FUNDAMENTO: O aumento da pressão de capilar pulmonar (PCP) é um dos mecanismos de intolerância ao exercício. A avaliação da função diastólica pelo ecocardiograma (ECO) é capaz de estimar a PCP. OBJETIVO: Identificar variáveis determinantes da capacidade de exercício em paciente submetidos a teste ergométrico (TE) de rotina, ECO convencional e doppler tecidual (DT). MÉTODOS: Foram estudados, retrospectivamente, 640 pacientes submetidos a TE e ao ECO e DT. Pacientes com fração de ejeção < 55% foram excluídos. As velocidades de Doppler mitral convencional foram obtidas em diástole precoce (E) e diástole tardia (A), e o DT do anel mitral mediu as velocidades de diástole precoce (e’) e diástole tardia (a’). E/e’ > 10 foi considerada uma estimativa de aumento da PCP. A capacidade máxima de esforço foi avaliada pelo número de equivalentes metabólicos (MET). Para análise, os pacientes foram divididos em dois grupos: MET < 7 (n = 48) e MET > 7 (n = 572). O escore de Morise demonstrou uma população de baixo risco (60%) para doença coronária (DAC). RESULTADOS: O número de pacientes com E/e’ > 10 foi significativamente maior no grupo MET < 7 em relação a MET > 7(41,7% vs 9,4%, p = 0,001), bem como a presença de algum grau de disfunção diastólica (76,6% vs 34,1% p = 0,001). Pela análise de regressão logística, as variáveis independentes de baixa capacidade de exercício (MET < 7) foram a idade, o sexo feminino e a velocidade de A (diástole tardia). CONCLUSÃO: A disfunção diastólica determinada pelo ECO, sexo feminino e idade estão associados com a menor capacidade de exercício em uma população de baixo risco de DAC.
Correlação da função diastólica com a capacidade máxima de exercício ao teste ergométrico
Instituto de Cardiologia do Distrito Federal, Brasília, DF - Brasil
A capacidade de exercício é influenciada por inúmeros fatores, tais como idade avançada1, comorbidades (síndrome metabólica e hipertensão)2, obesidade3 e condicionamento físico prévio1. A identificação de outros fatores que modificam a capacidade de exercício é de grande relevância, pois a reversão pode melhorar a qualidade de vida dos pacientes e ter efeitos na sobrevida, já que a capacidade física está associada a prognóstico tanto em indivíduos saudáveis4-6 quanto em pacientes portadores de cardiopatias7.
Na tentativa de elucidar mecanismos cardíacos que diminuem a capacidade de exercício, a fração de ejeção não demonstrou correlação significativa, talvez por ser dependente da pré-carga8. Entretanto, a capacidade máxima de exercício, bem como os sintomas desenvolvidos com o esforço, encontram-se diretamente relacionados ao aumento da pressão capilar pulmonar e, portanto, com o aumento das pressões de enchimento do ventrículo esquerdo. As pressões de enchimento, por sua vez, estão diretamente relacionadas à função diastólica do ventrículo esquerdo9,10.
Estudos clínicos recentes observaram uma significativa correlação entre capacidade de exercício e parâmetros da função diastólica, principalmente em pacientes com doença cardiovascular11.
Avanços recentes na imagem de doppler tecidual aumentaram a acurácia do ecocardiograma na identificação de anormalidades precoces da diástole12 do ventrículo esquerdo, incluindo a estimativa das pressões de enchimento13. Consequentemente, a utilização do doppler tecidual e da análise da função diastólica pode ser útil no esclarecimento da correlação entre presença de disfunção diastólica e capacidade máxima de exercício ao teste ergométrico.
O presente estudo tem como objetivo a análise da capacidade de exercício e a correlação com a função diastólica e os diversos parâmetros clínicos em uma população formada predominantemente por indivíduos de baixo risco para doença arterial coronária.
Foi realizado um estudo transversal retrospectivo (de julho de 2007 a janeiro de 2008), no qual se avaliaram 640 indivíduos com idade média de 49±13 anos. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa do Instituto de Cardiologia do Distrito Federal.
Todos os indivíduos foram submetidos ao teste ergométrico e ao ecocardiograma transtorácico em um intervalo de até 30 dias14. Pacientes com fração de ejeção < 55% não foram incluídos na análise.
A capacidade funcional foi avaliada pelo equivalente metabólico pico (MET pico), obtido indiretamente por fórmulas15, de acordo com a velocidade e a inclinação máxima atingidas em um teste ergométrico incremental em esteira, com protocolo de rampa ajustado individualmente.
