abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil DwbBH8TrtTJNYxcc7wSsCHs 00001 S0066-782X2007001700001 S0066-782X(07)08900501 10.1590/S0066-782X2007001700001 Artigos Originais Peso dos ventrículos cardíacos determinado em necropsia de indivíduos saudáveis mortos por causas externas Rodrigues Sérgio Lamêgo Pimentel Enildo Broetto Mill José Geraldo Vitória Espírito Santo Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências da Saúde Laboratório de Fisiopatologia Cardiovascular Brazil 11 2007 89 5 279 284 13 12 2006 30 03 2007 03 05 2007 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Determinar o peso dos ventrículos cardíacos em necropsia de indivíduos sadios vítimas de morte acidental, visando determinar padrões de normalidade em nossa população. MÉTODOS: Foram examinados 94 corações no Instituto Médico Legal de Vitória. Após remoção do coração e ressecção dos átrios e gordura epicárdica, os ventrículos direito (VD) e esquerdo (VE), incluindo o septo, foram separados e pesados e a massa indexada pela altura. O teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para testar normalidade da distribuição. Os dados são apresentados como média ± desvio padrão. RESULTADOS: Após 12 exclusões (doença cardiovascular possível detectada após a morte) foram analisados 82 corações (52 homens e 30 mulheres, 16-68 anos, média 31±12 anos). O peso do VE foi de 181±25 g e 125±15 g, do VD foi de 54±7 g e 38±6 g e a massa de VE indexada pela altura foi de 105±14 g/m e 78±8 g/m para homens e mulheres, respectivamente. O P95 do peso do VE foi de 218 g e 128 g/m em homens e 148 g e 88 g/m em mulheres. Não detectamos correlação significante entre a massa ventricular e idade. CONCLUSÃO: O peso do ventrículo esquerdo do coração dos homens da nossa amostra foi superior aos relatados na literatura contemporânea. Nossos resultados sugerem que a presença de hipertrofia de VE pode ser inferida em presença de massa de VE superior a 218 g ou 128 g/m nos homens e 148 g ou 88 g/m nas mulheres.

 Ventrículos cardíacos tamanho do órgão hipertrofia ventricular esquerda 07 12 2007

ARTIGO ORIGINAL

Peso dos ventrículos cardíacos determinado em necropsia de indivíduos saudáveis mortos por causas externas

Sérgio Lamêgo Rodrigues; Enildo Broetto Pimentel; José Geraldo Mill

Laboratório de Fisiopatologia Cardiovascular, Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Centro de Ciências da Saúde da Ufes, Vitória, ES - Brasil

Correspondência

RESUMO

OBJETIVO: Determinar o peso dos ventrículos cardíacos em necropsia de indivíduos sadios vítimas de morte acidental, visando determinar padrões de normalidade em nossa população.

MÉTODOS: Foram examinados 94 corações no Instituto Médico Legal de Vitória. Após remoção do coração e ressecção dos átrios e gordura epicárdica, os ventrículos direito (VD) e esquerdo (VE), incluindo o septo, foram separados e pesados e a massa indexada pela altura. O teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para testar normalidade da distribuição. Os dados são apresentados como média ± desvio padrão.

RESULTADOS: Após 12 exclusões (doença cardiovascular possível detectada após a morte) foram analisados 82 corações (52 homens e 30 mulheres, 16-68 anos, média 31±12 anos). O peso do VE foi de 181±25 g e 125±15 g, do VD foi de 54±7 g e 38±6 g e a massa de VE indexada pela altura foi de 105±14 g/m e 78±8 g/m para homens e mulheres, respectivamente. O P95 do peso do VE foi de 218 g e 128 g/m em homens e 148 g e 88 g/m em mulheres. Não detectamos correlação significante entre a massa ventricular e idade.

CONCLUSÃO: O peso do ventrículo esquerdo do coração dos homens da nossa amostra foi superior aos relatados na literatura contemporânea. Nossos resultados sugerem que a presença de hipertrofia de VE pode ser inferida em presença de massa de VE superior a 218 g ou 128 g/m nos homens e 148 g ou 88 g/m nas mulheres.

Palavras-chave: Ventrículos cardíacos/anatomia, tamanho do órgão, hipertrofia ventricular esquerda.

Introdução

O aumento de massa de ventrículo esquerdo (MVE) é um fator prognóstico independente para mortalidade cardiovascular1, mortalidade por todas as causas2,3 e morte súbita4. Os indivíduos hipertensos com hipertrofia de ventrículo esquerdo (HVE) apresentam duas a cinco vezes mais eventos cardiovasculares fatais e não-fatais, quando comparados àqueles somente com hipertensão5. Portanto, a avaliação precisa da massa cardíaca é de fundamental importância tanto para determinação do grau de hipertrofia quanto para a avaliação da sua regressão. O estudo LIFE confirmou redução dos eventos cardiovasculares com a regressão da HVE, independentemente da redução da pressão arterial6-8; portanto, a regressão da HVE deve ser um dos objetivos a serem atingidos no tratamento da hipertensão arterial.

