Correlação da função diastólica com a capacidade máxima de exercício ao teste ergométrico

Resumos

BACKGROUND: Increased pulmonary capillary pressure (PCP) is one of the mechanisms of exercise intolerance. Assessment of the diastolic function by echocardiography (ECHO) enables estimation of PCP. OBJECTIVE: To identify variables that determine the exercise capacity in patients undergoing routine exercise test (ET), conventional ECHO, and tissue Doppler imaging (TD). METHODS: A total of 640 patients undergoing ET, ECHO, and TD were retrospectively studied. Patients with ejection fraction < 55% were excluded. Mitral annulus velocities by conventional Doppler imaging were obtained in early diastole (E) and late diastole (A), and TD of the mitral annulus measured early diastole (e’) and late diastole (a’) velocities. E/e’ > 10 was considered an estimate of increased PCP. Maximal exercise capacity was analyzed by the number of metabolic equivalents (MET). The patients were divided into two groups for analysis: MET<7 (n=48) and MET>7 (n=572). Morise score showed a population at low risk (60%) for coronary artery disease (CAD). RESULTS: The number of patients with E/e’ > 10 was significantly higher in the MET < 7 group in relation to the MET > 7 group (41.7% vs 9.4%, p=0.001), and so was the presence of any degree of diastolic dysfunction (76.6% vs 34.1% p=0.001). Using logistic regression analysis, age, female gender and A velocity (late diastole) were the independent variables related to a low exercise capacity (MET < 7). CONCLUSION: Diastolic dysfunction as determined by ECHO, female gender, and age are associated with a lower exercise capacity in a population at low risk for CAD.

Ventricular dysfunction; exercise test; exercise; diastole

FUNDAMENTO: El aumento de la presión de capilar pulmonar (PCP) es uno de los mecanismos de intolerancia al ejercicio. La evaluación de la función diastólica por el ecocardiograma (ECO) es capaz de estimar la PCP. OBJETIVO: Identificar variables determinantes de la capacidad de ejercicio en paciente sometido a test ergométrico (TE) de rutina, ECO convencional y doppler tisular (DT). MÉTODOS: Fueron estudiados, retrospectivamente, 640 pacientes sometidos a TE y al ECO y DT. Pacientes con fracción de eyección < 55% fueron excluidos. Las velocidades de Doppler mitral convencional fueron obtenidas en diástole precoz (E) y diástole tardía (A), y el DT del anillo mitral midió las velocidades de diástole precoz (e') y diástole tardía (a'). E/e' > 10 fue considerada una estimativa de aumento de la PCP. La capacidad máxima de esfuerzo fue evaluada por el número de equivalentes metabólicos (MET). Para análisis, los pacientes fueron divididos en dos grupos: MET < 7 (n = 48) y MET > 7 (n = 572). El escore de Morise demostró una población de bajo riesgo (60%) para enfermedad coronaria (EAC). RESULTADOS: EL número de pacientes con E/e' > 10 fue significativamente mayor en el grupo MET < 7 en relación a MET > 7(41,7% vs 9,4%, p = 0,001), así como la presencia de algún grado de disfunción diastólica (76,6% vs 34,1% p = 0,001). Por el análisis de regresión logística, las variables independientes de baja capacidad de ejercicio (MET < 7) fueron la edad, el sexo femenino y la velocidad de A (diástole tardía). CONCLUSIONES: La disfunción diastólica determinada por el ECO, sexo femenino y edad están asociados con la menor capacidad de ejercicio en una población de bajo riesgo de EAC.

Disfunción ventricular; test de esfuerzo; ejercicio; diástole

Correlação da função diastólica com a capacidade máxima de exercício ao teste ergométrico

Maria Estefânia Bosco Otto; Márcio Mendes Pereira; Adenalva Lima de Souza Beck; Maurício Milani

Instituto de Cardiologia do Distrito Federal, Brasília, DF - Brasil

^{Correspondência}

RESUMO

FUNDAMENTO: O aumento da pressão de capilar pulmonar (PCP) é um dos mecanismos de intolerância ao exercício. A avaliação da função diastólica pelo ecocardiograma (ECO) é capaz de estimar a PCP.