A avaliação ecocardiográfica foi realizada com imagens bidimensionais do modo M e com doppler pulsátil, utilizando-se o equipamento Philips HDI 5000, com transdutor multifrequencial de 2 a 4 mHz. Velocidades de influxo mitral foram registradas com o doppler pulsátil no corte apical 4 câmaras, com volume de amostragem de 5 mm na ponta dos folhetos mitrais. Foram medidas as velocidades de diástole precoce (E) e tardia (A), tempo de desaceleração e a razão E/A também foi calculada16. Utilizando o corte apical 4 câmaras, um volume de amostra de 2 mm foi colocado na junção da parede do VE com anel mitral septal para o registro do doppler tecidual, derivando as velocidades do traçado durante a sístole (S), diástole precoce (e') e diástole tardia (a')12. A razão E/e' foi calculada para estimar as pressões de enchimento do VE, se maior que dez (10), consideramos aumento das pressões de enchimento12. A utilização do ponto de corte de dez para a relação E/e' é baseada em dados publicados por Burgess e colaboradores, em que a relação E/e' > 10 (com e' do anel septal) era o melhor índice para identificar os pacientes que aumentam as pressões de enchimento durante o exercício, com sensibilidade de 71% e especificidade de 69%17.
A análise da função diastólica foi realizada a partir de protocolo utilizado em nosso laboratório, onde inicialmente avaliamos as velocidade de E e A do doppler pulsátil mitral, bem como o cálculo da relação E/A. Na sequência, são adquiridas as velocidades de doppler tecidual do anel septal (e' e a'), e é calculada a relação E/e'. Pela imagem bidimensional, avaliamos o volume do átrio esquerdo (AE). No caso de dúvida do grau de disfunção diastólica pelos métodos anteriores, é feita a avaliação das velocidades de fluxo da veia pulmonar ou a manobra de Valsalva. A partir desses parâmetros, a função diastólica é classificada em: normal (E/A > 0,8, e' > 8 cm/s, volume do AE normal, não consideramos a relação E/e'); disfunção diastólica com padrão de alteração de relaxamento (E/A < 0,8, e'< 8 cm/s, volume do AE variável e E/e' variável); disfunção diastólica pseudonormal (E/A > 0,8, e' < 8 cm/s, volume do AE em geral aumentado e E/e' > 15) e disfunção diastólica restritiva (E/A > 1,8, e'<8 cm/s, volume do AE em geral aumentado e E/e' > 15). Essa metodologia é baseada em diversas classificações de análise da função diastólica12,18,19 e relativamente rápida para utilização na prática diária do laboratório de ecocardiograma.
Para análise estatística, os indivíduos foram divididos em dois grupos: MET < 7 (n = 48) e MET
Indivíduos com MET pico < 7 apresentam baixa capacidade física, geralmente associada a limitações funcionais e sintomatologia, além de estarem expostos a maior risco de eventos cardiovasculares4-6,15.
A associação entre os grupos e as variáveis classificatórias foram avaliadas pelos testes qui-quadrado e Fisher. O teste de Wilcoxon foi utilizado para a comparação de médias entre os dois grupos. As variáveis que apresentaram significância estatística na análise univariada, foram utilizadas no ajuste do modelo de regressão logística. Foi definido como significância estatística o valor de p < 0,05. Para o processamento e a análise estatística, foram utilizados os programas Stata 8.0 e SAS.
As características clínicas e as principais medidas ecocardiográficas basais estão descritas nas
A função diastólica normal ocorreu em 62% dos indivíduos; 30,4% apresentavam disfunção diastólica tipo alteração de relaxamento; 6,1%, tipo pseudonormal; 0,32%, tipo restritiva; e 1,1%, de grau indeterminado. Apenas 12,7% tinham pressões de enchimento aumentadas (inferida por relação E/e' > 10). Dos 12,7%, 17 pacientes (2,6%) estavam com função diastólica normal e capacidade de exercício normal (MET > 7).
A probabilidade de DAC foi calculada a partir do escore de Morise20. Observamos 60% dos indivíduos com baixa probabilidade, 39% moderada e 1% alta. Portanto, a maioria dos pacientes apresentava baixa probabilidade de DAC.
Realizamos a análise univariada da capacidade de exercício em MET em relação aos parâmetros clínicos e ecocardiográficos. Observamos que os parâmetros clínicos que se associaram com a baixa capacidade funcional (MET < 7) foram: sexo feminino, idade, presença de DM, presença de HAS e obesidade (
Os parâmetros clínicos e ecocardiográficos que se associaram de maneira independente à baixa capacidade de exercício no ajuste do modelo de regressão logística foram a idade, o sexo feminino e a velocidade da onda A do fluxo mitral (
Na análise comparativa dos grupos MET < 7 e MET > 7 em relação à presença de pressões de enchimento aumentada (
O novo e importante achado desta investigação é que, mesmo em pacientes com baixo risco de DAC, existe uma correlação significativa entre a função diastólica e a capacidade de exercício. Outro achado significativo, concordante com outros estudos1,10,21, é que parâmetros clínicos como a idade avançada e o sexo feminino são preditores independentes de baixa capacidade funcional.
Sem dúvida, a presença de disfunção diastólica tem um fundamento fisiológico na diminuição da capacidade de exercício, já que, durante o exercício, o débito cardíaco máximo é dependente do enchimento diastólico. Na taquicardia induzida pelo exercício, ocorre um encurtamento da diástole. Se a diástole é acompanhada de anormalidades no relaxamento e no enchimento do ventrículo esquerdo, as menores taxas de enchimento são atingidas e tornam-se inadequadas para suprir o débito cardíaco exigido durante o exercício, com consequente aumento das pressões de enchimento e diminuição de sua capacidade máxima22. Quanto mais alterada a função diastólica inicial, menor é a capacidade de exercício.