O eletrocardiograma (ECG) foi um dos primeiros métodos para identificação de HVE. Entretanto, esse exame apresenta baixa sensibilidade9, tendo, portanto, baixo poder de detectar essa condição notadamente nas fases iniciais do crescimento cardíaco. Dessa forma, a ecocardiografia em modo M, dada sua maior sensibilidade, tem sido a propedêutica mais empregada tanto na detecção como na reversão da HVE após tratamento. Entretanto, a ecocardiografia é limitada pela baixa acurácia10 e baixa reprodutibilidade interestudos11.

Recentemente, a ressonância magnética cardíaca (RMC) surgiu como método de obtenção de imagens com maior precisão e menor variabilidade11, tornando-se o padrão de referência para estimativa de MVE12, após validação em animais13 e no coração humano ex-vivo14. Seu emprego tem sido preconizado na avaliação de ventrículos remodelados e na detecção de pequenas alterações da massa cardíaca no seguimento clínico de pacientes ou em pesquisas científicas15.

Os valores de referência da normalidade para estimativa de MVE e os pontos de corte extraídos de pesquisas, contudo, são discordantes. Tomando-se como exemplo estudos bem conduzidos nessa área, as médias de MVE indexadas pela superfície corpórea (SC) para homens e mulheres saudáveis foram, respectivamente, 71 e 58 g/m2, 91 e 79 g/m2, 78 e 61 g/m2 e 94 e 80 g/m2 16-19. A diferença entre os valores mais alto e mais baixo da MVE nesses estudos foi de 32% para homens e de 37% para mulheres, o que é inaceitável para um método tido como padrão de referência.

No Projeto de Monitoramento Cardiovascular (Projeto MONICA) desenvolvido em Vitória, ES20,21, medimos a MVE por RMC em sub-amostra de 96 indivíduos (48 homens), sendo 40 indivíduos saudáveis e 56 com HVE detectada no eletrocardiograma (índice de Sokolow e Lyon >3,5 mV) e/ou no ecocardiograma (massa de VE >116 g/m2 para homens e 104 g/m2 para mulheres). A média da MVE indexada pela SC na sub-amostra de indivíduos saudáveis (20 homens e 20 mulheres, média de idade = 48 anos) foi de 57 e 42 g/m2, respectivamente, valores bastante discordantes em relação à literatura internacional16-19. Entretanto, essas medidas coincidem com os achados de Ghorayeb e cols.22, que relataram massa média de VE de 57 g/m2 em uma amostra de 30 homens normais avaliados por RMC.

A literatura brasileira é escassa a respeito da massa cardíaca de indivíduos normais. Os únicos dados disponíveis foram publicados por Tafuri & Chapadeiro23 há 40 anos. Entretanto, esses autores registraram somente a massa cardíaca total, o que é inadequado para estimativa da massa ventricular.

Em razão da discrepância entre os dados brasileiros e a literatura internacional em relação à massa cardíaca obtida na RMC, objetivamos determinar as massas ventriculares reais de indivíduos sadios. Para tanto, usamos corações obtidos em necropsias, método empregado classicamente como padrão de referência absoluto porque diretamente quantifica a massa do órgão ou de partes dele24-26. Incluímos no estudo corações de indivíduos sem sinais de doença cardíaca aparente que foram vítimas de morte acidental. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro de Ciências de Saúde da Ufes e desenvolvido em colaboração com o Instituto Médico Legal (IML) de Vitória, ES.

Métodos

De junho a novembro de 2005, examinamos 94 corações obtidos de cadáveres de indivíduos aparentemente saudáveis, vítimas de morte por causas externas, encaminhados para necropsia no IML de Vitória. Descartamos os corações de indivíduos com sinais de doença sistêmica, evidência de cirurgia cardíaca, desnutridos, obesos, gestantes e corações com indícios externos ou internos de anormalidade (infarto, valvopatias etc.). Além disso, no primeiro mês após o óbito foi feito contato telefônico com o responsável pela retirada do corpo do IML para se obter informações referentes à presença de hipertensão arterial ou outras doenças cardiovasculares, ou se o indivíduo fazia uso regular de medicação para doenças cardíacas. Com base nessas observações e informações, foram excluídos 12 corações (oito de homens e quatro de mulheres). Dessa forma, 82 corações foram classificados como "normais".

O comprimento do cadáver foi medido em decúbito dorsal com fita métrica inelástica do topo (vértice) da cabeça até o calcanhar, tomando-se o cuidado para corrigir a retração da altura causada pela contratura muscular decorrente do "rigor mortis". A etnia-raça foi avaliada pelo médico legista e pesquisador, e os cadáveres classificados como branco, pardo, negro ou outros.

