OBJETIVO: Avaliar pela cicloergoespirometria as respostas cardiopulmonar e metabólica, em 30 usuárias de estrogênio após a menopausa, durante exercício físico máximo, sendo que 25 completaram o estudo. MÉTODOS: Em estudo prospectivo, duplo-cego, randomizado, controlado por placebo foram avaliados dois grupos de mulheres: um, constituído por 14 mulheres (57,6±4,8 anos) após a menopausa, usuárias de estradiol na dose de 2 mg/dia por via oral durante 90 dias, e, outro, por 11 mulheres (55,8±6,7 anos) usuárias de placebo no mesmo período. Ambos os grupos foram submetidos a testes cicloergoespirométricos e analisadas as variáveis: volume de oxigênio consumido por kg/min no pico do exercício (VO2 pico), limiar anaeróbio (LA), volume de oxigênio consumido por Kg/min no limiar anaeróbio (VO2 no LA), ponto de descompensação respiratória (PDR), tempo de exercício (TE), carga máxima atingida (CM), freqüência cardíaca máxima (FC), pressão arterial sistólica (PAS), pressão arterial diastólica (PAD), antes e após administração dos medicamentos. RESULTADOS: Constataram-se reduções estatisticamente significantes em VO2 pico (p=0,002), LA (p=0,01), VO2 no LA (p=0,001) e TE (p=0,05) somente no grupo de usuárias de estradiol. As outras variáveis não sofreram alterações. CONCLUSÃO: O estradiol não promoveu melhora nas respostas cardiopulmonar e metabólica, quando comparado ao placebo.
Efeito do estradiol sobre as respostas cardiopulmonar e metabólica em mulheres normotensas após a menopausa submetidas à cicloergoespirometria
Roberto Calvoso Júnior; José Mendes Aldrighi; Carlos Eduardo Negrão; Ivani Credidio Trombetta; José Antonio F. Ramires
São Paulo, SP
Incor do Hospital das Clínicas da FMUSP
Medidas apropriadas dos gases ventilatórios possibilitam graduar a adequação da função cardiorrespiratória, sendo que testes com exercícios físicos possibilitam o estudo simultâneo das respostas dos sistemas celular, cardiovascular e ventilatório, sob condições de estresse metabólico controlado1.
A ergoespirometria é um teste que avalia a capacidade cardiopulmonar e metabólica, medida pelo consumo máximo de oxigênio. Determina as fases metabólicas durante o exercício progressivo, a partir da relação entre consumo de oxigênio, ventilação pulmonar e produção de dióxido de carbono2.
O estrogênio estimula a vasodilatação, segundo Lieberman e cols.3; Gilligan e cols.4 que relataram que concentrações fisiológicas de estradiol potencializam a vasodilatação endotélio-dependente em mulheres saudáveis após a menopausa e aumentam tanto a vasodilatação endotélio-dependente como a endotélio-independente em mulheres com fatores de risco; Tze e cols.5 confirmaram que a administração de estrogênio associa-se à redução do índice de pulsatilidade e aumento do fluxo sangüíneo periférico. Para De Meersman e cols.6, a reposição estrogênica aumenta a distensibilidade arteriolar, a sensibilidade dos baroreceptores e os parâmetros hemodinâmicos em mulheres após a menopausa.
Baseados nesses estudos e nas observações de que mulheres após a menopausa apresentam menor capacidade vasodilatadora, por redução do estrogênio, sugerimos que a reposição de estradiol estimularia a vasodilatação com incremento da circulação muscular periférica, do débito cardíaco, do consumo de oxigênio, diminuição da pressão arterial e, conseqüente melhora das respostas cardiopulmonar e metabólica, quando submetidas ao exercício físico.
Diante da ausência de estudos que analisaram, pela cicloergoespirometria, as respostas cardiopulmonar e metabólica, foram estudadas mulheres normotensas usuárias e não-usuárias de estradiol, após a menopausa, com dose determinada de reposição estrogênica, durante 90 dias submetidas ao exercício físico máximo.