Diversos estudos têm demonstrado boa correlação do doppler tecidual do anel mitral com capacidade funcional ao exercício23,24, provavelmente devido à associação da relação E/e' com as pressões de enchimento do ventrículo esquerdo19,25. Entretanto, a maior parte desses estudos foi realizada em uma população de indivíduos com alto risco cardiovascular ou em pacientes com doença cardiovascular comprovada. Recentemente, Grewal e cols.10 observou uma boa correlação da relação E/e' com capacidade de exercício em uma população de risco cardiovascular moderado.
A população analisada em nosso estudo foi caracterizada como baixo risco cardiovascular, e 62% dos indivíduos tinham função diastólica normal, bem como 60% apresentavam baixa probabilidade de DAC. Mesmo assim, pudemos encontrar correlações entre diástole e capacidade de exercício.
No modelo do nosso protocolo, o número de pacientes com função diastólica normal foi alto, e o fato de a disfunção diastólica predominante ser a alteração de relaxamento (30% dos pacientes) pode explicar por que a baixa capacidade funcional está associada ao aumento da velocidade da onda A do Doppler convencional mitral e não a relação E/e'. A velocidade de A aumenta nos pacientes com disfunção diastólica do tipo alteração de relaxamento, tornando-se um parâmetro significativo em uma população com 30% de pacientes classificados nesse grau de disfunção diastólica.
O estudo realizado por Firstenberg e cols.26 observou ausência de correlação entre a relação E/e' e as pressões de enchimento do ventrículo esquerdo em indivíduos sem doenças cardiovasculares e corrobora com os achados no presente protocolo, em que a maior parte dos pacientes não apresentava doença cardiovascular (60%). A base fisiológica para essa ausência de correlação pode ser reforçada por recentes evidências que sugerem que a velocidade diastólica precoce do anel septal (e') sofre influências significativas da pré-carga em ventrículos normais, o que não ocorre nos ventrículos com alteração da função diastólica, principalmente alterações no relaxamento ventricular27.
A idade avançada foi outro fator independente relacionado à baixa capacidade funcional. O declínio da capacidade funcional é evidenciado a partir dos 50 anos de idade, tornando-se mais evidente após os 75 anos, em ambos os sexos28. Em nosso estudo, a idade média dos indivíduos do grupo de MET < 7 foi de 62,1 anos, corroborando com os dados acima. Múltiplos fatores relacionam-se com essa diminuição da capacidade funcional, tais como: diminuição da mobilidade articular, da massa muscular, da força, da coordenação, da resistência e da presença de doenças crônicas28,29.
Outra variável clínica relacionada com a baixa capacidade funcional em nosso estudo foi o sexo feminino. Os fatores que explicam essa diferença entre os sexos são a reduzida capacidade de transporte de oxigênio, a menor massa muscular, o maior percentual de gordura e a menor aptidão cardiorrespiratória observados nas mulheres30.
As principais limitações deste estudo são o delineamento retrospectivo, a utilização de somente alguns parâmetros na análise de função diastólica pelo ecocardiograma, a avaliação da capacidade física de forma indireta pelo teste ergométrico e não por ergoespirometria e o fato de o intervalo dos exames ter sido realizado em um período máximo de 30 dias. Acrescentamos também que não houve acesso a dados laboratoriais e capacidade funcional pulmonar, pois inúmeros indivíduos faziam acompanhamento fora desta instituição. Todavia, a população estudada é de baixo risco de DAC, sendo representativa de pacientes que realizam com frequência avaliação de risco cardiovascular, tornando os parâmetros encontrados úteis para a prática clínica.
A disfunção diastólica determinada pelo ecocardiograma, o sexo feminino e a idade estão associados com a menor capacidade de exercício em uma população de baixo risco de DAC com função ventricular esquerda preservada.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Maria Estefânia Otto AOS 02 Bloco B apto 604 - Octogonal 70660-022 - Brasília, DF - Brasil E–mail:
Artigo recebido em 08/10/09; revisado recebido em 16/11/09; aceito em 11/03/10.
