FUNDAMENTO: Devido à hemiparesia, a avaliação da aptidão cardiorrespiratória de indivíduos após acidente vascular encefálico (AVE), por meio de testes ergométricos com protocolos convencionais, tem se tornado um desafio. OBJETIVO: Realizar teste cardiopulmonar (TCP) em hemiparéticos para uma avaliação pré-participação visando uma criteriosa prescrição de exercício aeróbico. MÉTODOS: Participaram do estudo 8 indivíduos com hemiparesia crônica, que foram submetidos a TCP realizado com protocolo individualizado em rampa, desenvolvido a partir da informação da velocidade de marcha dos indivíduos previamente avaliados em teste de pista. Foi considerada a proposta de inclinação variando entre 0 e 10,0%, velocidade inicial correspondente a 70,0% do ritmo de caminhada confortável e velocidade máxima 40,0% superior à velocidade máxima no teste de pista, na expectativa de que o TCP, com este incremento gradativo e constante da intensidade, durasse entre 6 e 8 minutos. RESULTADOS: Em 100,0% dos avaliados, o motivo para a interrupção do teste foi fadiga periférica. O VO2 de pico alcançado foi de 20,6 ± 5,7 ml/kg.min. O Limiar I foi identificado em todos os exames, situando-se em 82,64 ± 4,78% da FC de pico e 73,31 ± 4,97% do VO2 de pico. O quociente respiratório (R) do grupo foi de 0,96 ± 0,09, e três dos 8 indivíduos (37,5%) atingiram R superior a 1,00, sendo o Limiar II identificado nestes sujeitos. Foram encontradas relações positivas entre variáveis do TCP e escores de equilíbrio, desempenho no teste de caminhada de 6 minutos e velocidade de marcha no solo. CONCLUSÃO: O teste mostrou ser útil para prescrição de atividade física nesses indivíduos.
Avaliação da aptidão cardiopulmonar em indivíduos com hemiparesia após acidente vascular encefálico
Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) - Centro de Ciências da Saúde e do Esporte (CEFID), Florianópolis, SC - Brasil
As doenças do aparelho circulatório, incluindo o acidente vascular encefálico (AVE), constituem um dos mais importantes problemas de saúde da atualidade1. Uma característica comum entre os indivíduos acometidos por um AVE é a presença de fatores de risco, tais como sedentarismo, hipertensão arterial sistêmica (HAS), obesidade, tabagismo e distresse, os quais podem ser modificados por meio da intervenção sobre o estilo de vida. Tais fatores, se não tratados, mantêm elevado o risco da reincidência do AVE nessa população2.
Tradicionalmente, após um AVE, a reabilitação por meio da fisioterapia convencional prioriza a avaliação e tratamento de comprometimentos neurológicos primários, incluindo a fraqueza muscular do hemicorpo contralateral à lesão cerebral (hemiparesia) e a presença de sinergismo anormal que compromete o controle dos movimentos. A recuperação da marcha tem sido a meta principal na reabilitação de tais pacientes3, sendo que a inserção de tal população em programas de condicionamento cardiorrespiratório ainda é uma prática incomum no Brasil.
O descondicionamento físico pode ser considerado um fator secundário que limita a transferência das habilidades locomotoras obtidas na reabilitação para o ambiente comunitário. A diminuição na resistência para a marcha foi a limitação funcional de maior destaque observada em uma amostra de indivíduos com um ano de pós-AVE, sendo a sua recuperação significativamente associada à reintegração destes indivíduos à vida comunitária4.
A avaliação da aptidão cardiorrespiratória em indivíduos com AVE é difícil, pois as desvantagens específicas da hemiparesia, como fraqueza muscular, fadiga, falta de equilíbrio, contraturas e espasticidade, podem interferir na realização de testes eficazes com protocolos padrões5. Portanto, torna-se importante o desenvolvimento de métodos confiáveis para a avaliação fidedigna da aptidão cardiorrespiratória nesses indivíduos.