O estudo foi desenvolvido no Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da FMUSP, no período de outubro de 2001 a dezembro de 2002 e aprovado pela Comissão de Ética da Instituição. Foram incluídas no estudo, 30 pacientes que preencheram os critérios de elegibilidade e assinaram termo de concordância dos exames a que se submeteriam.
Os critérios de inclusão foram: mulheres após a menopausa há, pelo menos, um ano; sem terapêutica de reposição hormonal nos seis meses precedentes; pacientes normotensas (pressão arterial
Para estabelecer os critérios de inclusão, todas as pacientes foram submetidas aos exames de determinação sérica do colesterol total e frações, triglicérides, glicose, mamografia, ultra-sonografia pélvica endovaginal, colpocitologia oncológica, densitometria óssea (para detecção de possível perda de massa óssea), FSH, LH, prolactina, estradiol, provas de função tireoidiana (para diagnóstico de hipo ou hipertireoidismo) e anticorpos antitireoidianos. Todas apresentavam concentrações séricas de estradiol, FSH e LH, respectivamente < 3 ng/dl,
Ultra-sonografia pélvica endovaginal foi realizada no tempo zero, com a finalidade de descartar a possibilidade de doença neoplásica endometrial pré-existente e após tempo 1 (90 dias), com o objetivo de avaliar a ocorrência ou não de hiperplasia de endométrio.
A mamografia e a colpocitologia oncológica cérvico-vaginal foram realizadas para o rastreamento de neoplasia de mamas e colo do útero, respectivamente.
Foram observados ainda, idade, peso, altura e índice de massa corpórea (calculado pela relação entre peso — em Kg - dividido pela altura — em metro - ao quadrado)10.
O estudo foi prospectivo, randomizado, duplo-cego, controlado por placebo. As 30 mulheres após a menopausa, foram divididas em dois grupos de 15 e avaliadas quanto às respostas cardiopulmonar e metabólica durante um teste de esforço progressivo máximo após três meses de utilização de estradiol, por via oral, na dose de 2 mg/dia (grupo de estudo — 57,55±4,78 anos) e placebo (grupo controle — 55,79±6,73 anos).
Todas pacientes foram avaliadas quanto à resposta cardiopulmonar e metabólica durante um teste de esforço progressivo máximo previamente ao início do estudo.
O seguimento das pacientes foi feito pela realização de consultas ginecológica e cardiológica nos tempos: zero (admissão no estudo) e tempo 1 (3 meses).
Para avaliar as respostas cardiopulmonar e metabólica durante o exercício as pacientes foram submetidas a testes cicloergoespirométricos em cicloergômetro eletromagnético (Medfit) e a análise dos gases respiratórios foi feita com o uso de um
Os testes cicloergoespirométricos foram realizados em sala com temperatura e umidade constantes. Consistiram em 2min de adaptação da paciente à válvula de medição dos gases, 2min de aquecimento sem carga com velocidade de 60 rotações por minuto e, a partir daí, seguido protocolo escalonado com a mesma velocidade e incrementos de carga de 10 W por minuto até a exaustão, que era obtida a partir do momento em que a paciente não conseguia mais pedalar. Esta avaliação foi realizada nos tempo zero (admissão) e tempo 1 (3 meses) do procedimento experimental. Das 30 pacientes, 25 completaram o estudo.
Após três meses, todas pacientes foram submetidas ao teste do progestógeno (acetato de medroxiprogesterona na dose de 10 mg/dia, por 10 dias), como forma indireta de observar descamação do endométrio porventura estimulado. Observou-se que todas pacientes usuárias de estradiol apresentaram sangramento de deprivação.