BACKGROUND: Increased pulmonary capillary pressure (PCP) is one of the mechanisms of exercise intolerance. Assessment of the diastolic function by echocardiography (ECHO) enables estimation of PCP. OBJECTIVE: To identify variables that determine the exercise capacity in patients undergoing routine exercise test (ET), conventional ECHO, and tissue Doppler imaging (TD). METHODS: A total of 640 patients undergoing ET, ECHO, and TD were retrospectively studied. Patients with ejection fraction < 55% were excluded. Mitral annulus velocities by conventional Doppler imaging were obtained in early diastole (E) and late diastole (A), and TD of the mitral annulus measured early diastole (e’) and late diastole (a’) velocities. E/e’ > 10 was considered an estimate of increased PCP. Maximal exercise capacity was analyzed by the number of metabolic equivalents (MET). The patients were divided into two groups for analysis: MET<7 (n=48) and MET>7 (n=572). Morise score showed a population at low risk (60%) for coronary artery disease (CAD). RESULTS: The number of patients with E/e’ > 10 was significantly higher in the MET < 7 group in relation to the MET > 7 group (41.7% vs 9.4%, p=0.001), and so was the presence of any degree of diastolic dysfunction (76.6% vs 34.1% p=0.001). Using logistic regression analysis, age, female gender and A velocity (late diastole) were the independent variables related to a low exercise capacity (MET < 7). CONCLUSION: Diastolic dysfunction as determined by ECHO, female gender, and age are associated with a lower exercise capacity in a population at low risk for CAD.
Instituto de Cardiologia do Distrito Federal, Brasília, DF - Brazil
Mailing address
Exercise capacity is influenced by innumerous factors, such as advanced age1, comorbidities (metabolic syndrome and hypertension)2, obesity3 and previous cardiorespiratory fitness1. Identification of other factors that modify the exercise capacity is highly relevant, because its reversal can improve the quality of life of the patients and have an effect on survival, since exercise capacity is associated with prognosis both in healthy individuals4-6 and in patients with heart diseases7.
In an attempt to explain the cardiac mechanisms that decrease exercise capacity, ejection fraction did not show a significant correlation, perhaps for being dependent on the preload8. However, maximal exercise capacity, as well as the symptoms triggered by exercise, are directly related to increased pulmonary capillary pressure and, therefore, to increased left ventricular filling pressures. Filling pressures, in turn, are directly related to the left ventricular diastolic function9,10.
Recent clinical studies observed a significant correlation between exercise capacity and diastolic function parameters, especially in patients with cardiovascular disease11.
Recent advances in tissue Doppler imaging improved the accuracy of echocardiography in the identification of abnormalities of left ventricular early-diastole12, including the estimation of filling pressures13. Consequently, the use of tissue Doppler imaging and of the analysis of diastolic function may be useful to explain the correlation between the presence of diastolic dysfunction and maximal exercise capacity on exercise test.
The objective of the present study was to analyze the exercise capacity and its correlation with diastolic function, as well as with the different clinical parameters in a population predominantly consisting of individuals at a low risk for coronary artery disease.
This is a retrospective cross-sectional study conducted from July 2007 to January 2008, which evaluated 640 individuals with a mean age of 49±13 years. The study was approved by the Research Ethics Committee of
All individuals underwent exercise test and transthoracic echocardiography within an interval of up to 30 days14. Patients with ejection fraction < 55% were not included in the analysis.
Functional capacity was assessed by the peak metabolic equivalent (MET peak), indirectly obtained by formulas15, according to the maximum slope and speed achieved in an incremental exercise treadmill test, with the ramp protocol adjusted to the individual.
Echocardiographic study was performed with two-dimensional images of the M mode and with pulsed Doppler using a echocardiographic equipment (Philips HDI 5000) with a 2 to 4 mHz multifrequency transducer. Mitral inflow velocities were recorded using pulsed Doppler in the apical 4-chamber view, with a sample volume of 5 mm at the tip of the mitral leaflets. Early diastolic velocity (E), late diastolic velocity (A) and deceleration time were measured; the E/A ratio was also calculated16. Using the apical 4-chamber view, a 2-mm sample volume was placed in the junction of the LV wall with the septal mitral annulus in order to record tissue Doppler, deriving the tracing velocities during systole (S), early diastole (e'), and late diastole (a')12. The E/e' ratio was calculated to estimate LV filling pressures, and values greater than ten (10) were considered increased filling pressures12. The cut-off point for the E/e' ratio was set at 10 based on data from Burgess et al's study, in which E/e' > 10 ratios ( with e' of the septal annulus) were the optimal index for the identification of patients whose filling pressures increase with exercise, with sensitivity of 71% and specificity of 69%17.
The diastolic function was analyzed according to the protocol used in our laboratory, starting with the assessment of the E and A velocities of the mitral pulsed Doppler, and E/A ratio calculation. Next, the tissue Doppler velocities of the septal annulus (e' and a') are obtained, and the E/e' ratio is calculated. Using the two-dimensional image, the left atrial (LA) volume is evaluated. When in doubt about the degree of diastolic dysfunction using the methods previously described, the pulmonary vein flow velocities or Valsalva maneuver are performed. Based on these parameters, the diastolic function is classified as: normal (E/A>0.8, e'>8 cm/s, normal LA volume; E/e' ratio was not considered); diastolic dysfunction with abnormal relaxation pattern (E/A<0.8, e'<8 cm/s, variable LA volume, and variable E/e'); pseudonormal diastolic dysfunction (E/A>0.8, e'<8 cm/s, LA volume usually increased, and E/e'>15); and restrictive diastolic dysfunction (E/A> 1.8, e'<8 cm/s, LA volume usually increased, and E/e'>15). This methodology is based on several classifications of analysis of the diastolic function12,18,19 and is relatively easy to use in the daily practice of echocardiography laboratories.
