pico + 8,461 x VC pico + 0,574 x pico. Aplicando-se os valores de R pico, VC pico e pico nas duas funções discriminantes, o resultado que for maior classifica, corretamente (em 90% dos casos), o grupo ao qual pertence o paciente. O valor médio do equivalente ventilatório para o dióxido de carbono pico ( C pico), embora maior nos cardiopatas do que nos pneumopatas, não foi importante na discriminação dos grupos (tab III). Discussão O consumo máximo de oxigênio é a medida fisiológica mais importante para definição da capacidade funcional cardiorrespiratória, sendo a coleta direta dos gases expirados durante o exercício necessária para situações clínicas ou de investigação, como na insuficiência cardíaca congestiva e, Tabela I - Valores do peso, altura e índice de massa corporal (IMC), dos pacientes pneumopatas e cardiopatas, expressos em média e desvio-padrão Peso (kg) 65,1 ± 13,7 64 ±15,2 0,81 Altura (cm) 162,7 ± 9 163,7 ±10,9 0,75 IMC (kg/m 2 ) 24,4 ± 4,3 23,7 ± 4,2 0,58 Tabela II - Valores médios e desvios-padrão do consumo de oxigênio de pico (V pico), limiar anaeróbio (LA), freqüência cardíaca pico (FC pico), pulso de oxigênio pico (pulso pico), ventilação pulmonar pico ( pico), volume corrente pico (V C pico) e freqüência respiratória pico (f pico), dos 23 pacientes pneumopatas e 17 cardiopatas V pico (ml/kg/min) 17,5 ± 3,2 19,3 ± 3,7 0,10 V pico (l/min) 1,16 ± 0,39 1,24 ± 0,4 0,54 LA* (ml/kg/min) 14,6 ± 1,7 13,8 ± 3 0,51 FC pico (bpm) 133,2 ± ,1 ± 20,8 0,51 Pulso pico (ml/bat) 8,7 ± 2,8 9,1 ± 3 0,64 pico (l/min) 37,3 ± 12,3 58,7 ± 18,4 <0,001 V C pico (l) 1,12 ± 0,33 1,57 ± 0,5 0,002 f pico (respirações/min) 34,3 ± 6 39,1 ± 6,9 0,02 * 6 pacientes pneumopatas e 17 pacientes cardiopatas Tabela III - Medidas descritivas da razão de trocas gasosas pico (R pico), da produção de dióxido de carbono pico (VC pico), dos equivalentes ventilatório pico para o oxigênio ( pico) e para o dióxido de carbono ( C pico) dos 23 pacientes pneumopatas e 17 cardiopatas R pico* 0,91±0,09 1,08± 0,11 <0,001 VC pico* (l/min) 1,05± 0,38 1,31± 0,41 0,04 pico* 33,2 ± 6,7 50,4 ±11,4 <0,001 C pico 37,2 ± 7,6 46,2 ± 9,9 0,002 * R pico, VC pico e pico são as variáveis diferenciais entre os grupos 523

4 Arq Bras Cardiol no treinamento desportivo, para determinação direta do V max e do limiar anaeróbio 9. Nos pacientes com DPOC, as variáveis obtidas nos testes cardiopulmonares também consistem no melhor indicador da potência aeróbia 6 e, como já dito, é um exame fundamental para o diagnóstico diferencial da etiologia da dispnéia. Todos os testes incluídos neste estudo foram máximos, pois excluímos da amostra os testes interrompidos por critérios clínicos antes do paciente atingir a exaustão, mas preferimos adotar a nomenclatura de consumo de oxigênio de pico, ao invés de consumo máximo de oxigênio, pois o platô de V nem sempre ocorreu. O grupo de pacientes com pneumopatia obstrutiva apresentou uma idade média superior à dos cardiopatas. Este fato ocorreu devido a incidência da doença pulmonar obstrutiva crônica aumentar acentuadamente com a idade 6, enquanto os miocardiopatas eram mais jovens pois estes têm prioridade para a cirurgia de transplante cardíaco. O consumo máximo de oxigênio diminui com o aumento da idade, após os 25 anos 10. Entretanto, o V pico medido foi muito inferior ao previsto para o sexo e a idade nos dois grupos, e os valores de V pico medidos foram muito semelhantes entre os grupos. Acreditamos que, apesar da diferença de idade entre os grupos, a limitação cardiorrespiratória ao exercício era causada pela doença, nos dois grupos. A etiologia da miocardiopatia, nos pacientes com ICC, foi variada, entretanto, Yazbek Jr e cols 11, compararam as modificações das variáveis obtidas por ergoespirometria em grupos de portadores de miocardiopatia de etiologia isquêmica, por doença de Chagas e idiopática e não encontraram diferença significativa na comparação entre esses três grupos, assim, o fato de estudarmos pacientes com miocardiopatias de diferentes etiologias não deve ter influenciado os resultados deste trabalho. Reconhecemos que a falta de um grupo controle normal, o pequeno número de pacientes estudados em ambos os grupos, e a utilização de um protocolo diferente para cada grupo consistem em limitações deste estudo, que podem ter influenciado os resultados. Entretanto, os resultados de V pico obtidos neste trabalho são semelhantes aos encontrados na literatura, tanto para pneumopatas 2,12,13, quanto para cardiopatas Como era esperado em pacientes com DPOC, a grande maioria (87%) apresentou dessaturação da oxihemoglobina abaixo de 90% no exercício, o que sugere uma piora da troca gasosa no esforço máximo, neste grupo de pacientes 3. Nenhum paciente com ICC apresentou dessaturação da oxihemoglobina abaixo de 90% no exercício. O limiar anaeróbio foi determinado, por método ventilatório, em apenas 26% dos pacientes com DPOC, o que era esperado, pois a não determinação deste índice é considerado um dos critérios de limitação ventilatória 3,4. Por outro lado, o fato de o limiar anaeróbio