http://dx.doi.org/10.1590/S0037-86821997000200008
Roberto Coury Pedrosa, Marcos F. Vidal Melo e Edson A. Saad
O limiar anaeróbio (LA) medido pela análise da curva-V é a melhor medida da reserva funcional na insuficiência cardíaca e conseqüentemente a medida que melhor retrata o grau de comprometimento cardíaco. No presente trabalho foram estudados 28 pacientes (18 homens; idade média de 47 ± 6,7 anos) com sorologia positiva para a doença de Chagas, com graus variáveis de comprometimento cardíaco segundo a classificação de Los Andes e sem outras doenças associadas. A análise de variância mostrou que o LA dos pacientes do grupo IA (ECG e ventriculograma no ECO normal) é significativamente mais altos do que o valor observado nos demais grupos (p = 0,001). Enquanto o teste de comparações múltiplas de Tukey revelou que as médias do LA nos pacientes dos grupos IB, II e III (IB:ECG normal; ventriculograma no ECO anormal; II: ECG e venticulograma no ECO anormal sem ICC e III com ICC) não diferem significativamente entre si. O presente estudo demonstra que a ocorrência de alterações ventriculográficas iniciais já se associa a significativa redução da reserva cardiopulmonar e este comprometimento é progressivo e paralelo ao grau de comprometimento hemodinâmico cardíaco. A causa mais provável da redução do LA no grupo IB é a disfunção diastólica constatada ao ecocardiograma.
Palavras-chaves: Cardiopatia chagásica crônica. Limiar anaeróbio. Teste cardiopulmonar. Análise da curva-V. Doença de Chagas.
A doença de Chagas é endêmica no continente Americano (América do Sul e Central); estimativas da Organização Mundial de Saúde apontam para 16 a 18 milhões de pessoas infectadas pelo Trypanosoma cruzi e mais de 90 milhões em risco de contaminação31. No Brasil10, recentemente, estimativas sorológicas mostraram que 8 a 9 milhões de pessoas estão infectadas, das quais aproximadamente 30% a 40% tem algum grau de comprometimento cardíaco.
É aceito atualmente que nos pacientes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC), a circulação periférica é o maior fator limitante do transporte de oxigênio, e o pico de consumo de oxigênio (VO2) parece relacionar-se mais ao pico de fluxo sanguíneo para o músculo do que ao débito cardíaco máximo17 25. O uso do limiar anaeróbio (LA) para avaliar a capacidade funcional do coração, e consequentemente o grau de comprometimento cardíaco, é baseado na evidência de que inadequado suprimento sanguíneo25 ou inadequada capacidade oxidatíva do músculo esquelético no exercício44 são os maiores fatores que levam à reduzida capacidade funcional em pacientes com ICC.
O LA é um índice objetivo obtido do teste de esforço submáximo e não é influenciado pela motivação do paciente. Recentemente, tem se confirmado a validade do LA, determinado por medidas de trocas gasosas respiratórias assim como sua reprodutibilidade em pacientes com ICC15 34 35. O LA tem uma boa correlação com o VO2max9 como também com o VO216 pico.
O presente trabalho avalia o LA em portadores da doença de Chagas com graus variáveis de comprometimento cardíaco, com a finalidade de correlacionar estes dados com o grau de lesão cardíaca.
Foram estudados 28 pacientes (18 homens; idade média de 47 ± 6,7anos) com reação de hemaglutinação e imunofluorescência indireta positivas para T. cruzi, sem outras doenças associadas, submetidos à avaliação cardiopulmonar por esforço. A reação para cruzipaina foi realizada pela técnica ELISA nos pacientes com resultados duvidosos.
O critério para seleção destes 28 pacientes foi: idade entre 40 e 60 anos com objetivo de evitar a interferência da idade sobre o LA15; e detecção satisfatória do LA.
Foram respeitados neste trabalho as recomendações da OMS14 e da Declaração de Helsinki (1963) revisada em Veneza (1983).
O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do HU-CFF/UFRJ.
Foram excluídos pacientes que apresentassem concomitantemente hipertensão arterial sistêmica; doença pulmonar obstrutiva crônica; doenças orovalvares; tabagismo importante; alcoolismo crônico; cardiopatias congênitas; coronariopatia obstrutiva ou portadores de marcapasso cardíaco.
Os 14 pacientes dos grupos II e III estavam em condição clínica estável nos últimos 3 meses.
Os sete pacientes do grupo II estavam em uso de diurético e captopril e os outros 7 do grupo III, usavam estes medicamentos e mais digital, espironolactona e warfarina, de forma a mantê-los sem edema periférico e com pêso corporal dentro de ± 1kg do início do tratamento, débito urinário de cerca de 1500ml e eletrólitos plasmáticos normais.