For the statistical analysis, the individuals were divided into two groups: MET<7 (n=48) and MET
Individuals with MET peak < 7 show low physical capacity, usually associated with functional limitations and symptoms, in addition to being exposed to a higher risk of cardiovascular events4-6,15.
The chi square test and Fisher test were used to analyze the association between the groups and the classificatory variables. The Wilcoxon test was used for comparison of the means between the two groups. The variables showing statistical significance in the univariate analysis were used in the adjustment of the logistic regression model. P values < 0.05 were considered statistically significant. The Stata 8.0 and SAS software programs were used for processing and statistical analysis.
The baseline clinical characteristics and main echocardiographic measurements are described in
Normal diastolic function was observed in 62% of the individuals; 30.4% showed diastolic dysfunction with relaxation abnormality; 6.1% showed pseudonormal diastolic dysfunction; 0.32%, restrictive diastolic dysfunction; and 1.1%, undetermined degree of diastolic dysfunction. Only 12.7% had increased filling pressures (as assumed by an E/e' ratio >10). Of these 12.7%, 17 patients (2.6%) had normal diastolic function and normal exercise capacity (MET > 7).
The probability of CAD was calculated based on the Morise score20. We found 60% of individuals with low probability, 39% with moderate, and 1% with high probability of CAD. Therefore, most of the patients had low probability of CAD.
Univariate analysis of the exercise capacity in MET was carried out in relation to clinical and echocardiographic parameters. We observed that the clinical parameters that correlated with a low functional capacity (MET < 7) were female gender, age, presence of DM, presence of hypertension, and obesity (
The clinical and echocardiographic parameters which were independently associated with a low exercise capacity in the adjusted logistic regression model were age, female gender, and A wave velocity of the mitral flow (
The comparative analysis of the MET < 7 and MET > 7 groups in relation to the presence of increased filling pressures (
The novel and important finding of the present study is that even in patients at low risk of CAD there is a significant correlation between diastolic function and exercise capacity. Another significant finding corroborating other studies1,10,21 is that clinical parameters such as advanced age and female gender are independent predictors of a low functional capacity.
Undoubtedly, the presence of diastolic dysfunction has a physiological ground on the decreased exercise capacity since, during exercise, the maximal cardiac output is dependent on the diastolic filling. In exercise-induced tachycardia, the diastole is shortened. If diastole is accompanied by left ventricular relaxation and filling abnormalities, the lowest filling rates are achieved and become inadequate to supply the cardiac output required during exercise, with a subsequent increase in filling pressures and decrease in the maximal capacity22. The more abnormal the baseline diastolic function, the lower the exercise capacity.
Several studies have demonstrated a good correlation between tissue Doppler of the mitral annulus and functional exercise capacity23,24, probably due to the association of the E/e' ratio with left ventricular filling pressures19,25. However, most of these studies were conducted in populations at high cardiovascular risk or in patients with proven cardiovascular disease. Recently, Grewal et al10 observed a good correlation between the E/e' ratio and exercise capacity in a population at a moderate cardiovascular risk.
Our study population was characterized as at a low cardiovascular risk; 62% of the individuals had a normal diastolic function, and 60% showed a low probability of CAD. Nonetheless, we could find correlations between diastole and exercise capacity.
In our protocol model, the number of patients with normal diastolic function was high, and the fact that the predominant diastolic dysfunction was relaxation abnormality (30% of the patients) may explain why the low functional capacity, but not the E/e' ratio, is associated with increased A wave velocity in conventional mitral Doppler. A wave velocity increases in patients with diastolic dysfunction with relaxation abnormality and becomes a significant parameter in a population with 30% of the patients classified in this degree of diastolic dysfunction.
Firstenberg et al's study26 showed absence of correlation between E/e' ratio and left ventricular filling pressures in individuals without cardiovascular diseases, and this corroborates the findings of the present protocol, in which most of the patients did not present with cardiovascular disease (60%). The physiological basis for this lack of correlation may be reinforced by recent evidences that suggest that the early diastolic velocity of the septal annulus (e') is significantly influenced by the preload in normal ventricles, but this does not occur in ventricles with abnormal diastolic function, especially abnormalities in ventricular relaxation27.
Advanced age was another independent factor related to low functional capacity. Decrease in functional capacity is evidenced as from 50 years of age, and becomes more evident after 75 years of age in both genders28. In our study, the mean age of the individuals in the MET < 7 group was 62.1 years, thus corroborating the findings previously described. Multiple factors are related to this decreased functional capacity, such as decrease in joint motion, muscle mass, strength, coordination, and endurance, as well as the presence of chronic diseases28,29.
Another clinical variable related to low functional capacity in our study was the female gender. The factors that explain this difference between genders are a reduced capacity of oxygen transportation, smaller muscle mass, higher percentage of fat, and lower cardiorespiratory fitness observed in women30.