As respostas cardiopulmonar e metabólicas avaliadas no teste cicloergoespirométrico consistiram nas variáveis: quociente respiratório (RQ), relação entre volume de dióxido de carbono expirado (VCO2) e volume de oxigênio aspirado (VO2), cuja finalidade é a detecção do exercício máximo, quando essa relação ultrapassa 1,1011; consumo máximo de oxigênio (VO2 pico) medido em ml/Kg/min, importante indicador da capacidade física e/ou aeróbia do indivíduo, definido como o consumo mais alto de oxigênio (O2) obtido pelo indivíduo1,11,12 ; equivalentes ventilatórios para oxigênio e para dióxido de carbono (VE/VO2 e VE/VCO2), úteis na determinação do limiar aneróbio (LA) e do ponto de descompensação respiratória (PDR), medidos em porcentagem do volume total expirado por minuto1,11,12; limiar anaeróbio (LA), definido como o maior consumo de O2 que pode ser mantido durante o exercício prolongado, sem que ocorra acúmulo importante de ácido lático, com predominância do metabolismo aeróbio, atingido entre 40 e 60% do VO2 máximo e pode ser detectado por meio de variáveis ventilatórias, como, perda da linearidade entre a ventilação pulmonar (VE) e o consumo de oxigênio (VO2), a partir do equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO2) somado à tendência à elevação da relação entre o volume de dióxido de carbono expirado por minuto (VCO2) e o consumo de oxigênio (VO2), denominada razão de troca respiratória (VCO2/VO2), o LA é expresso em porcentagem do VO2 pico, ou seja, a partir das observações acima, determina-se o VO2 do momento em que elas ocorreram e calcula-se a porcentagem em relação ao pico 1,11,13; VO2 no limiar anaeróbio (VO2 no LA), volume de oxigênio consumido no momento do limiar anaeróbio, medido em ml/Kg/min; carga aplicada no momento do limiar anaeróbio (carga no LA): medida em Watts; ponto de descompensação respiratória (PDR), alcançado entre 65 e 90% do VO2 máximo; expresso em porcentagem do VO2 pico, calculado da mesma forma que o descrito no LA; momento no qual passa a ocorrer perda da linearidade da relação entre VE e VCO2, verificada a partir do equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO2) 1,2,12; tempo de exercício (TE), em minutos; carga máxima atingida durante o exercício (CM), em Watts; freqüência cardíaca máxima (FC), em bpm; pressão arterial sistólica máxima (PAS máx), e pressão arterial diastólica máxima (PAD máx), medidas em mmHg. Todas as pacientes atingiram o exercício físico máximo, tanto no tempo zero, como no tempo 1.
Na caracterização da amostra, o teste t de Student14 foi utilizado para a comparação dos resultados médios dos grupos de pacientes que tomaram placebo ou estradiol quanto às variáveis quantitativas. A verificação da suposição de normalidade de cada uma das variáveis contínuas não foi rejeitada pelo teste não paramétrico de Kolmogorov-Smirnov, que apresentou todos os p-valores maiores que 5%. Assim, a técnica estatística utilizada para a avaliação dos efeitos de grupo (placebo ou estradiol) e momento do estudo (tempo zero e tempo 1) em cada uma das variáveis foi a análise de variância com medidas repetidas14-17.
As pacientes de ambos os grupos possuíam as seguintes características: idade 57,8±9,6 anos, peso 63,8±9,6 Kg e altura 1,5±0,1 m no grupo placebo; idade 55,8±6,7 anos, peso 62,7±7,8 Kg e altura 1,6±0,1 m n grupo estradiol. Realizados testes t de Student para comparação das médias dos dois grupos para cada uma das variáveis apresentadas, não tendo sido observada nenhuma diferença significativa entre os grupos (p>0,45), comprovando que os grupos placebo e estradiol eram homogêneos em relação às variáveis idade, peso e altura (
Com relação ao VO2 pico, o grupo de pacientes que recebeu estradiol apresentou queda na média em relação ao tempo zero (p= 0,002) (
Quanto ao LA os grupos apresentaram queda nas médias em relação ao tempo zero (p= 0,01) (
Os dois grupos apresentaram comportamentos muito semelhantes quanto ao VO2 no LA. Em ambos houve queda na média em relação ao tempo zero (p< 0,001) (
O grupo estradiol apresentou diminuição no TE após três meses (p= 0,047). No tempo zero, a média do TE das pacientes do grupo E2 foi maior que a média do grupo placebo (p= 0,041).
As outras variáveis estudadas não apresentaram mudanças estatisticamente significantes.