O coração foi retirado durante os procedimentos habituais de necropsia ainda em "rigor mortis", preservando-se um seguimento adequado dos vasos da base e das veias pulmonares. A seguir, o coração fresco foi dissecado pelo método de Bove e cols.27 com algumas modificações. Com a tesoura, iniciamos a incisão pela parte posterior do átrio esquerdo e, seguindo o sulco atrioventricular, separamos e removemos os átrios dos ventrículos, seguidos do desprendimento dos grandes vasos da base abaixo das suas respectivas valvas. Fotografamos e medimos com paquímetro os ventrículos no seu eixo maior, a seguir, cortados em cinco fatias transversais (sentido do eixo curto), mimetizando os cortes da RMC. A espessura do septo e da parede posterior foi medida acima dos papilares e fotografados com o paquímetro fixo na abertura de 1 cm para se ter padrão de referência. A massa ventricular fatiada em discos permite melhor visibilização da gordura epicárdica, que foi ressecada. A parede livre do ventrículo direito foi rebatida com pinça, afastada do septo e ressecada seguindo o plano da curvatura do septo interventricular. As trabéculas incrustadas no septo foram preservadas. As valvas mitral e tricúspide foram removidas. Ambos os ventrículos foram pesados separadamente em balança eletrônica (Urano, UDC 30000/5) com precisão de um grama. Todo material biológico foi devolvido ao cadáver.

Os dados são expressos em média ± desvio padrão (DP), limites mínimo e máximo e percentil 95% (P95). O teste de Kolmogorov-Smirnov com níveis de significância de Lilliefors foi usado para se testar a distribuição normal nas variáveis com distribuição contínua. A diferença entre médias foi feita pelo teste t bicaudal para amostras independentes, e a igualdade das variâncias pelo teste de Levene. O grau de correlação foi determinado pelo coeficiente r de Pearson e as retas de regressão foram calculadas pelos mínimos quadrados. A significância estatística foi p < 0,05. Utilizamos o SPSS 13.0.

Resultados

Os 82 corações saudáveis eram de 52 homens e de 30 mulheres, sendo 57 mulatos, 18 brancos e sete negros, sendo os mulatos predominantes tanto nos homens 34/52 (65,3%) quanto nas mulheres 23/30 (76,6%), seguida de brancos 18/82 (22%) e negros 7/82 (8,5%). A idade variou de 14 a 68 anos. Como os cadáveres foram necropsiados ainda no estado de "rigor mortis", o tempo de morte situou-se de 24 e 48 horas26. A causa da morte mais freqüente foi projétil de armas de fogo (60% em homens e 50% em mulheres). Os acidentes envolvendo meios de transporte (carro, moto, avião) contribuíram com 21% das mortes em homens e 23% nas mulheres.

A tabela 1 mostra idade, altura, massas ventriculares e espessuras das paredes do ventrículo esquerdo dos corações estudados. Todas as variáveis se ajustaram a curvas de distribuição gaussiana, exceto a idade, que apresentou preponderância de indivíduos abaixo de 40 anos. Observou-se diferença significativa quanto ao sexo entre as médias de todas as variáveis analisadas, exceto para a idade e a razão entre as massas dos ventrículos esquerdo e direito. Os valores do P95 para MVE também apresentaram diferenças importantes entre sexos.

A tabela 2 mostra a comparação dos valores de MVE e massa de VD do nosso estudo com dados da literatura. A idade foi diferente entre as amostras. A massa do VD foi similar em todos os estudos. Detectamos diferença significativa da MVE dos homens da nossa amostra com os dados de Londres28 e provavelmente com o estudo dos Estados Unidos26.

A figura 1 mostra correlação robusta (r = 0,66; p<0,01) entre MVE com a altura, e essa variável responde por 43% da variabilidade total da MVE da amostra (R2 = 0,43). Entretanto, quando a MVE corrigida pela altura é estratificada por sexo (figura 2), constata-se desaparecimento da correlação entre estas variáveis nos homens (r = 0,17), mantendo-se correlação significante (r = 0,47; p<0,05) nas mulheres, dados esses também relatados por Hangartner e cols.28. Não detectamos correlação entre massa VD com idade ou altura.

Discussão

Os dados do peso cardíaco normal na população brasileira são escassos. Schvartzman e cols.29 utilizando medidas ecocardiográficas em amostra aleatória de 100 participantes da população urbana de Porto Alegre encontraram valores médios de MVE de 72 e 64,8 g/m2 para homens e mulheres, respectivamente. Em estudo realizado em Vitória, encontramos MVE ao ecocardiograma de 84 e 74 g/m2 em homens e mulheres saudáveis, respectivamente. Esses constituíram o subgrupo saudável (N=251) da uma amostra de 682 adultos (30-70 anos) participantes da fase II do Projeto de Monitoramento das Tendências e Determinantes das Doenças Cardiovasculares, iniciado em Vitória em 199930,31. Foram definidos como "saudáveis" os indivíduos normotensos e sem sinais de anormalidades cardíacas ao eletro e ecocardiograma, além de não serem portadores de obesidade, diabete ou disfunção renal. Os valores encontrados no estudo de Vitória31 são mais próximos àqueles encontrados por Ilercil e cols.32.