The major limitations of this study are its retrospective design; the use of only some parameters in the analysis of the diastolic function on echocardiogram; indirect assessment of physical capacity by exercise test instead of cardiopulmonary exercise test; and the fact that the interval between tests was 30 days at most. We should also mention that laboratory data and pulmonary functional capacity data were not available, since innumerous individuals were being followed-up in other services. However, the population studied is at a low risk for CAD and is representative of patients who undergo frequent assessments of the cardiovascular risk, which makes the parameters found useful in the clinical practice.
Diastolic dysfunction as determined by echocardiography, female gender, and age are associated with a lower exercise capacity in a population at a low risk for CAD with preserved left ventricular function.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any post-graduation program.
FUNDAMENTO: El aumento de la presión de capilar pulmonar (PCP) es uno de los mecanismos de intolerancia al ejercicio. La evaluación de la función diastólica por el ecocardiograma (ECO) es capaz de estimar la PCP. OBJETIVO: Identificar variables determinantes de la capacidad de ejercicio en paciente sometido a test ergométrico (TE) de rutina, ECO convencional y doppler tisular (DT). MÉTODOS: Fueron estudiados, retrospectivamente, 640 pacientes sometidos a TE y al ECO y DT. Pacientes con fracción de eyección < 55% fueron excluidos. Las velocidades de Doppler mitral convencional fueron obtenidas en diástole precoz (E) y diástole tardía (A), y el DT del anillo mitral midió las velocidades de diástole precoz (e') y diástole tardía (a'). E/e' > 10 fue considerada una estimativa de aumento de la PCP. La capacidad máxima de esfuerzo fue evaluada por el número de equivalentes metabólicos (MET). Para análisis, los pacientes fueron divididos en dos grupos: MET < 7 (n = 48) y MET > 7 (n = 572). El escore de Morise demostró una población de bajo riesgo (60%) para enfermedad coronaria (EAC). RESULTADOS: EL número de pacientes con E/e' > 10 fue significativamente mayor en el grupo MET < 7 en relación a MET > 7(41,7% vs 9,4%, p = 0,001), así como la presencia de algún grado de disfunción diastólica (76,6% vs 34,1% p = 0,001). Por el análisis de regresión logística, las variables independientes de baja capacidad de ejercicio (MET < 7) fueron la edad, el sexo femenino y la velocidad de A (diástole tardía). CONCLUSIONES: La disfunción diastólica determinada por el ECO, sexo femenino y edad están asociados con la menor capacidad de ejercicio en una población de bajo riesgo de EAC.
Instituto de Cardiologia do Distrito Federal, Brasília, DF - Brasil
Correspondencia
La capacidad de ejercicio es influenciada por innúmeros factores, tales como edad avanzada1, comorbilidades (síndrome metabólico e hipertensión)2, obesidad3 y acondicionamiento físico previo1. La identificación de otros factores que modifican la capacidad de ejercicio es de gran relevancia, pues la reversión puede mejorar la calidad de vida de los pacientes y tener efectos en la sobrevida, ya que la capacidad física está asociada a pronóstico tanto en individuos sanos4-6 como en pacientes portadores de cardiopatías7.
En la tentativa de elucidar mecanismos cardíacos que disminuyen la capacidad de ejercicio, la fracción de eyección no demostró correlación significativa, talvez por ser dependiente de la precarga8. Entre tanto, la capacidad máxima de ejercicio, así como los síntomas desarrollados con el esfuerzo, se encuentran directamente relacionados al aumento de la presión capilar pulmonar y, por lo tanto, con el aumento de las presiones de llenado del ventrículo izquierdo. Las presiones de llenado, a su vez, están directamente relacionadas a la función diastólica del ventrículo izquierdo9,10.
Estudios clínicos recientes observaron una significativa correlación entre capacidad de ejercicio y parámetros de la función diastólica, principalmente en pacientes con enfermedad cardiovascular11.
Avances recientes en la imagen de doppler tisular aumentaron la precisión del ecocardiograma en la identificación de anormalidades precoces de la diástole12 del ventrículo izquierdo, incluyendo la estimativa de las presiones de llenado13. Consecuentemente, la utilización del doppler tisular y del análisis de la función diastólica puede ser útil en el esclarecimiento de la correlación entre presencia de disfunción diastólica y capacidad máxima de ejercicio al test ergométrico.
El presente estudio tiene como objetivo el análisis de la capacidad de ejercicio y la correlación con la función diastólica y los diversos parámetros clínicos en una población formada predominantemente por individuos de bajo riesgo para enfermedad arterial coronaria.
Fue realizado un estudio transversal retrospectivo (de julio de 2007 a enero de 2008), en el cual se evaluaron 640 individuos con edad media de 49±13 años. El estudio fue aprobado por el Comité de Ética e Investigación del Instituto de Cardiología del Distrito Federal.
Todos los individuos fueron sometidos a test ergométrico y a ecocardiograma transtorácico en un intervalo de hasta 30 días14. Pacientes con fracción de eyección < 55% no fueron incluidos en el análisis.
