Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC MhksxnJ5xP3WrYcncCYTHPj S0066-782X2024000400204 10.36660/abc.20240184 00204 Minieditorial A Eficiência Ventilatória Seria a Chave para Revelar o Potencial Máximo do Teste Cardiopulmonar de Exercício? Rossi Arthur Proença 1 Braga Fabrício 2 3 0000-0003-2357-5176 Stein Ricardo 1 4 5 Grupo de Pesquisa em Cardiologia do Exercício Hospital de Clínicas de Porto Alegre Porto Alegre RS Brasil Grupo de Pesquisa em Cardiologia do Exercício (CardioEx) - Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Porto Alegre, RS – Brasil LPH-Laboratório de Performance Humana Rio de Janeiro RJ Brasil LPH-Laboratório de Performance Humana, Rio de Janeiro, RJ – Brasil Universidade do Estado do Rio de Janeiro Rio de Janeiro RJ Brasil Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ – Brasil Universidade Federal do Rio Grande do Sul Faculdade de Medicina Porto Alegre RS Brasil Programa de Pós-Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS – Brasil Universidade Federal do Rio Grande do Sul Departamento de Clínica Médica Porto Alegre RS Brasil Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Departamento de Clínica Médica, Porto Alegre, RS – Brasil Correspondência: Ricardo Stein • Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) - Largo Eduardo Zaccaro Faraco – Rua Ramiro Barcelos, 2350. CEP 90035-903, Serviço de Fisiatria, Térreo, Porto Alegre, RS – Brasil E-mail: rstein@cardiol.br 07 06 2024 2024 121 4 e20240184 19 03 2024 20 03 2024 20 03 2024 This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License Palavras-chave Ergoespirometria Troca Gasosa Marcadores

Se o Professor Jorge Pinto Ribeiro estivesse vivo, sem dúvida seria quem que estaria escrevendo esse minieditorial em vez de nós. Infelizmente, nós o perdemos em 2013, mas sua memória, e palavras e artigos inspiradores continuam presentes. O Professor Ribeiro era um defensor obstinado do Teste Cardiopulmonar de Exercício (TCPE). Ele escreveu vários artigos sobre o tema, incluindo um com título instigante: "Beyond Peak Oxygen Uptake: New Prognostic Markers from Gas Exchange Exercise Tests in Chronic Heart Failure".1 É uma honra mencionar que o Professor Chiappa e o Professor Stein tiveram a sorte de colaborar com ele nesse artigo.

O que aconteceu há 18 anos1 está diretamente relacionado ao que houve em seguida: apesar da riqueza de dados valiosos disponíveis, o TCPE continua sendo subutilizado. Tal subutilização deve-se não à falta de capacidade, e sim à pouca exploração dos dados que ele gera. Com os avanços da obtenção de dados e da analítica, estamos no limiar de uma nova era, em que o potencial máximo do TCPE, tanto para o prognóstico quanto para o diagnóstico, poderá ser revelado.

A eficiência ventilatória exemplifica uma área específica em que a total exploração dos dados do TCPE poderia revolucionar a maneira como tratamos a doença cardiopulmonar e cuidamos do paciente.2 Uma análise mais detalhada do TCPE revela que a inclinação VE/VCO2 (razão entre a ventilação minuto e a produção de dióxido de carbono) é uma ferramenta valiosa para navegar entre as complexidades de várias condições cardiopulmonares. Essa métrica, ao quantificar a eficiência ventilatória, serve como um importante indicador clínico para doenças como insuficiência cardíaca crônica (ICC), doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), hipertensão arterial pulmonar, e doença pulmonar intersticial. Ainda, considerando a relação entre ventilação e demanda metabólica, a inclinação VE/VCO2 auxilia na classificação da gravidade da doença e na predição de risco de morbidade e de mortalidade. Assim, essa variável fornece informações importantes tanto sobre a eficiência do sistema respiratório quanto sobre a interação entre as funções pulmonar e cardíaca, levando ao direcionamento de estratégias personalizadas de manejo dos pacientes com condições cardiopulmonares.3