Tafuri & Chapadeiro23 relataram o peso cardíaco de adultos normais submetidos a necropsia usando amostra de 230 indivíduos sadios (20-70 anos). O peso cardíaco total médio foi 329,9 g para homens e 258,9 g para mulheres. Diferença entre sexos só foi encontrada abaixo de 40 anos. Não houve diferença entre raças/etnias, dado confirmado neste estudo, apesar do pequeno numero (n=7) de negros em nossa amostra. Concluíram que o peso cardíaco dos homens brasileiros era maior do que o relatado na literatura, enquanto o peso dos corações das mulheres era semelhante.

A técnica usada por esses e outros patologistas para avaliar hipertrofia cardíaca pelo peso total do coração apresenta restrições em relação ao uso atual na ecocardiografia ou RMC, já que não reflete com exatidão a massa ventricular, pois no peso total do coração estão inseridos outros componentes, sendo não desprezível o peso atrial e da gordura epicárdica33.

A normalidade de peso de órgãos deve ser feita em amostra de referência específica para cada população já que os valores da normalidade podem ser diferentes sob influências genéticos e ambientais34. Corrobora essa afirmação o estudo de Dadgar e cols.24 que, após exame de 140 corpos sem anomalia cardíaca, relataram que o peso total médio dos corações de indianos era menor dos que o relatado na literatura para outros grupos raciais.

Objetivando atualizar os dados de literatura, Grandmaison e cols.34 publicaram uma tabela de pesos de órgãos de uma população de 684 indivíduos caucasóides com idade média de 45 anos. Infelizmente, não relataram os pesos individualizados dos ventrículos, somente a média e o desvio padrão da massa cardíaca total (365 ±71g e 312 ±78g para homens e mulheres, respectivamente). Portanto, nosso estudo preenche essa lacuna em relação à população brasileira. Com metodologia parecida à nossa, estão os estudos de Hangartner e cols.28 e Corradi e cols.33 (tab. 2). Há uma diferença de cerca de 10% entre a MVE relatada por Hangartner e cols.28 e a nossa amostra. A explicação pode ser na diferença de técnica de retirada do VD, já que neste trabalho28, como no de Fulton & Jones35, as trabéculas do lado direito do septo foram removidas na sua base, enquanto permitimos que as incrustadas no septo ali permanecessem. Adotamos esse procedimento já que nos exames ecocardiográficos essa região permanece como pertencente ao septo interventricular, sendo referida de "ecos do endocárdio". Segundo Geiser & Bover36, a metodologia nesse tipo de estudo deve ser bem especificada, pois a fração de músculo inserida nas trabéculas pode representar de 9% a 19% da MVE. Entretanto, a massa do VD não foi diferente entre os dois estudos, sinalizando uma diferença nas medidas da MVE.

A medida da espessura das paredes cardíacas (tab. 1) pode variar de acordo com a área em que foram obtidas em razão das trabeculações do endocárdio37. Essas medidas refletem o estado do tônus do miocárdio, que se apresenta no seu estado de contração no "rigor mortis". Portanto, por ser uma medida linear que reflete o estado de contração e por ter baixa reprodutibilidade, é ineficiente para ser utilizada na estimativa de massa de uma estrutura tridimensional.

A não-variabilidade da MVE entre estudos com corações frescos e fixados está respaldada pelos estudos de Hangartner e cols.28 e Geiser & Bover36. O valor da relação massa de VE/massa de VD tem sido recomendado para o reconhecimento de hipertrofias isoladas de ventrículos, principalmente quando a medida da massa ventricular estiver dentro dos limites de normalidade. Na nossa casuística essa relação variou de 2,5 a 4,3 nos homens e 2,7 a 4,2 nas mulheres.

Vários autores já analisaram as correlações de dados antropométricos e composição corporal com tamanho e estrutura do coração. Hangartner e cols.28 mostraram correlação positiva da MVE com peso e composição corporal. Entretanto, a altura só se correlacionou significantemente nas mulheres. Zeek e cols.38 relataram que altura e estado nutricional do individuo têm efeito na massa cardíaca, mas não a raça ou idade. Esses autores38 privilegiam a altura por ser uma variável muito mais estável do que peso e muito menos influenciada por doenças.

Sumarizando, os dados de literatura são consistentes e corroboram os nossos, em dois pontos principais: 1) As variáveis sexo e altura (mas não idade) são fatores determinantes da massa dos ventrículos; 2) O diagnóstico quali-quantitativo de hipertrofia ventricular só poderá ser feito se houver valores de referência da normalidade da massa ventricular obtida por técnica adequada, estratificada pelo sexo e corrigida, preferencialmente, para a altura. Tendo em vista que os pesos dos ventrículos de indivíduos normais seguem distribuição normal, pode-se sugerir o P95 como limite superior de normalidade para esse parâmetro. Os nossos achados mostram valores de 218 g e 148 g para o VE e 65 e 50 g para o VD de homens e mulheres, respectivamente. Ajustando-se o peso dos ventrículos pela estatura, correção que encontra aceitação crescente na avaliação ecocardiográfica, os valores do P95 seriam de 128 g/m e 88 g/m para o VE e 37 g/m e 34 g/m para o VD de homens e mulheres, respectivamente.