O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do estradiol na dose de 2 mg/dia, por via oral, na capacidade funcional de mulheres após a menopausa. Nosso racional era o fato de que o estrogênio, ao favorecer a vasodilatação, provocaria aumento na capacidade oxidativa muscular e, conseqüentemente, aumento da capacidade funcional, mas os resultados mostraram-se totalmente diferentes do fisiologicamente esperado, diferindo dos estudos de Redberg e cols.18, que constataram aumento na resposta ao exercício - medido pelo VO2 — e no LA das usuárias de terapia de reposição hormonal.
Os resultados obtidos quanto ao LA, VO2 e carga no LA, também não se mostraram diferentes com o uso do estradiol. Estes resultados assemelham-se aos observados por Snabes e cols.19, Mccole e cols.20, Redberg e cols.18 e Green e cols.21.
Da mesma forma, admitíamos que o uso de estradiol provocaria aumento na carga máxima atingida durante o teste cardiopulmonar, o que não foi observado.
Quanto à PAD, aventávamos a hipótese de que o grupo estradiol apresentaria menor pico no exercício que o grupo placebo, em decorrência da resposta vasodilatadora do esteróide, o que também não foi verificado; este resultado assemelha-se ao obtido por Green e cols.21.
Apesar dos resultados obtidos não terem revelado melhora das respostas metabólicas e cardiopulmonares, enfatizamos que as pacientes do grupo estradiol referiram melhora das principais queixas das mulheres ao procurarem o ginecologista, isto é, calores, insônia e atrofia vaginal. Indubitavelmente, o estrogênio é o medicamento que melhor atende a essa sintomatologia. Acrescente-se também a sensação de bem estar referida pelas pacientes deste grupo.
Ao se tentar explicar nossos resultados, tão diferentes do esperado, emergiram algumas possibilidades: curta duração do uso do estradiol (3 meses), a dose de esteróide utilizada poderia ter sido alta e, possivelmente, o estradiol poderia ter piorado a capacidade oxidativa da fibra muscular e entre outras possíveis explicações, a diminuição do volume sistólico e do fluxo sangüíneo para a musculatura esquelética.
De todas as possibilidades propostas para explicar nossos resultados, acreditamos que o curto intervalo de tempo, em que as mulheres fizeram uso do fármaco, poderia ser a melhor. Talvez, tempo maior de exposição ao esteróide pudesse desencadear melhores respostas cardiopulmonar e metabólica.
A implicação clínica destes resultados seria a necessidade de orientação das mulheres usuárias de reposição estrogênica da possibilidade de, pelo menos nos primeiros meses de utilização do esteróide, poderem apresentar uma diminuição de sua capacidade funcional frente à atividade física.
Apesar dos nossos resultados não terem revelado melhora, não invalida que estimulemos a prática adequada de exercícios regulares. Ao contrário, os exercícios podem potencializar os efeitos do estradiol ou mesmo prevenir o aparecimento e desenvolvimento de doenças crônicas em mulheres após a menopausa. Por outro lado, nas pacientes com doenças já estabelecidas, a promoção da atividade física melhoraria o prognóstico22.
Outro aspecto importante seria o efeito contrarregulador do exercício físico crônico sobre a capacidade funcional das mulheres após a menopausa, já que sabidamente, a atividade física freqüente provoca aumento tanto da capacidade oxidativa muscular como do VO21.
Nossos resultados também não invalidam a utilização da reposição hormonal em determinadas pacientes, pois, além dos inúmeros benefícios sobre a sintomatologia climatérica, adicionam-se outros, como os cardiovasculares, com suas ações anti-ateroscleróticas diretas nas artérias; aumento do catabolismo da LDL-colesterol, bem como, do número e da atividade dos receptores da lipoproteína; aumento dos níveis séricos da HDL-colesterol; ação anti-agregante plaquetária e vasodilatação, dependentes do efeito do óxido nítrico; vasodilatação independente do endotélio; ação inotrópica no coração e grandes vasos; melhora no metabolismo glicídico; atividade antioxidante; inibição do crescimento das células musculares lisas dos vasos; impacto favorável na fibrinólise; redução dos níveis da enzima de conversão da renina e angiotensina; redução dos níveis de homocisteína1. Destacamos, ainda, a importante ação da reposição hormonal sobre a remodelação óssea, com supressão da reabsorção, que permite estabilidade e/ou ganho de massa óssea, além da redução no risco de doença de Alzheimer23-25.