La capacidad funcional fue evaluada por el equivalente metabólico pico (MET pico), obtenido indirectamente por fórmulas15, de acuerdo con la velocidad y la inclinación máxima alcanzadas en un test ergométrico incremental en cinta, con protocolo de rampa ajustado individualmente.
La evaluación ecocardiográfica fue realizada con imágenes bidimensionales del modo M y con doppler pulsátil, utilizándose el equipamiento Philips HDI 5000, con transductor multifrecuencial de 2 a 4 mHz. Velocidades de influjo mitral fueron registradas con el doppler pulsátil en el corte apical 4 cámaras, con volumen de muestreo de 5 mm en la punta de las hojas mitrales. Fueron medidas las velocidades de diástole precoz (E) y tardía (A), tiempo de desaceleración y la razón E/A también fue calculada16. Utilizando el corte apical 4 cámaras, un volumen de muestra de 2 mm fue colocado en la unión de la pared del VI con anillo mitral septal para el registro del doppler tisular, derivando las velocidades del trazado durante la sístole (S), diástole precoz (e') y diástole tardía (a')12. La razón E/e' fue calculada para estimar las presiones de llenado del VI, si era mayor que diez (10), consideramos aumento de las presiones de llenado12. La utilización del punto de corte de diez para la relación E/e' es basada en datos publicados por Burgess y colaboradores, en que la relación E/e' > 10 (con e' del anillo septal) era el mejor índice para identificar los pacientes que aumentan las presiones de llenado durante el ejercicio, con sensibilidad de 71% y especificidad de 69%17.
El análisis de la función diastólica fue realizado a partir de protocolo utilizado en nuestro laboratorio, donde inicialmente evaluamos las velocidades de E y A del doppler pulsátil mitral, así como el cálculo de la relación E/A. A continuación, son adquiridas las velocidades de doppler tisular del anillo septal (e' y a'), y es calculada la relación E/e'. Por la imagen bidimensional, evaluamos el volumen del atrio izquierdo (AI). En caso de duda del grado de disfunción diastólica por los métodos anteriores, es hecha la evaluación de las velocidades de flujo de la vena pulmonar o la maniobra de Valsalva. A partir de esos parámetros, la función diastólica es clasificada en: normal (E/A > 0,8, e' > 8 cm/s, volumen del AI normal, no consideramos la relación E/e'); disfunción diastólica con estándar de alteración de relajamiento (E/A < 0,8, e'< 8 cm/s, volumen del AI variable y E/e' variable); disfunción diastólica pseudonormal (E/A > 0,8, e' < 8 cm/s, volumen del AI en general aumentado y E/e' > 15) y disfunción diastólica restrictiva (E/A > 1,8, e'<8 cm/s, volumen del AI en general aumentado y E/e' > 15). Esa metodología es basada en diversas clasificaciones de análisis de la función diastólica12,18,19 y relativamente rápida para utilización en la práctica diaria del laboratorio de ecocardiograma.
Para análisis estadístico, los individuos fueron divididos en dos grupos: MET < 7 (n = 48) y MET
Individuos con MET pico < 7 presentan baja capacidad física, generalmente asociada a limitaciones funcionales y sintomatología, además de estar expuestos a mayor riesgo de eventos cardiovasculares4-6,15.
La asociación entre los grupos y las variables clasificatorias fueron evaluadas por los tests chi-cuadrado y Fisher. El test de Wilcoxon fue utilizado para la comparación de medias entre los dos grupos. Las variables que presentaron significación estadística en el análisis univariado, fueron utilizadas en el ajuste del modelo de regresión logística. Fue definido como significación estadística el valor de p < 0,05. Para el procesamiento y el análisis estadístico, fueron utilizados los programas Stata 8.0 y SAS.
Las características clínicas y las principales medidas ecocardiográficas basales están descriptas en las
La función diastólica normal ocurrió en 62% de los individuos; 30,4% presentaban disfunción diastólica tipo alteración de relajamiento; 6,1%, tipo pseudonormal; 0,32%, tipo restrictiva; y 1,1%, de grado indeterminado. Apenas 12,7% tenían presiones de llenado aumentadas (inferida por relación E/e' > 10). De los 12,7%, 17 pacientes (2,6%) estaban con función diastólica normal y capacidad de ejercicio normal (MET > 7).
La probabilidad de EAC fue calculada a partir del escore de Morise20. Observamos 60% de los individuos con baja probabilidad, 39% moderada y 1% alta. Por lo tanto, la mayoría de los pacientes presentaba baja probabilidad de EAC.
Realizamos el análisis univariado de la capacidad de ejercicio en MET en relación a los parámetros clínicos y ecocardiográficos. Observamos que los parámetros clínicos que se asociaron con la baja capacidad funcional (MET < 7) fueron: sexo femenino, edad, presencia de DM, presencia de HAS y obesidad (
Los parámetros clínicos y ecocardiográficos que se asociaron de manera independiente de la baja capacidad de ejercicio en el ajuste del modelo de regresión logística fueron la edad, el sexo femenino y la velocidad de la onda A del flujo mitral (
En el análisis comparativo de los grupos MET < 7 y MET > 7 en relación a la presencia de presiones de llenado aumentada (
El nuevo e importante hallazgo de esta investigación es que, aun en pacientes con bajo riesgo de EAC, existe una correlación significativa entre la función diastólica y la capacidad de ejercicio. Otro hallazgo significativo, concordante con otros estudios1,10,21, es que parámetros clínicos como la edad avanzada y el sexo femenino son predictores independientes de baja capacidad funcional.