Concluímos que a MVE obtida por necropsia em indivíduos normais do sexo masculino na nossa população é superior aos relatados na literatura mais recente. Além disso, nossos dados sugerem que os valores de massa cardíaca medida em nosso meio através da RMC22 podem estar subestimando a real massa desse órgão entre 24% e 60% em comparação à MVE estimada RMC de estudos internacionais16-19. Quando comparamos as médias das MVE estimadas pela RMC com as massas obtidas em necropsia, essa subestimação alcança patamares ainda mais elevados. Esses dados mostram que a construção de parâmetros de normalidade para a massa cardíaca, em seus diversos modos de aferição (medida direta, ecocardiografia, RMC e outros), é urgente, dada a importância clínica desse parâmetro na condução do diagnóstico e no tratamento de várias doenças, incluindo a hipertensão arterial.

Agradecimentos

À Secretaria Estadual de Segurança Pública do Espírito Santo, à Polícia Civil, ao Instituto Médico Legal e, em especial, aos médicos legistas e auxiliares em perícia, cuja participação foi essencial para o desenvolvimento deste estudo.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de tese de doutorado de Sérgio Lamêgo Rodrigues, pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas da UFES.

José Geraldo Mill

Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas da Ufes

Av. Marechal Campos 1468 – Maruípe

29042-755 - Vitória, ES - Brasil

E-mail:

jgmill@npd.ufes.br

Artigo recebido em 13/12/06; revisado recebido em 30/03/07; aceito em 03/05/07.

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OBJECTIVE:To establish cardiac ventricular weights recorded during the autopsy of healthy individuals who died of external causes, aiming at determining normality patterns in our population. METHODS:A total of 94 hearts were evaluated at the Forensics Department of the city of Vitória, Espírito Santo. After the heart removal and resection of the atria and epicardial fat, the right ventricle (RV) and the left ventricle (LV), including the septum, were separated and weighed and the mass was indexed by the height. The Kolmogorov-Smirnov test was used to test the normality of the distribution. Data are presented as means± SD. RESULTS:After the exclusion of 12 hearts (possible cardiovascular disease detected post-mortem) 82 hearts were examined (52 males and 30 females, aged 16-68 yrs, 31±12 yrs). The weight of the LV was 181±25 g and 125±15 g, and the weight of the RV was 54±7 g and 38±6 g; the LV mass indexed by height was 105±14 g/m and 78±8 g/m, for males and females, respectively. The P95 of the LV weight was 218 g and 128 g/m in males and 148 g and 88 g/m in females. No significant correlation between ventricular mass and age was observed. CONCLUSION:The weight of the LV in the males from our sample was higher than that reported in the contemporary literature. Our results suggest that the presence of LV hypertrophy can be inferred in the presence of LV mass > 218 g or 128 g/m in males and 148 g or 88 g/m in females.

 Heart ventricles organ size hypertrophy, left ventricular

ORIGINAL ARTICLE

Cardiac ventricular weights recorded at the autopsy of healthy subjects who died of external causes

Sérgio Lamêgo Rodrigues; Enildo Broetto Pimentel; José Geraldo Mill

Laboratory of Cardiovascular Physiopathology, Post-Graduation Program in Physiological Sciences, Centro de Ciências da Saúde da Ufes, Vitória, ES - Brazil

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SUMMARY

OBJECTIVE: To establish cardiac ventricular weights recorded during the autopsy of healthy individuals who died of external causes, aiming at determining normality patterns in our population.

METHODS: A total of 94 hearts were evaluated at the Forensics Department of the city of Vitória, Espírito Santo. After the heart removal and resection of the atria and epicardial fat, the right ventricle (RV) and the left ventricle (LV), including the septum, were separated and weighed and the mass was indexed by the height. The Kolmogorov-Smirnov test was used to test the normality of the distribution. Data are presented as means± SD.

RESULTS: After the exclusion of 12 hearts (possible cardiovascular disease detected post-mortem) 82 hearts were examined (52 males and 30 females, aged 16-68 yrs, mean = 31±12 yrs). The weight of the LV was 181±25 g and 125±15 g, and the weight of the RV was 54±7 g and 38±6 g; the LV mass indexed by height was 105±14 g/m and 78±8 g/m, for males and females, respectively. The P95 of the LV weight was 218 g and 128 g/m in males and 148 g and 88 g/m in females. No significant correlation between ventricular mass and age was observed.