A inclinação VE/VCO2 exibe um comportamento variável entre as diferentes condições clínicas. Na DPOC, a obstrução das vias aéreas e as limitações mecânicas podem evitar a elevação esperada na inclinação com a progressão da doença.4 Por outro lado, na ICC, o valor da inclinação é geralmente mais alto devido à ineficiência metabólica e ao desequilíbrio entre a ventilação e a perfusão. Esses comportamentos contrastantes requerem uma interpretação cuidadosa da inclinação VE/VCO2 para assegurar a avaliação precisa da função cardiopulmonar e do estado de saúde do paciente, já que refletem mecanismos fisiopatológicos distintos de cada condição. É importante destacar que, embora tanto a DPOC como a ICC tenham um impacto sobre a eficiência ventilatória, seus mecanismos diferem-se significativamente. A DPOC exibe uma diminuição paradoxal na inclinação VE/VCO2 devido às limitações mecânicas e distúrbios de troca gasosa. Por outro lado, na ICC, o valor da inclinação é bem elevado, refletindo sua própria fisiopatologia.5

Orro et al.,6 em um artigo fascinante publicado nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia, apresentam uma nova abordagem para avaliar a eficiência ventilatória: o ηVE. Os autores destacam várias vantagens associadas a esse método:

Melhor análise comparativa:

o método permite comparações mais diretas da eficiência ventilatória entre pacientes com ICC e pacientes com DPOC, acomodando as diferenças na fisiopatologia dessas condições.

 Útil na doença obstrutiva avançada:

ηVE é particularmente benéfico para avaliar pacientes com superposição de DPOC e ICC, em que métodos tradicionais como a inclinação VE/VCO2 podem ser menos eficaz dada à complexa interação entre as doenças.

 Supera limitações de métodos tradicionais:

Na DPOC, em que os mecanismos respiratórios e as doenças das vias aéreas afetam significativamente a eficiência ventilatória, a inclinação VE/CO2 pode levar a falsas interpretações. O ηVE oferece uma avaliação mais precisa nesses cenários.

O ηVE, conforme apresentado por Orro et al.,6 é uma ferramenta potencialmente mais refinada e precisa para avaliar a eficiência ventilatória no contexto das doenças cardiopulmonares. Isso é particularmente relevante quando métodos tradicionais podem ser inadequados pela complexidade inerente dessas condições. Os dados multifacetados obtidos pelo TCPE, incluindo variáveis bem estabelecidas, tais como a inclinação VE/VCO2 bem como o recentemente apresentado ηVE, parecem promissores na identificação de novos marcadores prognósticos.

Finalmente, a capacidade do TCPE em avaliar de maneira abrangente os diversos aspectos da saúde cardiopulmonar destaca seu valor significativo nos cenários clínicos. Ele transcende métricas convencionais como o consumo de oxigênio de pico – VO2 pico – ao fornecer insights mais profundos sobre a capacidade funcional e a progressão da doença dos pacientes.

Minieditorial referente ao artigo: Ineficiência Ventilatória Comparável no Desempenho Máximo e Submáximo em Indivíduos com DPOC e ICC: Uma Abordagem Inovadora