Sin duda, la presencia de disfunción diastólica tiene un fundamento fisiológico en la disminución de la capacidad de ejercicio, ya que, durante el ejercicio, el débito cardíaco máximo es dependiente del llenado diastólico. En la taquicardia inducida por el ejercicio, ocurre un acortamiento de la diástole. Si la diástole es acompañada de anormalidades en el relajamiento y en el llenado del ventrículo izquierdo, menores tasas de llenado son alcanzadas y se vuelven inadecuadas para suplir el débito cardíaco exigido durante el ejercicio, con consecuente aumento de las presiones de llenado y disminución de su capacidad máxima22. Cuanto más alterada está la función diastólica inicial, menor es la capacidad de ejercicio.
Diversos estudios han demostrado buena correlación del doppler tisular del anillo mitral con capacidad funcional al ejercicio23,24, probablemente debido a la asociación de la relación E/e' con las presiones de llenado del ventrículo izquierdo19,25. Entre tanto, la mayor parte de esos estudios fue realizada en una población de individuos con alto riesgo cardiovascular o en pacientes con enfermedad cardiovascular comprobada. Recientemente, Grewal et al10 observó una buena correlación de la relación E/e' con capacidad de ejercicio en una población de riesgo cardiovascular moderado.
La población analizada en nuestro estudio fue caracterizada como bajo riesgo cardiovascular, y 62% de los individuos tenían función diastólica normal, así como 60% presentaban baja probabilidad de EAC. Aun así, pudimos encontrar correlaciones entre diástole y capacidad de ejercicio.
En el modelo del nuestro protocolo, el número de pacientes con función diastólica normal fue alto, y el hecho de la disfunción diastólica predominante ser la alteración de relajamiento (30% de los pacientes) puede explicar por que la baja capacidad funcional está asociada al aumento de la velocidad de la onda A del Doppler convencional mitral y no la relación E/e'. La velocidad de A aumenta en los pacientes con disfunción diastólica del tipo alteración de relajamiento, volviéndose un parámetro significativo en una población con 30% de pacientes clasificados en ese grado de disfunción diastólica.
El estudio realizado por Firstenberg y et al26 observó ausencia de correlación entre la relación E/e' y las presiones de llenado del ventrículo izquierdo en individuos sin enfermedades cardiovasculares y corrobora los hallazgos en el presente protocolo, en que la mayor parte de los pacientes no presentaba enfermedad cardiovascular (60%). La base fisiológica para esa ausencia de correlación puede ser reforzada por recientes evidencias que sugieren que la velocidad diastólica precoz del anillo septal (e') sufre influencias significativas de la precarga en ventrículos normales, lo que no ocurre en los ventrículos con alteración de la función diastólica, principalmente alteraciones en el relajamiento ventricular27. La edad avanzada fue otro factor independiente relacionado a la baja capacidad funcional. La declinación de la capacidad funcional es evidenciada a partir de los 50 años de edad, volviéndose más evidente después de los 75 años, en ambos sexos28. En nuestro estudio, la edad media de los individuos del grupo de MET < 7 fue de 62,1 años, corroborando los datos encima. Múltiples factores se relacionan con esa disminución de la capacidad funcional, tales como: disminución de la movilidad articular, de la masa muscular, de la fuerza, de la coordinación, de la resistencia y de la presencia de enfermedades crónicas28,29.
Otra variable clínica relacionada con la baja capacidad funcional en nuestro estudio fue el sexo femenino. Los factores que explican esa diferencia entre los sexos son la reducida capacidad de transporte de oxígeno, la menor masa muscular, el mayor porcentual de grasa y la menor aptitud cardiorrespiratoria observados en las mujeres30.
Las principales limitaciones este estudio son el delineamiento retrospectivo, la utilización de solamente algunos parámetros en el análisis de función diastólica por el ecocardiograma, la evaluación de la capacidad física de forma indirecta por el test ergométrico y no por ergoespirometría y el hecho de que el intervalo de los exámenes haya sido realizado en un período máximo de 30 días. Acrecentamos también que no hubo acceso a datos de laboratorio y capacidad funcional pulmonar, pues innúmeros individuos hacían control fuera de esta institución. Sin embargo, la población estudiada es de bajo riesgo de EAC, siendo representativa de pacientes que realizan con frecuencia evaluación de riesgo cardiovascular, tornando los parámetros encontrados útiles para la práctica clínica.
La disfunción diastólica determinada por el ecocardiograma, el sexo femenino y la edad está asociada a la menor capacidad de ejercicio en una población de bajo riesgo de EAC con función ventricular izquierda preservada.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiamiento externas.
No hay vinculación este estudio a programas de postgrado.