CONCLUSION: The weight of the LV in the males from our sample was higher than that reported in the contemporary literature. Our results suggest that the presence of LV hypertrophy can be inferred in the presence of LV mass > 218 g or 128 g/m in males and 148 g or 88 g/m in females.

Key words: Heart ventricles/anatomy; organ size; hypertrophy, left ventricular.

Introduction

The increase in the left ventricular mass (LVM) is an independent prognostic factor for cardiovascular mortality1, mortality due to all causes2,3 and sudden death4. Hypertensive individuals with left ventricular hypertrophy (LVH) present a 2-to-5-fold increase in fatal and non-fatal cardiovascular events when compared to those with hypertension only5.

Therefore, the accurate evaluation of the cardiac mass is fundamental not only for the determination of the degree of hypertrophy as well as for the assessment of its regression. The LIFE study confirmed the decrease in cardiovascular events with the regression of LHV, regardless of the decrease in blood pressure6-8; thus, the LHV regression must be one of the objectives to be attained during the treatment of arterial hypertension.

The electrocardiogram (ECG) was one of the first methods used to identify the LVH. However, this method has low sensitivity9, and, therefore, presents a low power to detect this condition, notably in the initial phases of cardiac growth. Therefore, M-mode echocardiography, given its higher sensitivity, has been the most frequently type of propedeutics used, not only in the detection, but also in the regression of LVH after treatment. However, the echocardiography is limited by its low accuracy10 and low interstudy reproducibility11.

Recently, the cardiac magnetic resonance (CMR) has appeared as an image-acquiring method with a higher precision and less variability11, becoming the reference pattern for the determination of LVH12, after the validation in animals13 and in the human heart ex-vivo14. Its use has been recommended in the evaluation of remodeled ventricles and in the detection of small alterations in the cardiac mass during the clinical follow-up of patients or in scientific research15.

The reference values for normality in the determination of LVH and the cutoffs obtained from studies, however, are discordant. Considering well-conducted studies in this area, the means of LVH indexed by body surface area (BSA) for healthy men and women were, respectively, 71 and 58 g/m2, 91 and 79 g/m2, 78 and 61 g/m2 and 94 and 80 g/m2 16-19. The difference between the highest and the lowest LVH values in these studies was 32% for men and 37% for women, which is unacceptable for a method considered to be a reference pattern.

At the Cardiovascular Monitoring Project (Projeto de Monitoramento Cardiovascular -MONICA Project) developed in Vitória, ES20,21, we measured LVH by CMR in a subsample of 96 individuals (48 men), with 40 healthy individuals and 56 with LVH detected at the ECG (Sokolow and Lyon index >3.5 mV) and/or the echocardiogram (LV mass >116 g/m2 for men and 104 g/m2 for women). The mean LV mass (LVM) indexed by BSA in the subsample of healthy individuals (20 men and 20 women, mean age = 48 yrs) was 57 and 42 g/m2, respectively, which are quite discordant values in comparison to the international literature16-19. However, these measurements are similar to the findings of Ghorayeb et al22, who reported a mean LVM of 57 g/m2 in a sample of 30 normal men evaluated by CMR.

The Brazilian literature has scarce data on the cardiac mass of normal individuals. The only available data were published by Tafuri & Chapadeiro23 40 years ago. However, these authors reported only the total cardiac mass, which is inadequate for estimating the ventricular mass.

Considering the discrepancy between the Brazilian data and the international literature regarding the cardiac mass obtained at the CMR, we aimed at determining the actual ventricular mass of healthy individuals. To do that, we evaluated hearts obtained at autopsies, which is a method that is classically used as an absolute reference pattern, as it directly quantifies the mass of the organ or parts of it24-26. The present study included hearts of individuals with no apparent signs of cardiac disease that died of external causes. The project was approved by the Ethics Committee in Research of the Center of Health Sciences of Ufes and the study was developed in collaboration with the Forensics Department of Vitória, ES.

Methods

From June to November 2005, 94 hearts obtained at the autopsies of apparently healthy individuals that died of external causes and were referred to the Forensics Department of the city of Vitoria were examined. The hearts of individuals with signs of systemic disease, evidence of cardiac surgery, those of malnourished, obese or pregnant individuals, as well as hearts with external or internal evidence of abnormalities (infarction, valvular heart disease, etc) were excluded. Additionally, within the first month after the death, a telephone contact was made with the person in charge of the removal of the body from the Forensics Department in order to obtain information about the presence of arterial hypertension or other cardiovascular diseases, or whether the deceased regularly used medication for cardiac disease. Based on these observations and information, 12 hearts (8 males and 4 females) were excluded. Therefore, 82 hearts were classified as "normal".

The length of the corpse was measured in the dorsal decubitus position, using an inelastic measuring tape from the top of the head (vertex) to the heel, taking into account the necessity to correct the height retraction due to the muscular contraction caused by the rigor mortis. Ethnicity-race was evaluated by the forensic physician and researcher, and the corpses were classified as Caucasian, Brazilian Mulatto, African-Brazilian or others.