Desta forma, é fundamental orientar as pacientes nas possibilidades de intervenções no climatério, uma vez que a promoção da atividade física contribui de forma inequívoca para a melhoria da sintomatologia climatérica, na prevenção da osteoporose, nos distúrbios do sono, dos cânceres de mama, endométrio, cólon-retal e, sem dúvida, da doença cardiovascular26-31.
Nosso estudo abre caminhos para novas investigações sobre o binômio atividade física e hormônios. É provável que a associação dessas duas intervenções e um tempo maior de administração de estradiol propicie resultados totalmente diferentes. Além disso, seria de grande interesse investigar a relação entre a possível melhora da capacidade funcional e o comportamento vascular na mulher no climatério por meio da pletismografia e do estudo da atividade simpática.
Concluindo, o uso de estradiol, ministrado durante 90 dias, em mulheres após a menopausa, submetidas ao teste cicloergoespirométrico, não revelou melhora das respostas cardiopulmonar e metabólica, quando comparado ao placebo.
Dr. Roberto Calvoso Junior Rua Dr. Sodré, 122 cj. 128 São Paulo, SP — Cep 04535-110 E-mail:
Recebido para Publicação em: 06/05/2003
Aceito em: 26/01/2004
OBJECTIVE: To assess the cardiopulmonary and metabolic responses of 30 postmenopausal women using estrogen during maximum physical activity during cardiopulmonary exercise testing. Twenty-five women completed the test. METHODS: A prospective, double-blind, randomized, placebo-controlled study was carried out to assess 2 groups of women: estradiol group - comprising 14 postmenopausal women (57.6±4.8 years) receiving oral estradiol at the dosage of 2 mg/day for 90 days; and placebo group - comprising 11 women (55.8±6.7 years) receiving placebo during the same period. Both groups underwent cardiopulmonary exercise testing on a cycloergometer, during which the following variables were assessed: volume of oxygen consumption per kilogram per minute during peak exercise (VO2peak); anaerobic threshold (AT); volume of oxygen consumption per kilogram per minute in the anaerobic threshold (VO2 in AT); point of respiratory decompensation (PRD); duration of exercise (DE); maximum load achieved (ML); maximum heart rate (HR); systolic blood pressure (SBP); and diastolic blood pressure (DBP) before and after drug administration. RESULTS: The following variables showed statistically significant reductions only in the group of women receiving estradiol: VO2peak (P=0.002); AT (P=0.01); VO2 in AT (P=0.001); and DE (P=0.05). The other variables did not change. CONCLUSION: Estradiol did not improve the cardiopulmonary and metabolic responses when compared with placebo.
Effect of estradiol on cardiopulmonary and metabolic responses of postmenopausal normotensive women undergoing cardiopulmonary exercise testing
Roberto Calvoso Júnior; José Mendes Aldrighi; Carlos Eduardo Negrão; Ivani Credidio Trombetta; José Antonio F. Ramires
São Paulo, SP - Brazil
Instituto do Coração do Hospital das Clínicas - FMUSP
Adequacy of the cardiorespiratory function may be assessed through appropriate measurement of ventilatory gases. For such, tests with physical exercise provide the simultaneous study of the cellular, cardiovascular, and ventilatory systems responses under conditions of controlled metabolic stress 1.
The cardiopulmonary test assesses the cardiopulmonary and metabolic capacity through the measurement of maximum oxygen consumption. It determines the metabolic phases during progressive exercise based on the relation between oxygen consumption, pulmonary ventilation, and carbon dioxide production 2.
Estrogen stimulates vasodilation, as already shown by Lieberman et al 3. Gilligan et al 4 reported that physiological concentrations of estradiol potentiate endothelium-dependent vasodilation in healthy postmenopausal women and increase both endothelium-dependent and endothelium-independent vasodilation in women with risk factors. Tze et al 5 confirmed that the administration of estrogen is associated with a reduction in the pulsatility index and an increase in peripheral blood flow. De Meersman et al 6 reported that estrogen replacement increases the arteriolar distensibility, the sensitivity of baroreceptors, and the hemodynamic parameters in postmenopausal women.