Os medicamentos foram suspensos 48 horas antecedendo ao exame, retornando imediatamente após os mesmos. Nenhuma complicação ocorreu como resultado do estudo.
Todos os pacientes foram submetidos a:
Avaliação clínica7. Exame clínico e laboratóriais de rotina; o critério para ICC foi do estudo de Framingham27. Os pacientes foram grupados segundo a classificação clínica-hemodinâmica de Los Andes4 (Figura 1). A ventriculografia invasiva foi substituída pela análise não invasiva do ventrículo pelo ecodopplercardiograma bidimensional intracavitário28. Avaliação radiológica onde se mediu o volume cardíaco18 e relação cardiotorácica36, eletrocardiograma de 12 derivações utilizando o código de Minessotta adaptado para doença de Chagas21, monitorização eletrocardiográfica ambulatorial contínua-Holter-(avaliação de arritmias)13 e ecocardiografia bidimensional com doppler intracavitário11.
Na ecodopplercardiografia avaliou-se motilidade segmentar e o grau de espessamento sistólico. A função diastólica45 foi avaliada pela presença ou não de deficit de relaxamento e/ou padrão restritivo. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) foi calculada pelo método de Teicholz38. As medidas ecocardiográficas representam as médias de 3 batimentos para pacientes com ritmo sinusal e de 5 para aqueles com fibrilação atrial. Os cálculos foram realizados separadamente por 2 examinadores com experiência em doença de Chagas.
Metodologia do teste cardiopulmonar: A Figura 2 mostra o esquema de processamento de sinais da avaliação do consumo de oxigênio durante o exercício em pacientes chagásicos. Os testes foram efetuados em uma bicicleta ergômetrica mecânica, em uma faixa de 20rpm. A execução do exame foi limitada por sintomas. Optou-se pelo teste contínuo com incremento de carga minuto a minuto objetivando atingir o VO2max predito em 10 minutos42. Para selecionar o aumento de carga foi usada a seguinte fórmula: D Watts aumento/minuto = (VO2 max-VO2 sem carga)/100 onde VO2 sem carga em ml/minuto = 150 + (6 x kg) e VO2 max em ml/minuto = (altura em cm x idade em anos) x 20 para homens e x 14 para mulheres. Após 4 minutos de repouso no ergômetro, o exercício iniciou com 4 minutos de aquecimento sem carga para evitar a influência do vago no tonus vascular, seguido de aumento de carga minuto a minuto.
Os parâmetros respiratórios medidos foram: ventilação minuto (Vmin), freqüência respiratória (f), fração expiratória "end-tidal" de oxigênio (FetO2), fração expiratória "end-tidal" de dioxido de carbono (FetCO2), consumo de oxigênio (VO2), produção de dióxido de carbono (VCO2) e quociente respiratório (RQ).
As medidas foram realizadas em um pneumotacógrafo tipo Fleisch N-2, aquecido a 37oC acoplado a um transdutor de pressão diferencial (Microswitch) para medição de fluxo e volumes respiratórios; e um espectrômetro de massa respiratório (Airspec MGA 2000) para medição de frações gasosas (Figura 3). Utilizou-se calibração linear para o pneumotacógrafo realizada a cada dia. Os volumes respiratórios foram calculados através da integral do fluxo respiratório. O espectrômetro de massa respiratório (EMR) foi calibrado diariamente através de ajuste linear utilizando-se duas misturas gasosas de composição conhecida (ar ambiente e mistura FN2 = 83,08%; FO2 = 12,05% e FCO2 = 4,87%). Os valores de VO2 e VCO2 foram calculados através da integral do produto das frações dos gases multiplicada pelo fluxo respiratório Os dados foram amostrados através do espectrômetro de massa respiratório (freqüência de amostragem igual a 60Hz) processados e armazenados em um microcomputador IBM PC 386 compatível. Medições de cada variável eram obtidas para cada ciclo respiratório.
O LA foi determinado a partir da inspeção visual do gráfico VCO2 versus VO2. Este método baseia-se na identificação da reta média dos pontos representados e a que representa a média da inclinação para cima desta reta. A interseção de ambas define o LA (Figura 4)2 39. As medições referidas foram feitas por dois observadores independentes e o LA foi a média das duas observações. A monitorização do quociente respiratório (RQ) permitiu identificar a proximidade do LA, e conseqüentemente a graduação do esforço à continuidade do teste
Análise estatística. Os resultados foram expressados como valores médio ± 1 desvio padrão. Os pacientes foram agrupados de acordo com a classificação de Los Andes. A estatística foi realizada pela análise de variância "one-way" (ANOVA) para justificar se existe diferença significativa do LA entre os grupos (IA, IB, II e III). O teste de Tukey foi aplicado para determinar quais os grupos que diferem entre si. O nível de probabilidade < 0,05 foi considerado significante. O software usado foi o Systat.