OBJETIVO: Identificar variáveis determinantes da capacidade de exercício em paciente submetidos a teste ergométrico (TE) de rotina, ECO convencional e doppler tecidual (DT).

MÉTODOS: Foram estudados, retrospectivamente, 640 pacientes submetidos a TE e ao ECO e DT. Pacientes com fração de ejeção < 55% foram excluídos. As velocidades de Doppler mitral convencional foram obtidas em diástole precoce (E) e diástole tardia (A), e o DT do anel mitral mediu as velocidades de diástole precoce (e') e diástole tardia (a'). E/e' > 10 foi considerada uma estimativa de aumento da PCP. A capacidade máxima de esforço foi avaliada pelo número de equivalentes metabólicos (MET). Para análise, os pacientes foram divididos em dois grupos: MET < 7 (n = 48) e MET > 7 (n = 572). O escore de Morise demonstrou uma população de baixo risco (60%) para doença coronária (DAC).

RESULTADOS: O número de pacientes com E/e' > 10 foi significativamente maior no grupo MET < 7 em relação a MET > 7(41,7% vs 9,4%, p = 0,001), bem como a presença de algum grau de disfunção diastólica (76,6% vs 34,1% p = 0,001). Pela análise de regressão logística, as variáveis independentes de baixa capacidade de exercício (MET < 7) foram a idade, o sexo feminino e a velocidade de A (diástole tardia).

CONCLUSÃO: A disfunção diastólica determinada pelo ECO, sexo feminino e idade estão associados com a menor capacidade de exercício em uma população de baixo risco de DAC.

Palavras-chave: Disfunção Ventricular, teste de esforço, exercício, diástole.

Introdução

A capacidade de exercício é influenciada por inúmeros fatores, tais como idade avançada¹, comorbidades (síndrome metabólica e hipertensão)², obesidade³ e condicionamento físico prévio¹. A identificação de outros fatores que modificam a capacidade de exercício é de grande relevância, pois a reversão pode melhorar a qualidade de vida dos pacientes e ter efeitos na sobrevida, já que a capacidade física está associada a prognóstico tanto em indivíduos saudáveis^4-6 quanto em pacientes portadores de cardiopatias⁷.

Na tentativa de elucidar mecanismos cardíacos que diminuem a capacidade de exercício, a fração de ejeção não demonstrou correlação significativa, talvez por ser dependente da pré-carga⁸. Entretanto, a capacidade máxima de exercício, bem como os sintomas desenvolvidos com o esforço, encontram-se diretamente relacionados ao aumento da pressão capilar pulmonar e, portanto, com o aumento das pressões de enchimento do ventrículo esquerdo. As pressões de enchimento, por sua vez, estão diretamente relacionadas à função diastólica do ventrículo esquerdo^9,10.

Estudos clínicos recentes observaram uma significativa correlação entre capacidade de exercício e parâmetros da função diastólica, principalmente em pacientes com doença cardiovascular¹¹.

Avanços recentes na imagem de doppler tecidual aumentaram a acurácia do ecocardiograma na identificação de anormalidades precoces da diástole¹² do ventrículo esquerdo, incluindo a estimativa das pressões de enchimento¹³. Consequentemente, a utilização do doppler tecidual e da análise da função diastólica pode ser útil no esclarecimento da correlação entre presença de disfunção diastólica e capacidade máxima de exercício ao teste ergométrico.

O presente estudo tem como objetivo a análise da capacidade de exercício e a correlação com a função diastólica e os diversos parâmetros clínicos em uma população formada predominantemente por indivíduos de baixo risco para doença arterial coronária.