ventilatório ser determinado em todos os cardiopatas também era esperado, pois este índice foi inicialmente descrito em cardiopatas 18 sendo, como o V max, utilizado para classificação funcional dos pacientes 3. Os valores de freqüência cardíaca pico e pulso de oxigênio pico foram semelhantes entre os grupos, de modo que estas variáveis não são importantes na discriminação de pacientes com DPOC e ICC. Embora os valores das médias de ventilação pico, volume corrente pico e freqüência respiratória pico tenham sido maiores no grupo de cardiopatas que nos pneumopatas, as diferenças não foram importantes para classificar os grupos. Os valores pico da produção de dióxido de carbono pico, da razão de trocas gasosas e do equivalente ventilatório para o oxigênio foram superiores nos cardiopatas em relação aos pneumopatas, permitindo caracterizar as diferenças entre os grupos e utilizar as funções discriminantes para classificação do paciente em cada grupo. Os valores pico do equivalente ventilatório para o dióxido de carbono, embora superiores nos cardiopatas em relação aos pneumopatas, não foram importantes na classificação destes pacientes. Estes resultados nos parecem coerentes com a literatura, pois normalmente o diminui até seus valores mais baixos no limiar anaeróbio, passando então a aumentar, e o C diminui até seus valores mais baixos no ponto de compensação respiratória, quando a compensação ventilatória inicia-se em resposta à acidose metabólica, passando, então, a aumentar continuamente 1. Pacientes com pneumopatia obstrutiva habitualmente têm a relação ventilação/perfusão alterada, de modo que seu C é alto. Entretanto, devido à sua mecânica respiratória limitada, a sua ventilação é limitada e estes pacientes usualmente não hiperventilam em resposta à acidose metabólica. Por isso, apesar da acidose metabólica, o C não aumenta em testes de carga crescente. A resposta normal do é aumentar em cargas acima do limiar anaeróbio, sendo este aumento dependente da magnitude da acidose lática e da sensibilidade dos quimiorreceptores à acidose. O não aumenta acima do limiar anaeróbio, se os quimiorreceptores para detecção do aumento de H + são insensíveis. Pacientes com DPOC podem nem chegar a atingir seus níveis inferiores de no exercício máximo 1, devido à sensibilidade dos quimiorreceptores. Por outro lado, pacientes com insuficiência cardíaca têm uma exagerada resposta ventilatória em relação à necessidade energética 1. No nosso entendimento, os baixos valores de VC pico e R pico podem ser explicados pelos mesmos fatores implícitos na explicação dos baixos valores de pico e C pico encontrados nos testes de pacientes com DPOC. Estes pacientes não conseguem aumentar a sua remoção de dióxido de carbono devido à ventilação pulmonar não aumentar de forma eficaz, não aumentando também a razão de trocas gasosas como esperado. É importante ressaltar que valores de R pico menores que 1 indicam que o valor de C pico é obrigatoriamente maior que o pico, e que o paciente não está eliminando o dióxido de carbono como seria esperado. Interessante que o valor de R pico nos testes de pacientes com DPOC e ICC é pouco valorizado pela maioria dos autores. Embora esta variável altere muito com as manobras 524

5 respiratórias voluntárias, os resultados de outros trabalhos também sugerem que os valores de R pico são menores em pacientes com DPOC que apresentam maior obstrução na espirometria 19,20. Ressaltamos que nossa amostra foi composta por pneumopatas com obstrução moderada a grave na espirometria, ou seja, pacientes em que era realmente esperado menores valores de R (portanto, menor ventilação) no exercício máximo. Por outro lado, pacientes cardiopatas não apresentam limitação para eliminar dióxido de carbono, de modo que valores de R pico superiores a 1 são esperados nos testes destes pacientes Devido a estas considerações, acreditamos que nossos resultados de R pico e VC pico, obtidos nos pacientes com pneumopatia obstrutiva e insuficiência cardíaca, encontram-se dentro do esperado. Os valores do C pico foram maiores nos cardiopatas em relação aos pneumopatas, mas não foram importantes na classificação destes pacientes, talvez devido ao pequeno número de pacientes estudados e a utilização de protocolos diferentes para cada grupo de pacientes. Também acreditamos que as funções discriminantes não devam ser utilizadas de forma indiscriminada para diferenciar a etiologia da limitação funcional de pacientes com DPOC e ICC, devido às limitações deste estudo já citadas. Concluindo, os valores de R pico, VC pico e pico podem ser utilizados como auxiliares no diagnóstico diferencial da etiologia da limitação funcional cardiorrespiratória de pacientes com DPOC e ICC. Os resultados numéricos destas variáveis, aplicados nas respectivas funções discriminantes, podem ser úteis para classificar pacientes com DPOC ou ICC. Referências 1. Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, Casaburi R, Whipp BJ. Principles of Exercise Testing and Interpretation. 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