The heart was removed during the usual necropsy procedures during the rigor mortis, preserving an adequate extension of the base and pulmonary vessels. Next, the fresh heart was dissected using the Bove et al27 method with a few modifications. With the scissors, an incision was started through the posterior part of the left atrium and following the atrioventricular groove, we removed the atria from the ventricles, followed by the detachment of the large base vessels below their respective valves. The ventricles were photographed and measured with a pachimeter at the largest axis and cut into five transversal slices (short axis direction), mimicking the CMR slices. The thickness of the septum and posterior wall was measured above the papillaries and photographed with the pachimeter fixed at 1 cm opening in order to have a reference pattern. The ventricular mass sliced in discs allows a better visualization of the epicardial fat, which was resected. The free wall of the right ventricle was separated with tweezers, detached from the septum and resected following the plane of curvature of the interventricular septum. The trabeculae encrusted in the septum were preserved. The mitral and tricuspid valves were removed. Both ventricles were weighed separately in an electronic scale (Urano, UDC 30000/5) with a 1-gram precision. All the biological material was returned to the corpse.

The data are expressed as mean ± standard deviation (SD), minimum and maximum values and 95% percentile (P95). The Kolmogorov-Smirnov test with significance levels of Lilliefors was used to test the normal distribution in the variables with continuous distribution. The difference between the means was carried out by two-tailed t test for independent samples and the equality of the variances was assessed by Levene's test. The degree of correlation was determined by Pearson's coefficient (r) and the regression lines were calculated by the minimum squares. The level of significance was set at p < 0.05. The SPSS 13.0 software was used for the statistical analysis.

Results

The 82 healthy hearts were from 52 men and 30 women, of which 57 were Brazilian Mulatto, 18 were Caucasian and 7 were African-Brazilian, with the Mulatto ethnicity being predominant among men (34/52) as well as among women (23/30), totaling 76.6% of the sample, followed by Caucasians 18/82 (22%) and African-Brazilians7/82 (8.5%). Age varied from 14 to 68 years. As the corpses underwent autopsy while still in rigor mortis status, the time of death was between 24 and 48 hs26. The most frequent cause of death was firearm-related (60% in men and 50% in women). The accidents due to means of transportation (car, motorcycle, plane) accounted for 21% of the deaths among men and 23% among women.

Table 1 shows age, height, ventricular mass and thickness of the left ventricular wall of the examined hearts. All of the variables were adjusted to Gaussian distribution curves, except age, which showed a preponderance of individuals below 40 yrs of age. A significant difference was observed regarding gender between the means of all variables analyzed, except for age the ratio between masses of the left and right ventricles. The P95 values for the LVM also showed important differences between genders.

Table 2 shows the comparison of the values of the LVM and right ventricular mass (RVM) in our study with the literature data. The age was different between the samples. The RVM was similar in all studies. A significant difference was observed in LVM of men in our sample when compared to the data from London28 and probably with the study carried out in the USA26.

Figure 1 shows a strong correlation (r = 0.66; P<0.01) between LVM and height and this variable accounts for 43% of the total variability of the LVM of the sample (R2 = 0.43). However, when the LVM indexed by height is stratified by sex (Fig. 2), it is observed that the correlation between these variables in men disappears (r = 0.17), with a significant correlation (r = 0.47; p<0.05) being kept among women, data also reported by Hangartner et al28. No correlation between RVM and age or height was observed.

Discussion

Data on normal cardiac weight in the Brazilian population are scarce. Schvartzman et al29, using echocardiographic measurements in a random sample of 100 participants from the urban population of the city of Porto Alegre, found mean values of LVM of 72 and 64.8 g/m2 for men and women, respectively. In a study carried out in Vitoria, we found values of LVM at the ECG of 84 and 74 g/m2 in healthy men and women, respectively. These constituted the healthy subgroup (N=251) of a sample of 682 adults (30-70 yrs) that participated in the Phase II of the Monitoring Project of Tendencies and Determinants of Cardiovascular Diseases, started in Vitoria in 199930,31. The subjects defined as "healthy" were normotensive, non-obese, non-diabetic individuals with no signs of cardiac abnormalities at the ECG and echocardiogram and no renal dysfunction. The values found at the Vitoria study31 are closer to those found by Ilercil et al32.

Tafuri & Chapadeiro23 reported the cardiac weight of normal adults submitted to necropsy using a sample of 230 healthy individuals (20-70 yrs). The mean total cardiac weight was 329.9 g for men and 258.9 g for women. Differences between genders were found only below 40 yrs of age. There were no differences among the ethnicities, which was confirmed in the present study, despite the small number of African-Brazilians in our sample (n=7). They concluded that the cardiac weight of Brazilian men was higher than that reported in literature, whereas the weight of the women's hearts was similar.

The technique used by these and other pathologists to evaluate cardiac hypertrophy, through the total heart weight, presents restrictions regarding the current use of echocardiography or CMR, as it does not accurately reflect the ventricular mass, considering that other components are part of the total heart weight, such as the epicardial fat and atrial weight, which are not negligible33.