Métodos

Foi realizado um estudo transversal retrospectivo (de julho de 2007 a janeiro de 2008), no qual se avaliaram 640 indivíduos com idade média de 49±13 anos. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Instituto de Cardiologia do Distrito Federal.

Todos os indivíduos foram submetidos ao teste ergométrico e ao ecocardiograma transtorácico em um intervalo de até 30 dias¹⁴. Pacientes com fração de ejeção < 55% não foram incluídos na análise.

A capacidade funcional foi avaliada pelo equivalente metabólico pico (MET pico), obtido indiretamente por fórmulas¹⁵, de acordo com a velocidade e a inclinação máxima atingidas em um teste ergométrico incremental em esteira, com protocolo de rampa ajustado individualmente.

A avaliação ecocardiográfica foi realizada com imagens bidimensionais do modo M e com doppler pulsátil, utilizando-se o equipamento Philips HDI 5000, com transdutor multifrequencial de 2 a 4 mHz. Velocidades de influxo mitral foram registradas com o doppler pulsátil no corte apical 4 câmaras, com volume de amostragem de 5 mm na ponta dos folhetos mitrais. Foram medidas as velocidades de diástole precoce (E) e tardia (A), tempo de desaceleração e a razão E/A também foi calculada¹⁶. Utilizando o corte apical 4 câmaras, um volume de amostra de 2 mm foi colocado na junção da parede do VE com anel mitral septal para o registro do doppler tecidual, derivando as velocidades do traçado durante a sístole (S), diástole precoce (e') e diástole tardia (a')¹². A razão E/e' foi calculada para estimar as pressões de enchimento do VE, se maior que dez (10), consideramos aumento das pressões de enchimento¹². A utilização do ponto de corte de dez para a relação E/e' é baseada em dados publicados por Burgess e colaboradores, em que a relação E/e' > 10 (com e' do anel septal) era o melhor índice para identificar os pacientes que aumentam as pressões de enchimento durante o exercício, com sensibilidade de 71% e especificidade de 69%¹⁷.

A análise da função diastólica foi realizada a partir de protocolo utilizado em nosso laboratório, onde inicialmente avaliamos as velocidade de E e A do doppler pulsátil mitral, bem como o cálculo da relação E/A. Na sequência, são adquiridas as velocidades de doppler tecidual do anel septal (e' e a'), e é calculada a relação E/e'. Pela imagem bidimensional, avaliamos o volume do átrio esquerdo (AE). No caso de dúvida do grau de disfunção diastólica pelos métodos anteriores, é feita a avaliação das velocidades de fluxo da veia pulmonar ou a manobra de Valsalva. A partir desses parâmetros, a função diastólica é classificada em: normal (E/A > 0,8, e' > 8 cm/s, volume do AE normal, não consideramos a relação E/e'); disfunção diastólica com padrão de alteração de relaxamento (E/A < 0,8, e'< 8 cm/s, volume do AE variável e E/e' variável); disfunção diastólica pseudonormal (E/A > 0,8, e' < 8 cm/s, volume do AE em geral aumentado e E/e' > 15) e disfunção diastólica restritiva (E/A > 1,8, e'<8 cm/s, volume do AE em geral aumentado e E/e' > 15). Essa metodologia é baseada em diversas classificações de análise da função diastólica^12,18,19 e relativamente rápida para utilização na prática diária do laboratório de ecocardiograma.

Para análise estatística, os indivíduos foram divididos em dois grupos: MET < 7 (n = 48) e MET > 7 (n = 572), segundo a capacidade de exercício.

Indivíduos com MET pico < 7 apresentam baixa capacidade física, geralmente associada a limitações funcionais e sintomatologia, além de estarem expostos a maior risco de eventos cardiovasculares^4-6,15.

A associação entre os grupos e as variáveis classificatórias foram avaliadas pelos testes qui-quadrado e Fisher. O teste de Wilcoxon foi utilizado para a comparação de médias entre os dois grupos. As variáveis que apresentaram significância estatística na análise univariada, foram utilizadas no ajuste do modelo de regressão logística. Foi definido como significância estatística o valor de p < 0,05. Para o processamento e a análise estatística, foram utilizados os programas Stata 8.0 e SAS.

