Recomendações sobre o uso dos testes de exercício na prática clínica

Resumo: A elaboração deste documento pelo grupo de trabalho da European Respiratory Society tem como objectivo apresentar as recomendações sobre o uso clínico dos testes de exercício em doentes com patologia cardiorrespiratória, dando particular ênfase à avaliação funcional, à avaliação do prognóstico e à avaliação das intervenções terapêuticas.A intolerância ao esforço físico é um dos sintomas mais frequentes, condicionando a perda de qualidade de vida do doente com patologia cardiorrespiratória crónica. Pode definir-se âintolerância ao exercícioâ numa perspectiva clínica à incapacidade que o doente apresenta para realizar tarefas que os indivíduos saudáveis considerariam toleráveis.A intolerância ao exercício, considerada em termos do pico de consumo de oxigénio atingido no esforço máximo (VâO2pico) não pode ser prevista por parâmetros avaliados em repouso, como o volume expiratório máximo no primeiro segundo (FEV1), a transferência alvéolo-capilar do monóxido de carbono (DLCO), a fracção de ejecção do ventrículo esquerdo ou o índice de massa corporal (IMC). A avaliação em exercício impõe alguns desafios técnicos: a aplicação de protocolos específicos de incremento de carga de forma precisa e reprodutível, com o recurso habitual a ergómetros, tais como a bicicleta ergométrica e o tapete rolante.A prova de exercício cardiorrespiratória (CPET) é considerada o gold standard na avaliação das causas de intolerância ao exercício em doentes com doença cardíaca e pulmonar e é baseado no princípio de que a falência do sistema ocorre tipicamente quando o sistema (seja ele músculo-energético, cardiovascular ou pulmonar) se encontra sob stress. A CPET compreende a imposição de um exercício com cargas crescentes (ou seja, incremental) limitado por sintomas, enquanto se monitorizam as variáveis cardiopulmonares (exemplo: consumo de oxigénio (VâO2), produção de dióxido de carbono (VâCO2), ventilação minuto (VâE), frequência cardíaca (fC)), a percepção de sintomas (exemplo: a dispneia e o desconforto nos membros inferiores) e, quando necessárias, as avaliações da dessaturação arterial do oxigénio relacionada com o esforço, da hiperinsuflação dinâmica e da força muscular dos membros. Os sistemas são forçados até ao seu limite tolerável, de forma controlada, o que permite detectar respostas que identificam padrões de alteração e que podem ser relacionadas com padrões de referência previamente estudados e publicados pelas sociedades respiratórias europeia e americanas1-3.Neste documento, é descrito o papel da CPET como auxiliar no diagnóstico e na avaliação funcional e prognóstica. A CPET pode: â Fornecer uma medição objectiva da capacidade para o exercício; â Identificar os mecanismos que limitam a tolerância ao exercício; â Estabelecer índices de prognóstico; â Monitorizar a progressão da doença e a resposta às intervenções terapêuticas. â Auxiliar no diagnóstico, em situações de broncoconstrição induzida pelo exercício e de dessaturação arterial do oxigénio. Na identificação das causas de intolerância ao exercício, a CPET pode detectar: â Alterações na entrega de oxigénio (desde a sua entrada nas vias aéreas, passando pelo sistema de transporte cardiocirculatório, até à entrega às mitocôndrias das fibras musculares); â Limitação ventilatória no exercício; â Alteração do controlo ventilatório; â Alteração das trocas gasosas pulmonares; â Percepção excessiva de sintomas (exemplos: dispneia, precordialgia, fadiga muscular periférica); â Disfunção metabólica muscular; â Descondicionamento; â Fraco esforço dispendido. Com um bom esforço realizado, se o valor do pico do consumo de oxigénio atingido foi normal e o motivo para parar a prova foi dispneia ou fadiga muscular, então pode considerar-se que o indivíduo estudado tem uma normal tolerância ao exercício. Este cenário irá excluir doença pulmonar (DPOC, doença intersticial pulmonar, doença vascular pulmonar) ou cardíaca (insuficiência cardíaca congestiva) significativas como causa de intolerância.A prova de exercício cardiopulmonar pode auxiliar no diagnóstico diferencial entre limitação no esforço de origem pulmonar ou cardiocirculatória. Pode fornecer um perfil de respostas que caracterizam determinadas doenças; exemplo: na DPOC são frequentes a limitação ventilatória, a hiperinsuflação dinâmica, a dessaturação arterial com o exercício, a dispneia, a disfunção dos músculos periféricos; na doença intersticial pulmonar são frequentes a dispneia, a restrição ventilatória mecânica e as alterações graves das trocas gasosas. Outros padrões de respostas podem ser encontrados na broncoconstrição induzida pelo exercício, na doença vascular pulmonar, na insuficiência cardíaca e em cardiopatias congénitas. A avaliação cardiorrespiratória no exercício fornece ainda indicadores prognósticos em várias doenças. Descrevem-se neste documento vários trabalhos que estudaram os parâmetros indicadores de prognóstico em doenças como a DPOC, a doença intersticial pulmonar, a hipertensão pulmonar primária, a fibrose quística e a insuficiência cardíaca.Este documento demonstra ainda a utilidade dos testes de exercício na definição das respostas às intervenções terapêuticas, em avaliações seriadas.O grupo de trabalho envolvido neste documento considerou importante apresentar as indicações baseadas na evidência para a realização dos testes de exercício na prática clínica. A evidência actual é clara quanto à utilidade da prova de exercício cardiopulmonar, das provas de marcha e das provas de carga constante na avaliação do grau de intolerância ao exercício, do prognóstico e dos efeitos das intervenções terapêuticas em doentes adultos com doença pulmonar crónica (DPOC, doença intersticial pulmonar, hipertensão pulmonar primária), em crianças e adultos com fibrose quística, em crianças e adultos com broncospasmo induzido pelo exercício, em adultos com insuficiência cardíaca congestiva e em crianças e adolescentes com cardiopatias congénitas.Na elaboração deste documento, os autores pretenderam fornecer as respostas às perguntas que se colocam com frequência na prática clínica: â Quando se deve pedir uma avaliação da intolerância ao esforço? â Qual o teste mais adequado? â Quais as variáveis a seleccionar na avaliação do prognóstico de determinada doença ou na avaliação do efeito de uma intervenção terapêutica particular? O documento contém ainda um suplemento que pode ser obtido on-line e que descreve as bases fisiológicas subjacentes aos parâmetros avaliados nas provas de exercício cardiopulmonar