Based on these studies and on the observation that postmenopausal women have a smaller vasodilating capacity due to the reduction in estrogen levels, we developed the hypothesis that estradiol replacement would stimulate vasodilation with a consequent increase in peripheral muscle circulation, cardiac output, and oxygen consumption, and a decrease in blood pressure. This would result in an improvement in the cardiopulmonary and metabolic responses during physical activity.
The lack of studies about this issue was the reason for this research, which aimed at assessing the cardiopulmonary and metabolic responses of postmenopausal normotensive women receiving or not receiving estradiol for 90 days for estrogen replacement and undergoing maximum physical exercise during cardiopulmonary exercise testing.
This study was carried out at the Instituto do Coração of the Hospital das Clínicas of the Medical School of the Universidade de São Paulo from October 2001 to December 2002 and approved by the Committee on Ethics of the institution. The study comprised 30 patients who met the eligibility criteria and signed the written informed consent about the tests to be performed.
The inclusion criteria were as follows: women in menopause for at least 1 year; no hormone replacement therapy in the preceding 6 months; normotensive patients (blood pressure lower than or equal to 130/85 mm Hg) 7,8; presence of uterus; endometrium thickness, measured on transvaginal ultrasonography, lower than or equal to 5 mm 9.
The exclusion criteria were as follows: neoplasic diseases; chronic diseases, such as diabetes mellitus and liver disorders; valvular diseases, arrhythmias, coronary artery disease, and heart failure; smoking; antecedents of thromboembolic diseases; asthma, emphysema; and use of lipid-lowering or anticoagulant drugs.
To establish the inclusion criteria, all patients underwent the following examinations: measurement of serum levels of total cholesterol and fractions, triglycerides, glucose, FSH, LH, prolactin, estradiol, antithyroid antibodies; mammography; transvaginal pelvic ultrasonography; Papanicolaou smear; bone densitometry (for detection of possible bone loss); and thyroid function tests (for diagnosing hypo- or hyperthyroidism).
All women had the following serum concentrations: estradiol, lower than 3 ng/dL; FSH, greater than or equal to 30 UI/L; and LH, greater than or equal to 15 UI/L.
Transvaginal pelvic ultrasonography was performed twice as follows: on admission, time zero (t0), aiming at ruling out the possibility of preexisting endometrial neoplastic disease, and after 90 days, time 1 (t1), aiming at assessing the occurrence of endometrial hyperplasia.
Mammography and Papanicolaou smear were performed for screening neoplasias of the breast and the cervix of the uterus, respectively.
The following parameters were also assessed: age, weight, height, and body mass index (calculated by dividing weight, in kg, by height, in meters squared) 10.
This was a prospective, randomized, double-blind, placebo-controlled study of 30 postmenopausal women divided into 2 groups of 15 each. They were assessed in regard to their cardiopulmonary and metabolic responses during a maximum progressive exercise test 3 months after receiving oral estradiol at the dosage of 2 mg/day (estradiol group — 57.55±4.78 years) or placebo (placebo group — 55.79±6.73 years).
All patients were assessed in regard to their cardiopulmonary and metabolic response during a maximum progressive exercise test prior to the beginning of the study.
The patients were followed up through gynecological and cardiological assessments on admission to the study (t0) and after 3 months (t1).
To assess the cardiopulmonary and metabolic responses during exercise, the patients underwent the cardiopulmonary exercise tests on an electromagnetic cycloergometer (Medfit). Analysis of the respiratory gases was performed by using a MedGraphics Cardiopulmonary Exercise System (Medical Graphics Corporation, St Paul, Minnesota, USA). The patients underwent electrocardiography at rest and were electrocardiographically monitored during exercise up to 6 minutes after the activity. Noninvasive blood pressure measurements were manually obtained (Tyco sphygmomanometer) at rest and every 2 minutes during physical exercise up to the sixth minute after the activity.
The cardiopulmonary tests were performed in an environment with constant temperature and humidity. The tests consisted of a 2-minute adaptation of the patient to the gas measurement valve, a 2-minute warm-up with no load at a velocity of 60 rotations per minute, and, after that, the staged protocol was followed at a constant velocity and with load increases of 10 W per minute up to exhaustion, which was obtained when the patient could no longer cycle. This assessment was performed at t0 (admission) and t1 (after 3 months) of the experimental procedure. Of the 30 patients, 25 completed the study.