Resultados

As características clínicas e as principais medidas ecocardiográficas basais estão descritas nas Tabelas 1 e 2, respectivamente.

Análise da função diastólica

A função diastólica normal ocorreu em 62% dos indivíduos; 30,4% apresentavam disfunção diastólica tipo alteração de relaxamento; 6,1%, tipo pseudonormal; 0,32%, tipo restritiva; e 1,1%, de grau indeterminado. Apenas 12,7% tinham pressões de enchimento aumentadas (inferida por relação E/e' > 10). Dos 12,7%, 17 pacientes (2,6%) estavam com função diastólica normal e capacidade de exercício normal (MET > 7).

Risco de DAC na população

A probabilidade de DAC foi calculada a partir do escore de Morise²⁰. Observamos 60% dos indivíduos com baixa probabilidade, 39% moderada e 1% alta. Portanto, a maioria dos pacientes apresentava baixa probabilidade de DAC.

Determinantes da capacidade funcional de exercício pelo teste ergométrico

Realizamos a análise univariada da capacidade de exercício em MET em relação aos parâmetros clínicos e ecocardiográficos. Observamos que os parâmetros clínicos que se associaram com a baixa capacidade funcional (MET < 7) foram: sexo feminino, idade, presença de DM, presença de HAS e obesidade (Tabela 3). Em relação aos parâmetros ecocardiográficos, observamos que o índice de massa do VE, a velocidade da onda A do fluxo mitral, a relação E/A do fluxo mitral, a velocidade da onda e' do doppler tecidual do anel mitral, a velocidade da onda S do doppler tecidual do anel mitral e a relação E/e' associavam-se a MET<7 (Tabela 4).

Os parâmetros clínicos e ecocardiográficos que se associaram de maneira independente à baixa capacidade de exercício no ajuste do modelo de regressão logística foram a idade, o sexo feminino e a velocidade da onda A do fluxo mitral (Tabela 5).

Na análise comparativa dos grupos MET < 7 e MET > 7 em relação à presença de pressões de enchimento aumentada (Gráfico 1), observamos que 41,6% dos indivíduos com baixa capacidade funcional apresentavam a relação E/e' > 10; enquanto somente 9,4% dos indivíduos apresentavam boa capacidade funcional. O mesmo ocorreu em relação à presença de disfunção diastólica, e 76,6% dos pacientes com baixa capacidade funcional apresentavam algum grau de disfunção diastólica em comparação com 34,1% dos pacientes com melhor capacidade funcional (Gráfico 2).

Discussão

O novo e importante achado desta investigação é que, mesmo em pacientes com baixo risco de DAC, existe uma correlação significativa entre a função diastólica e a capacidade de exercício. Outro achado significativo, concordante com outros estudos^1,10,21, é que parâmetros clínicos como a idade avançada e o sexo feminino são preditores independentes de baixa capacidade funcional.

Sem dúvida, a presença de disfunção diastólica tem um fundamento fisiológico na diminuição da capacidade de exercício, já que, durante o exercício, o débito cardíaco máximo é dependente do enchimento diastólico. Na taquicardia induzida pelo exercício, ocorre um encurtamento da diástole. Se a diástole é acompanhada de anormalidades no relaxamento e no enchimento do ventrículo esquerdo, as menores taxas de enchimento são atingidas e tornam-se inadequadas para suprir o débito cardíaco exigido durante o exercício, com consequente aumento das pressões de enchimento e diminuição de sua capacidade máxima²². Quanto mais alterada a função diastólica inicial, menor é a capacidade de exercício.