Medida do LA. A Figura 5 mostra a análise dos gases respiratórios de um paciente chagásico com comprometimento cardíaco durante o teste cardiopulmonar. O quociente respiratório aumentou após um periodo de estabilidade ultrapassando a 1 no mesmo momento em que VCO2 ultrapassa VO2, e o consumo de oxigênio para esta carga de trabalho corresponde ao LA. Na Figura 4, do mesmo paciente, VCO2 foi plotado como uma função de VO2 (curva -V). O ponto de maior inclinação entre as duas retas é o LA. Nota-se que a relação VCO2/VO2 abaixo do LA no eixo das abcissas é aproximadamente 1 enquanto VCO2/VO2 acima do LA é maior do que 1.
A variabilidade interobservador da determinação do LA foi suficientemente pequena (r2 = 0,80 e p < 0,0005).
LA x Andes. A Tabela 1 e a Figura 6 mostram os valores médios do LA para os pacientes dos grupos IA, IB, II e III da classificação de Los Andes correlacionados com as medidas de, índice de diâmetro diastólico final de VE (IDVE), índice do diâmetro final de átrio esquerdo (IAE) e fração de ejeção (FEVE) onde r2 representa o coeficiente de determinação do LA com IDVE, IAE e FEVE. Não houve diferença de idade entre os 4 grupos de Los Andes (p = 0,278) assim como de peso (p = 0,690). O LA do grupo IA foi significativamente superior a todos os demais grupos (p < 0,0005). A comparação entre os grupos IB, II e III não revelou significância estatística.
Relação entre disfunção diastólica de VE e LA. A Figura 7 mostra a relação do LA em pacientes sem disfunção diastólica, e naqueles com deficit de relaxamento ou padrão restritivo de disfunção diastólica (p = 0,001).
Os pacientes sem disfunção diastólica (todos do grupo IA) tiveram o maior LA médio (17 ± 5,1mlO2/min por kg; p = 0,001).
O LA médio nos 10 pacientes com padrão deficit de relaxamento (2 de 7 pacientes do grupo III; 3 de 7 do grupo II e 5 de 5 do grupo IB) foi de 11 ± 2,4mlO2/min por kg. Comparando este grupo de pacientes com deficit de relaxamento com grupo IA houve uma diferença significativa (p = 0,005). A média do LA nos 9 pacientes com padrão restritivo de disfunção diastólica (5 de 7 pacientes do grupo III e 4 de 7 do grupo II) foi 10 ± 3,9mlO2/min por kg. As diferenças entre este grupo com disfunção diastólica restritiva e o grupo sem disfunção foi significativa (p = 0,001) porém entre o grupo com disfunção diastólica restritiva e o grupo com deficit de relaxamento a diferença não foi significativa (p = 0,752).
FEVE e Andes. A Tabela 1 mostra a relação da fração de ejeção de VE nos diferentes grupos da classificação de Los Andes. O grupo IA apresentou FEVE estatísticamente superior à dos demais grupos (p < 0,0005). Ao analisarmos a correlação entre o LA e a FEVE observou-se uma correlação significativa (r2 = 0,31, p < 0,002) quando consideramos todos os pacientes chagásicos, porém quando analisamos cada grupo, nenhuma significância estatística é obtida.
IAE, IDVE e LA. O IAE e o Limiar Anaeróbio médio não mostraram uma correlação significativa quando estudado para todos os pacientes (r2 = 0,09, p = 0,112). O IDVE também não apresentou correlação significativa com o LA (r2 = 0,02, p = 0,471).
Dentre os parâmetros que avaliam o grau de comprometimento do coração na insuficiência cardíaca a tolerância ao esforço é o de maior significado, por ser mais facil e precisamente determinável e também por ter uma correlação mais linear com a sobrevida2 9 15 16 34 35 38 39 40.
No entanto, a determinação da tolerância ao esforço no cardiopata tem limitações ligadas a determinação de VO2max estimado para normais, ao protocolo de esforço, a fadiga dos quadriceps atingida antes do nível de esforço possível para o grau de cardiopatia limitando assim a avaliação correta, a resposta metabolica e hemodinâmica é mais lenta no cardiopata dificultando chegar ao steady-state, e duração do esforço dependente da motivação do paciente e das características do profissional que aplica o teste.