The Impact of Homogeneous Versus Heterogeneous Emphysema on Dynamic Hyperinflation in Patients With Severe COPD Assessed for Lung Volume Reduction

Dynamic hyperinflation (DH) is a pathophysiologic hallmark of Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). The aim of this study was to investigate the impact of emphysema distribution on DH during a maximal cardiopulmonary exercise test (CPET) in patients with severe COPD. This was a retrospective analysis of prospectively collected data among severe COPD patients who underwent thoracic high-resolution computed tomography, full lung function measurements and maximal CPET with inspiratory manouvers as assessment for a lung volume reduction procedure. ΔIC was calculated by subtracting the end-exercise inspiratory capacity (eIC) from resting IC (rIC) and expressed as a percentage of rIC (ΔIC %). Emphysema quantification was conducted at 3 predefined levels using the syngo PULMO-CT (Siemens AG); a difference >25% between best and worse slice was defined as heterogeneous emphysema. Fifty patients with heterogeneous (62.7% male; 60.9 ± 7.5 years old; FEV(1)% = 32.4 ± 11.4) and 14 with homogeneous emphysema (61.5% male; 62.5 ± 5.9 years old; FEV(1)% = 28.1 ± 10.3) fulfilled the enrolment criteria. The groups were matched for all baseline variables. ΔIC% was significantly higher in homogeneous emphysema (39.8% ± 9.8% vs.31.2% ± 13%, p = 0.031), while no other CPET parameter differed between the groups. Upper lobe predominance of emphysema correlated positively with peak oxygen pulse, peak oxygen uptake and peak respiratory rate, and negatively with ΔIC%. Homogeneous emphysema is associated with more DH during maximum exercise in COPD patients

Reproducibility of onset and recovery oxygen uptake kinetics in moderately impaired patients with chronic heart failure

Oxygen (O2) kinetics reflect the ability to adapt to or recover from exercise that is indicative of daily life. In patients with chronic heart failure (CHF), parameters of O2 kinetics have shown to be useful for clinical purposes like grading of functional impairment and assessment of prognosis. This study compared the goodness of fit and reproducibility of previously described methods to assess O2 kinetics in these patients. Nineteen CHF patients, New York Heart Association class II–III, performed two constant-load tests on a cycle ergometer at 50% of the maximum workload. Time constants of O2 onset- and recovery kinetics (τ) were calculated by mono-exponential modeling with four different sampling intervals (5 and 10 s, 5 and 8 breaths). The goodness of fit was expressed as the coefficient of determination (R2). Onset kinetics were also evaluated by the mean response time (MRT). Considering O2 onset kinetics, τ showed a significant inverse correlation with peak- \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document} \ifmmode\expandafter\dot\else\expandafter\.\fi{V}{\text{O}}_{2} \end{document} (R = −0.88, using 10 s sampling intervals). The limits of agreement of both τ and MRT, however, were not clinically acceptable. O2 recovery kinetics yielded better reproducibility and goodness of fit. Using the most optimal sampling interval (5 breaths), a change of at least 13 s in τ is needed to exceed normal test-to-test variations. In conclusion, O2 recovery kinetics are more reproducible for clinical purposes than O2 onset kinetics in moderately impaired patients with CHF. It should be recognized that this observation cannot be assumed to be generalizable to more severely impaired CHF patients

Four patients with a history of acute exacerbations of COPD: implementing the CHEST/Canadian Thoracic Society guidelines for preventing exacerbations

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. The images or other third party material in this article are included in the article’s Creative Commons license, unless indicated otherwise in the credit line; if the material is not included under the Creative Commons license, users will need to obtain permission from the license holder to reproduce the material. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0

Muscle fatigue resistance during stimulated contractions is reduced in young male smokers.

Aim: To determine whether muscle function is compromised in healthy smokers in comparison with activity-matched non-smokers. Methods: Nine male smokers (aged 22.2 ± 2.5 years: mean ± SD) with a smoking history of 2.5 ± 3.1 pack years, and ten male control participants (25.4 ± 2.9 years) matched for physical activity level participated in this study. Knee extensor strength was measured using isometric maximal voluntary contractions. Voluntary activation of the quadriceps and co-activation of the biceps femoris were determined using interpolated twitches and surface electromyography respectively. The frequency-torque relationship and fatigue resistance were assessed with electrically evoked contractions. A fatigue index was determined as the ratio of final torque to initial torque during a series of isometric contractions (2 min; 30 Hz; 1 s contraction/1 s rest). Quadriceps anatomical cross sectional area was measured with MRI at 50% of femur length. Results: Maximal voluntary contraction torque, quadriceps anatomical cross sectional area, knee extensor torque/quadriceps cross sectional area, activation, co-activation and force-frequency relationship were similar, whereas the fatigue index was 17% lower in smokers than non-smokers. Conclusion: In young men smoking does not significantly affect quadriceps muscle mass and contractile properties, but does reduce fatigue resistance of the quadriceps muscle, which was not attributable to differences in physical activity. © 2007 The Authors