 Referências Ribeiro JP Stein R Chiappa GR Beyond Peak Oxygen Uptake: New Prognostic Markers from Gas Exchange Exercise Tests in Chronic Heart Failure J Cardiopulm Rehabil 2006 26 2 63 71 10.1097/00008483-200603000-00001 1 Ribeiro JP, Stein R, Chiappa GR. Beyond Peak Oxygen Uptake: New Prognostic Markers from Gas Exchange Exercise Tests in Chronic Heart Failure. J Cardiopulm Rehabil. 2006;26(2):63-71. doi: 10.1097/00008483-200603000-00001. Song L Qu H Luo J Wang W Zheng L Xue M Cardiopulmonary Exercise Test: A 20-Year (2002-2021) Bibliometric Analysis Front Cardiovasc Med 2022 9 982351 982351 10.3389/fcvm.2022.982351 2 Song L, Qu H, Luo J, Wang W, Zheng L, Xue M, et al. Cardiopulmonary Exercise Test: A 20-Year (2002-2021) Bibliometric Analysis. Front Cardiovasc Med. 2022;9:982351. doi: 10.3389/fcvm.2022.982351. Phillips DB Collins SÉ Stickland MK Measurement and Interpretation of Exercise Ventilatory Efficiency Front Physiol 2020 11 659 659 10.3389/fphys.2020.00659 3 Phillips DB, Collins SÉ, Stickland MK. Measurement and Interpretation of Exercise Ventilatory Efficiency. Front Physiol. 2020;11:659. doi: 10.3389/fphys.2020.00659. Neder JA Arbex FF Alencar MC O’Donnell CD Cory J Webb KA Exercise Ventilatory Inefficiency in Mild to End-Stage COPD Eur Respir J 2015 45 2 377 387 10.1183/09031936.00135514 4 Neder JA, Arbex FF, Alencar MC, O’Donnell CD, Cory J, Webb KA, et al. Exercise Ventilatory Inefficiency in Mild to End-Stage COPD. Eur Respir J. 2015;45(2):377-87. doi: 10.1183/09031936.00135514. Teopompi E Tzani P Aiello M Ramponi S Visca D Gioia MR Ventilatory Response to Carbon Dioxide Output in Subjects with Congestive Heart Failure and in Patients with COPD with Comparable Exercise Capacity Respir Care 2014 59 7 1034 1041 10.4187/respcare.02629 5 Teopompi E, Tzani P, Aiello M, Ramponi S, Visca D, Gioia MR, et al. Ventilatory Response to Carbon Dioxide Output in Subjects with Congestive Heart Failure and in Patients with COPD with Comparable Exercise Capacity. Respir Care. 2014;59(7):1034-41. doi: 10.4187/respcare.02629. Orro GG Goelzer LS Augusto TRL Barbosa GW Chiappa GR van Iterson EH MP Ineficiência Ventilatória Comparável no Desempenho Máximo e Submáximo em Indivíduos com DPOC e ICC: Uma Abordagem Inovadora Arq Bras Cardiol 2024 121 4 e20230578 https://doi.org/10.36660/abc.20235078 6 Orro GG, Goelzer LS, Augusto TRL, Barbosa GW, Chiappa GR, van Iterson EH MP. Ineficiência Ventilatória Comparável no Desempenho Máximo e Submáximo em Indivíduos com DPOC e ICC: Uma Abordagem Inovadora. Arq Bras Cardiol. 2024; 121(4):e20230578. DOI: https://doi.org/10.36660/abc.20235078 10.36660/abc.20240184i Short Editorial Ventilatory Efficiency: Is This the Key to Unlock the Full Potential of Cardiopulmonary Exercise Testing? Rossi Arthur Proença 1 Braga Fabrício 2 3 0000-0003-2357-5176 Stein Ricardo 1 4 5 Porto Alegre RS Brazil Grupo de Pesquisa em Cardiologia do Exercício (CardioEx) - Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Porto Alegre, RS – Brazil Rio de Janeiro RJ Brazil LPH-Laboratório de Performance Humana, Rio de Janeiro, RJ – Brazil Rio de Janeiro RJ Brazil Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ – Brazil Porto Alegre RS Brazil Programa de Pós-Graduação em Cardiologia e Ciências Cardiovasculares - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS – Brazil Porto Alegre RS Brazil Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Departamento de Clínica Médica, Porto Alegre, RS – Brazil Mailing Address: Ricardo Stein • Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) – Largo Eduardo Zaccaro Faraco – Rua Ramiro Barcelos, 2350. Postal Code 90035-903, Serviço de Fisiatria, Térreo, Porto Alegre, RS – Brazil E-mail: rstein@cardiol.br Keywords Ergoespirometry Gas exchange Markers

If Professor Jorge Pinto Ribeiro were still alive, he would undoubtedly be the one writing this Mini Editorial instead of us. Sadly, we lost him in 2013, but his memory and insightful words and articles live on. Professor Ribeiro was a passionate advocate for cardiopulmonary exercise testing (CPET). He authored numerous articles on the subject, including one with the thought-provoking title: "Beyond Peak Oxygen Uptake: New Prognostic Markers from Gas Exchange Exercise Tests in Chronic Heart Failure".1 It is an honor to mention that Professor Chiappa and Professor Stein were fortunate to collaborate with him on this piece.