The normality standard for organ weights must be established in a specific reference sample for each population, as the normality values can be different under genetic and environmental influences34. This fact is corroborated by the study of Dadgar et al24, which, after the examination of 100 bodies with no cardiac abnormalities, reported that the mean total weight of the Indian hearts was lower than that reported in literature for other racial groups.

Aiming at updating the literature data, Grandmaison et al34 published a table depicting the weight of organs in a population of 684 Caucasoid individuals with a mean age of 45 years. Unfortunately, they did not report the individual ventricular weights, but only the means and SD of the total cardiac mass (365 ±71g and 312 ±78g for men and women, respectively). Therefore, the present study fills a gap regarding data on the Brazilian population. Studies such as those by Hangartner et al28 and Corradi et al33 (Table 2) used a methodology that was similar to ours. There is a difference of around 10% regarding the LVM reported by Hangartner et al28 and that of our sample. This could be explained by the technique employed in the removal of the RV, as this study28, similarly to that by Fulton & Jones35, the trabeculae on the right side of the septum were removed at the base, whereas we allowed those encrusted in the septum to remain there. This procedure was adopted based on the fact that, at echocardiographic assessments, this region remains as belonging to the interventricular septum, being referred to as "echoes of the endocardium". According to Geiser & Bover36, the methodology in this type of study must be clearly specified, as the fraction of muscle inserted into the trabeculae can represent 9% to 19% of the LVM. However, the RVM was not different between the two studies, disclosing a difference in the measurements of the LVM.

The measurement of the thickness of the cardiac walls (Table 1) can vary according to the area where they were obtained, due to the trabeculation of the endocardium37. These measurements reflect the state of the myocardial tonus, which presents in its state of contraction in rigor mortis. Thus, as it is a linear measurement that reflects the state of contraction and because it has low reproducibility, it is ineffective to be used for the mass estimation of a three-dimensional structure.

The non-variability of the LVM between studies with fresh or fixed hearts is supported by the studies of Hangartner et al28 and Geiser & Bover36. The use of the value of the LV mass/RV mass ratio has been recommended for the identification of isolated ventricular hypertrophies, mainly when the measurement of the ventricular mass is within the normal range. In our sample, this ratio varied from 2.5 to 4.3 in men and 2.7 to 4.2 in women.

Several authors have analyzed the correlations of the anthropometrical data and body composition with the size and structure of the heart. Hangartner et al28 showed a positive correlation of the LVM with the weight and body composition. However, height showed only a significant correlation in women. Zeek et al38 reported that the individual's height and nutritional status have an effect on cardiac mass, but not ethnicity or age. The authors38 have favored height as it is a more stable variable in comparison to weight and much less influenced by diseases.

In summary, the literature data are consistent and corroborate the data of the present study at two main points: 1) Sex and height variables (but not age) are determinant factors for ventricular mass; 2) The quali-quantitative diagnosis of ventricular hypertrophy can only be attained if there are normality reference values for ventricular mass obtained through adequate techniques, stratified by gender and preferably corrected for height. Considering that the weight of the ventricles of normal individuals follow a normal distribution, P95 can be suggested as the upper normality limit for this parameter. Our findings show values of 218 g and 148 g for the LV and 65 and 50 g for the RV of men and women, respectively. Adjusting the ventricular weight for the height, a correction that is increasingly accepted in echocardiographic evaluation, P95 values would be 128 g/m and 88 g/m for the LV and 37 g/m and 34 g/m for the RV of men and women, respectively.

We conclude that the LVM obtained from the necropsy of normal male individuals from our population is higher than that reported in the most recent literature. Additionally, our data suggest that the values of cardiac mass measured in our population through CMR22 can be underestimating the actual mass of the organ between 24% and 60% in comparison to the LVM estimated by CMR reported in international studies16-19. When we compare the mean LVM estimated by CMR with those obtained at the necropsy, this underestimation reaches even higher values. These data show that the creation of parameters of normality for cardiac mass for the several forms of measurement (direct measurement, echocardiography, CMR and others) is imperative, given the clinical importance of this parameter in attaining the diagnosis and conducting the treatment of several diseases, including arterial hypertension.

Acknowledgements

To the State Secretary of Public Security of the state of Espírito Santo, the Police Department, the Forensic Department, and especially, to the forensic physicians and assistants whose participation was crucial for the development of this study.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Sources of Funding

This study was funded by Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq.

Study Association

This article is part of the thesis of doctoral submitted by Sérgio Lamêgo Rodrigues, from Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas da UFES.

References

José Geraldo Mill

Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas da Ufes

Av. Marechal Campos 1468 – Maruípe

29042-755 - Vitória, ES - Brazil

E-mail:

jgmill@npd.ufes.br

Manuscript received December 13, 2006; revised received March 30, 2007; accepted May 03, 2007.