After 3 months, all patients underwent the progestogen test (medroxyprogesterone acetate at the dosage of 10 mg/day for 10 days), as an indirect way to cause endometrial shedding, in case endometrial stimulation had occurred. All patients using estradiol had uterine bleeding due to estrogen deprivation.
The cardiopulmonary and metabolic responses assessed during cardiopulmonary exercise testing on a cycloergometer comprised the following variables: 1)respiratory quotient (RQ), which is the ratio between carbon dioxide elimination volume (VCO2) and oxygen consumption volume (VO2), whose finality is the detection of maximum exercise when the ratio exceeds 1.10 11; 2) maximum oxygen consumption (VO2peak), measured in milliliters per kilogram per minute, is an important indicator of the exercise and/or aerobic capacity of the individual, defined as the greatest oxygen (O2) consumption 1,11,12; 3) oxygen and carbon dioxide ventilatory equivalents (VE/VO2 and VE/VCO2), useful for determining the anaerobic threshold (AT) and the point of respiratory decompensation (PRD), measured as a percentage of the total expired volume per minute 1,11,12; 4) anaerobic threshold (AT), defined as the greatest O2 consumption that can be maintained during prolonged exercise without a significant build-up of lactic acid, with the predominance of aerobic metabolism, reached between 40 and 60% of the maximum VO2. The anaerobic threshold may be detected by use of ventilatory variables, such as the loss of the linear relation between pulmonary ventilation (VE) and oxygen consumption (VO2), based on the oxygen ventilatory equivalent (VE/VO2) added to the tendency towards an elevation in the relation between the expired carbon dioxide volume per minute (VCO2) and oxygen consumption (VO2), called ratio of respiratory exchange (VCO2/VO2). The AT is expressed as a percentage of VO2 peak, ie, based on the observations above, VO2 is measured at a certain moment and the percentage in regard to peak is calculated 1,11,13; 5) VO2 in the anaerobic threshold (VO2 in AT), oxygen volume consumed at the moment of the anaerobic threshold, measured in milliliters per kilogram per minute; 6) load applied at the moment of the anaerobic threshold (load in AT), measured in Watts; 7) point of respiratory decompensation (PRD), reached between 65 and 90% of maximum VO2, expressed as a percentage of VO2 peak, calculated in the same way as reported for AT, a moment at which a loss in the linear relation between VE and VCO2 occurs, observed based on the carbon dioxide ventilatory equivalent (VE/VCO2) 1,2,12; 8) duration of exercise (DE), in minutes; 9) maximum load reached during exercise (ML), in Watts; 10) maximum heart rate (HR), in beats per minute (bpm); 11) maximum systolic blood pressure (SBPmax); and 12) maximum diastolic blood pressure (DBPmax), measured in millimeters of mercury.
It is worth noting that all patients reached maximum physical exercise in both t0 and t1.
In sample characterization, the Student
The characteristics of the patients in both groups were as follows: 1) placebo group: age, 57.8±9.6 years; weight, 63.8± 9.6 kg; and height, 1.5±0.1 m; 2) estradiol group: age, 55.8±6.7 years; weight, 62.7±7.8 kg; and height, 1.6±0.1 m. The Student
The group of patients receiving estradiol had a decrease in the mean in regard to t0 (P= 0.002) (
The groups had a decrease in the means in regard to t0 (P= 0.01) (
The 2 groups had very similar behaviors regarding VO2 in the AT. Both groups showed a decrease in the mean in regard to t0 (P< 0.001) (
The estradiol group showed a decrease in the DE after 3 months (P= 0.047). It is worth noting that at t0, the mean of TE of the patients in the estradiol group was greater than that in the placebo group (P= 0.041).
The other variables studied showed no statistically significant changes.