Por todas essas razões, a análise dos gases respiratórios durante o exercício tem sido preconizado como a melhor avaliação da capacidade de esforço do cardiopata e conseqüentemente do grau de acometimento do orgão34 35 38 39.
Infelizmente pacientes com ICC raramente alcançam o verdadeiro VO2 max, logo, o valor máximo do VO2 obtido neste paciente, chamado VO2 pico é limitado por sintoma e então não é independente da motivação do paciente. Mesmo o uso deste VO2 pico (Weber e cols)40 tem limitações ligadas à não consideração de variáveis que o influenciam tal como a idade, sexo, treinamento prévio e a possibilidade de influência do ergômetro e do protocolo utilizado.
Para evitar estes inconvenientes, Wasserman e cols2 38 39 propuseram o uso do LA para medição da capacidade funcional do coração pelo esforço, através da análise da curva-V durante o exercício2. O uso do mesmo para monitorar alterações no metabolismo do exercício implica nas seguintes condições: a) ventilação-minuto no exercício é rigorosamente relacionada à produção de CO2; b) anormalidades hemodinâmicas levando à estimulação de receptores juxta pulmonares não alteram o drive respiratório; c) significante acúmulo de lactato sanguíneo induzido pelo exercício são refletidos por correspondente mudanças no LA20 41. Como vantagens, parece ser independente da motivação do paciente, é objetivo e reproduzível, sem necessidade de alcançar o V02max do exercício34 35.
No início do exercício, a produção de CO2 aumenta linearmente com o consumo de O2 mantendo uma relação (VCO2/VO2) próxima de 1, constituindo o primeiro ramo da curva-V; com incremento do exercício a produção de CO2 ultrapassa o consumo de O2 e o gráfico desta relação é expresso por outra reta com uma inclinação sobre a anterior (Figura 4) O momento de mudança na direção destas retas marca o LA, que tem sido usado para definir a gravidade da ICC2 15 16 17 19.
O LA é assim uma variável que representa o mais alto nível de consumo de oxigênio acima do qual o indivíduo não poderia realizar trabalho sem desenvolver uma acidose láctica. (para cada miliequivalente de ácido lático tamponado pelo bicarbonato temos um adicional de 22ml de CO2)20 43.
Partindo da constatação de que devido a um maior comprometimento da função cardíaca, o paciente cardiopata é mais dependente do metabolismo anaeróbio do que o indivíduo normal para realizar o mesmo nível de exercício, Koike e cols19 submeteram 42 indivíduos normais e 106 pacientes com vários tipos de doença cardíaca crônica a um teste cardiopulmonar analisando o LA pela curva-V. Concluíram os autores que a inclinação da curva reflete a extensão do metabolismo anaeróbico necessário para suplementar o deficit energético.
No presente estudo, o aumento do VCO2 em relação ao VO2 (curva-V) do LA apresentou níveis de LA em cardiopatas chagásicos significativamente mais baixos dos que nos cardiopatas de etiologias variadas do estudo de Koike e cols19. Uma possível explicação é que na doença de Chagas, ao contrário dos pacientes da série de Koike e cols o comprometimento do ventrículo direito é precoce e as vezes constitui mesmo a única anormalidade detectável24 33 conduzindo a quadros clínicos de congestão sistêmica e redução de fluxo sanguíneo periférico22. Outro possível fator poderia ser a disfunção autonômica cardíaca na doença de Chagas, expressa por depressão da atividade eferente parassimpática, responsável pela elevação da resistência vascular periférica23.
Correlação do LA com o grau de comprometimento cardíaco segundo a classificação de Los Andes. Na presente série o LA, apresenta valores mais baixos à medida que o grau de comprometimento cardíaco segundo a classificação de Los Andes aumentava (Tabela 1 e Figura 6). No entanto os pacientes do grupo IB (ECG normal; ventrículograma no ECO anormal) embora apresentassem valores de LA inferiores ao do grupo IA (ECG e ventrículograma no ECO normal) (p = 0,024), tais valores também foram inferiores ao do grupo II (ECG e venticulograma no ECO anormal sem ICC) (p = 0,955). O LA médio dos pacientes do grupo IB foi superior ao dos pacientes do grupo III (ECG e venticulograma no ECO anormal com ICC) (p = 0,633) Se aumentássemos os pacientes do grupo IB provavelmente teríamos níveis significativos... O LA dos pacientes do grupo II foi superior ao grupo III (p = 0,626).