Diversos estudos têm demonstrado boa correlação do doppler tecidual do anel mitral com capacidade funcional ao exercício^23,24, provavelmente devido à associação da relação E/e' com as pressões de enchimento do ventrículo esquerdo^19,25. Entretanto, a maior parte desses estudos foi realizada em uma população de indivíduos com alto risco cardiovascular ou em pacientes com doença cardiovascular comprovada. Recentemente, Grewal e cols.¹⁰ observou uma boa correlação da relação E/e' com capacidade de exercício em uma população de risco cardiovascular moderado.

A população analisada em nosso estudo foi caracterizada como baixo risco cardiovascular, e 62% dos indivíduos tinham função diastólica normal, bem como 60% apresentavam baixa probabilidade de DAC. Mesmo assim, pudemos encontrar correlações entre diástole e capacidade de exercício.

No modelo do nosso protocolo, o número de pacientes com função diastólica normal foi alto, e o fato de a disfunção diastólica predominante ser a alteração de relaxamento (30% dos pacientes) pode explicar por que a baixa capacidade funcional está associada ao aumento da velocidade da onda A do Doppler convencional mitral e não a relação E/e'. A velocidade de A aumenta nos pacientes com disfunção diastólica do tipo alteração de relaxamento, tornando-se um parâmetro significativo em uma população com 30% de pacientes classificados nesse grau de disfunção diastólica.

O estudo realizado por Firstenberg e cols.²⁶ observou ausência de correlação entre a relação E/e' e as pressões de enchimento do ventrículo esquerdo em indivíduos sem doenças cardiovasculares e corrobora com os achados no presente protocolo, em que a maior parte dos pacientes não apresentava doença cardiovascular (60%). A base fisiológica para essa ausência de correlação pode ser reforçada por recentes evidências que sugerem que a velocidade diastólica precoce do anel septal (e') sofre influências significativas da pré-carga em ventrículos normais, o que não ocorre nos ventrículos com alteração da função diastólica, principalmente alterações no relaxamento ventricular²⁷.

A idade avançada foi outro fator independente relacionado à baixa capacidade funcional. O declínio da capacidade funcional é evidenciado a partir dos 50 anos de idade, tornando-se mais evidente após os 75 anos, em ambos os sexos²⁸. Em nosso estudo, a idade média dos indivíduos do grupo de MET < 7 foi de 62,1 anos, corroborando com os dados acima. Múltiplos fatores relacionam-se com essa diminuição da capacidade funcional, tais como: diminuição da mobilidade articular, da massa muscular, da força, da coordenação, da resistência e da presença de doenças crônicas^28,29.

Outra variável clínica relacionada com a baixa capacidade funcional em nosso estudo foi o sexo feminino. Os fatores que explicam essa diferença entre os sexos são a reduzida capacidade de transporte de oxigênio, a menor massa muscular, o maior percentual de gordura e a menor aptidão cardiorrespiratória observados nas mulheres³⁰.

As principais limitações deste estudo são o delineamento retrospectivo, a utilização de somente alguns parâmetros na análise de função diastólica pelo ecocardiograma, a avaliação da capacidade física de forma indireta pelo teste ergométrico e não por ergoespirometria e o fato de o intervalo dos exames ter sido realizado em um período máximo de 30 dias. Acrescentamos também que não houve acesso a dados laboratoriais e capacidade funcional pulmonar, pois inúmeros indivíduos faziam acompanhamento fora desta instituição. Todavia, a população estudada é de baixo risco de DAC, sendo representativa de pacientes que realizam com frequência avaliação de risco cardiovascular, tornando os parâmetros encontrados úteis para a prática clínica.

Conclusão

A disfunção diastólica determinada pelo ecocardiograma, o sexo feminino e a idade estão associados com a menor capacidade de exercício em uma população de baixo risco de DAC com função ventricular esquerda preservada.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Artigo recebido em 08/10/09; revisado recebido em 16/11/09; aceito em 11/03/10.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Jan 2011
• Data do Fascículo
  Fev 2011

Histórico

• Revisado
  16 Nov 2009
• Recebido
  08 Out 2009
• Aceito
  11 Mar 2010