Our study aimed at assessing the effects of oral estradiol at the dosage of 2 mg/day on the functional capacity of postmenopausal women. Our rationale was that estrogen, favoring vasodilation, causes an increase in the muscular oxidative capacity, and, consequently, an increase in functional capacity. Our results, however, were totally different from that which was expected from the physiological point of view. They differed from the results of the study by Redberg et al 18, who reported an increase in the response to exercise — measured by use of VO2 — and in the AT of hormone replacement therapy users.
The results regarding AT, VO2, and load in the AT also did not differ with estradiol use. These results are similar to those reported by Snabes et al 19, McCole et al 20, Redberg et al 18, and Green et al 21.
Similarly, estradiol use was supposed to cause an increase in the maximum load reached during the cardiopulmonary exercise test, which was not observed.
In regard to DBP, we hypothesized that the estradiol group would have a lower exercise peak than would the placebo group, due to the steroid vasodilating response, but this was also not observed. This result is similar to that obtained by Green et al 21.
Although our results showed no improvement in the metabolic and cardiopulmonary responses, it is worth noting that the patients in the estradiol group reported an improvement in their major complaints, ie, hot flushes, insomnia, and vaginal atrophy. Unquestionably, estrogen is the drug that best treats these symptoms. The sensation of well-being reported by these patients is noteworthy.
The following possibilities emerged as reasons for our result, which was so different from that which was expected: short-term estradiol use (3 months) and high steroid dosage, which could have impaired the oxidative capacity of the muscle fiber. The decrease in systolic volume and blood flow to the skeletal musculature may be other explanations.
Of all possibilities proposed to explain our results, we believe that the short duration of estradiol use is the best. Maybe a longer exposure to the steroid could trigger better cardiopulmonary and metabolic responses.
The clinical implication of these results is that women undergoing estrogen replacement should be instructed that, at least in the first months of steroid therapy, a decrease in their functional capacity for physical activity may occur.
Although our results showed no improvement, we encourage adequate practice of regular exercise. On the contrary, exercise may potentiate the effects of estradiol or even prevent the appearance and development of chronic diseases in postmenopausal women. In addition, in patients with established diseases, the promotion of physical activity may improve the prognosis 22.
Another important aspect is the counterregulating effect of regular physical exercise on the functional capacity of postmenopausal women, because frequent physical activity is known to increase both muscular oxidative capacity and VO2 1.
Our results also do not invalidate hormone replacement in certain patients, because, in addition to the innumerable benefits to climacteric symptoms, the following cardiovascular effects also occur: direct antiatherosclerotic effects on the arteries; an increase in the catabolism of LDL-cholesterol, and in the number and activity of the receptors of that lipoprotein; an increase in the serum levels of HDL-cholesterol; the antiplatelet effect and vasodilation, which depend on the nitric oxide effect; endothelium-independent vasodilation; inotropic action of the heart and great vessels; an improvement in glycidic metabolism; antioxidant activity; inhibition of vascular smooth muscle cell growth; a favorable impact on fibrinolysis; a reduction in the levels of the renin and angiotensin-converting enzyme; and a reduction in homocysteine levels 1. It is also worth noting the important effect of hormone replacement therapy on bone remodeling, with resorption suppression, allowing bone mass stability or gain, or both, in addition to reducing the risk for Alzheimer's disease 23-25.
Therefore, the adequate instruction of patients in regard to the possible interventions during climacteric is fundamental. Promotion of physical activity unequivocally contributes to improvement in climacteric symptomatology and prevention of osteoporosis, sleep disorders, breast, endometrial, and colon-rectal cancers, and cardiovascular disease26-31.
Our study encourages new research on the physical activity-hormones binomial. The association of these 2 interventions and a longer time of estradiol administration may have totally different results. In addition, the investigation of the relation between the possible improvement in functional capacity and vascular behavior in postmenopausal women by use of plethysmography and study of sympathetic activity would be of great interest.
In conclusion, estradiol administration for 90 days to postmenopausal women undergoing cardiopulmonary exercise testing on a cycloergometer showed no improvement in the cardiopulmonary and metabolic responses when compared with that of placebo.
Roberto Calvoso Júnior Rua Dr. Sodré, 122 - cj. 128 Cep 04535-110 - São Paulo, SP, Brazil E-mail:
Received for publication: 05/06/03
Accepted for publication: 01/26/04
English version by Stela Maris Costalonga