O menor LA nos pacientes do grupo IB em relação ao grupo IA, encontra suporte nas observações de Carrasco e cols4, que demonstraram em biópsias endomiocárdicas lesões intracelulares mínimas no grupo IA enquanto os do grupo IB tinham lesões, ainda que segmentares, eram mais acentuadas que no grupo IA.
Por outro lado, pacientes do grupo IB manifestaram na ventrículografia sinais de assinergia segmentar com disfunção diastólica de VE. Corroborando com estes dados todos os 5 pacientes do grupo IB na presente série tinham disfunção diastólica enquanto nenhum paciente do grupo IA apresentou tal anormalidade. Disfunção diastólica esteve presente em 100% dos pacientes do grupo II e III sendo que o padrão restritivo foi observado mais freqüentemente à medida que tinhamos um maior comprometimento cardíaco segundo a classificação de Los Andes.
A disfunção diastólica, tradução do comprometimento precoce do coração na doença de Chagas6, cursa com diminuição da velocidade circulatória, o que por si só reduz o LA25 26. Outro fator que pode estar em jogo e que reduz o LA é o descondicionamento fisíco, presente nos casos da presente serie.
Outros estudos têm mostrado consistentemente que medidas não invasivas da contratilidade, pré-carga e pós-carga se correlacionam pobremente com a tolerância ao exercício. Os resultados da presente série corroboram estas afirmações (r2 = 0,10, p < n s). Podem ser explicados primeiro pelo fato de que os critérios acima mencionados nem sempre correlacionam com os critérios de exercício devido à existência da reserva cardíaca e segundo pela adaptação periférica que é subestimada.
Concluímos que o LA determinado pela análise da curva-V diminui coincidentemente com o maior grau de comprometimento cardíaco na doença de Chagas. Esta diminuição é precoce, progressiva e presente já para os menores graus de alterações ventriculográficas na doença tal como detectados pela ecocardiografia.
Existem claras limitações metodológicas no presente estudo, que contudo não invalidam os resultados. Assim, por exemplo, não foi determinado o ponto de compensação respiratório que é um dos indicadores de influências de mecanismos propriamente ventilatórios sobre o LA, nem foi considerado o comportamento da curva de VO2 na recuperação do exercício que também se correlaciona com o grau de comprometimento miocárdico. Finalmente, não foi analisado o comportamento da inclinação da curva-V acima do LA. O estudo destas variáveis encontra-se em investigação no nosso grupo, atraves de método automático de detecção do LA.
Do mesmo modo não foi obtido um steady state no nosso protocolo de exercício, uma vez que é aceito que para tal são necessários no mínimo 3 minutos em cada carga e por isto provavelmente nossos resultados não se aplicam a outros protocolos de exercício.
Anaerobic threshold (AT) as measured by V-slope, is the best parameter of cardiac reserve in patients with heart failure. A reduction of AT reflects linearly a limited cardiopulmonary reserve in patients with heart disease. We measured the anaerobic threshold from 28 patients (18 men; age 47 ± 6,7 years) classified into four groups: IA (normal ECG, wihout heart disease; 9 patients); IB (normal ECG, early left ventricular segmental abnormalities; 5 patients); II (abnormal ECG, advanced myocardial damage, no signs of heart failure; 7 patients); and III (abnormal ECG, end-stage, congestive heart failure; 7 patients). The analysis of variance indicated that the anaerobic threshold from patients of group IA was significantly greater than in groups IB, II and III (p = 0,001). Tukeys multiple comparation test showed no significative differences between mean AT in groups IB, II and III. The present study clearly demonstrates that occurrence of initial left ventricular contraction abnormalities is associated with definite reduction of cardiopulmonary reserve, and that this reduction is progressive and paralels the hemodynamic alterations. The most probable cause of this finding in group IB is dyastolic dysfunction as clearly showin in echocardiogram.
Key-words: Chronic chagasic cardiopathy. Anaerobic threshold. Test cardiopulmonary. V-slope analysis. Chagas disease.
Os autores agradecem a Paulo R da Costa, Cristina Borges e Sá pelos serviços técnicos prestados e a Rosangela Aparecida Martins Noé pela colaboração na análise estatística.
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Serviço de Cardiologia do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho da Universidade Federal do Rio de Janeiro e Programa de Engenharia Biomédica, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro,Rio de Janeiro,RJ.
Financiado com verbas da FINEP, CNPq e CEPG.
Endereço para correspondência: Dr. Roberto Coury Pedrosa Centro de Tratamento Intensivo do HU-CFF/UFRJ. Av. Brig Trompowski s/nº 13º andar, Ilha do Fundão 21941-680 Rio Janeiro,RJ,