So, what happened 18 years ago1 is directly related to what come next: although possessing a wealth of valuable data, the CPET remains underutilized. This underutilization stems not from a lack of capability, but rather from limited exploration of the data it generates. With advancements in data mining and analytics, we stand on the threshold of a new era where the CPET’s full potential, for both prognosis and diagnosis, can be unlocked.

Ventilation efficiency exemplifies a specific area where fully exploring CPET data could revolutionize the way we manage cardiopulmonary disease and deliver patient care.2 Delving deeper into the realm of CPET reveals the VE/VCO2 slope (minute ventilation to carbon dioxide production ratio) as a valuable tool for navigating the complexities of various cardiopulmonary conditions. This metric, quantifying ventilatory efficiency, serves as an important clinical indicator for diseases like chronic heart failure (CHF), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), pulmonary arterial hypertension, and interstitial lung disease. In addition, considering the connection between ventilation and metabolic demand, the VE/VCO2 slope aids in classifying disease severity and predicting morbidity and mortality risks. Thus, this variable provides crucial insights into both respiratory system efficiency and the interplay between pulmonary and cardiac function, ultimately guiding personalized management strategies for patients with cardiopulmonary conditions.3

The VE/VCO2 slope exhibits changeable behavior across different clinical conditions. In COPD, airway obstruction and mechanical limitations can prevent the expected rise in the slope with disease progression.4 Conversely, CHF often presents with a higher slope due to metabolic inefficiencies and ventilation-perfusion mismatches. These contrasting behaviors require a nuanced interpretation of the VE/VCO2 slope to ensure accurate assessment of patient’s cardiopulmonary function and health status, as they reflect the distinct pathophysiological mechanisms underlying each condition. It is important to point out that, although both COPD and CHF impact ventilatory efficiency, their mechanisms differ significantly. COPD exhibits a paradoxical decrease in the VE/VCO2 slope due to mechanical limitations and gas exchange disruptions. Conversely, CHF presents with a distinctively higher slope, reflecting its unique pathophysiology.5

Orro et al.6 in a fascinating article published in this issue of Arquivos Brasileiros de Cardiologia, introduce a novel approach for assessing ventilatory efficiency: ηVE. The authors highlight several advantages associated with this method:

Enhanced Comparative Analysis:

It allows for more direct comparisons of ventilatory efficiency between CHF and COPD patients, accommodating the pathophysiological differences between these conditions.

 Useful in Advanced Obstructive Disease:

ηVE is particularly beneficial for assessing patients with overlapping COPD and CHF, where traditional methods like the VE/VCO2 slope might be less effective due to the complex interplay of diseases.

 Overcoming Traditional Method Limitations:

In COPD, where respiratory mechanics and airway diseases significantly affect ventilatory efficiency, the VE/CO2 slope can be misleading. ηVE offers a more accurate assessment in such scenarios.

ηVE, as presented by Orro et al.,6 offers a potentially more refined and accurate tool for assessing ventilatory efficiency in the context of cardiopulmonary diseases. This is particularly relevant when traditional methods may prove inadequate due to the inherent complexities of these conditions. The multifaceted data obtained via CPET, including well-established variables like the VE/VCO2 slope and the recently introduced ηVE, hold promise for uncovering novel prognostic markers.

Finally, CPET’s ability to comprehensively evaluate diverse aspects of cardiopulmonary health underscores its significant value in clinical settings. It transcends conventional metrics like peak oxygen consumption - VO2 peak - by providing deeper insights into patients’ functional capacity and disease progression.

Short Editorial related to the article: Comparable Ventilatory Inefficiency at Maximal and Submaximal Performance in COPD vs. CHF subjects: An Innovative Approach