Novos estudos envolvendo treinamento aeróbico6,7 e avaliação da aptidão física com a utilização de testes submáximos e máximos5,8-13 têm surgido recentemente, contribuindo para o conhecimento das alterações da aptidão física e da eficiência de programas de treinamento nessa população. Os protocolos para a avaliação ergoespirométrica em esteira são variados, havendo relatos do uso do protocolo de Balke modificado14, Harbor modificado15,16, ou ainda teste em esteira com velocidade constante e incremento progressivo da inclinação17, não sendo encontrados estudos que tenham utilizado um protocolo individualizado em rampa com incrementos simultâneos de inclinação e velocidade da esteira. Além disso, nenhum dos estudos revisados foi realizado no Brasil, onde existe uma carência de estudos envolvendo a avaliação da aptidão cardiorrespiratória em esteira ergométrica em indivíduos com sequela crônica de AVE.
Sendo assim, o presente estudo se propôs a investigar a aplicação de um protocolo adaptado de teste cardiopulmonar (TCP) em rampa individualizada para indivíduos portadores de hemiparesia com uma variedade de anormalidades na marcha. Foi investigada a hipótese de que indivíduos com hemiparesia por sequela AVE, mesmo mais idosos e com limitações motoras afetando seu desempenho na marcha, poderiam alcançar intensidade de exercício adequada para a avaliação cardiopulmonar por meio de um teste de esforço com protocolo em rampa individualizado com incrementos concomitantes de velocidade e inclinação da esteira.
Portanto, o presente estudo buscou descrever um protocolo de teste de esforço submáximo em esteira que pudesse ser realizado na prática clínica, e verificar sua efetividade para uma avaliação pré-participação, visando uma criteriosa prescrição de exercício aeróbico.
Participaram do estudo 8 indivíduos portadores de hemiparesia crônica (9-34 meses após o AVE), com idades entre 21-74 anos, comprometimento motor leve e moderado no membro inferior (entre 20-31 pontos) de acordo com os escores do teste de Fugl-Meyer, e velocidade de marcha confortável no solo entre 0,3-1,15 m/s (
Foram incluídos na amostra indivíduos com sequela unilateral de um único AVE, crônicos (há pelo menos 6 meses de acontecimento), com escore mínimo de 20 sobre 34 na escala de Fugl-Meyer de membro inferior e marcha independente, mesmo que em uso de algum dispositivo auxiliar para deambulação, que não tivessem comprometimento cognitivo. Os critérios de exclusão foram o diagnóstico de insuficiência cardíaca congestiva, angina instável, doença vascular periférica com claudicação, condições ortopédicas limitantes ou outras condições (além das sequelas do AVE) que impedissem a participação em um TCP.
Além do TCP, a avaliação incluiu exame clínico médico, avaliação fisioterapêutica, com a aplicação de testes clínicos para avaliar a função motora e a aplicação de um questionário sobre o nível atual de atividade física - Perfil de Atividade Humana18. As avaliações clínicas foram realizadas com intervalos de uma semana antes do procedimento na esteira.
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da instituição (parecer nº 88/2007). A medicação usual foi mantida durante todo o período de seleção e avaliação dos indivíduos.
Antes do início das coletas, todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. A etapa seguinte foi o preenchimento da ficha de identificação do sujeito e a realização dos testes de avaliação da função motora que serviram para caracterizar a amostra. Todos os testes foram realizados por um fisioterapeuta experiente. O comprometimento motor do membro inferior foi avaliado pela sessão motora do membro inferior da Escala de Avaliação de Fugl-Meyer19, que avalia a movimentação voluntária dentro e fora das sinergias anormais, com pontuação variando entre 0-34, sendo que o escore 34 evidencia movimento normal.
O equilíbrio dinâmico dos indivíduos foi avaliado através da Escala de Equilíbrio de Berg20, que consiste em 14 tarefas de equilíbrio dinâmico que são solicitadas ao paciente. O examinador avalia o paciente em cada tarefa, pontuando de 0 (zero) a 4, sendo que 0 significa incapacidade de realizar a atividade proposta e 4 significa capacidade de realizar a atividade sem dificuldade. A pontuação máxima é 56 pontos, evidenciando ausência de déficits de equilíbrio, sendo que pontuação inferior a 36 pontos significa comprometimento grave do equilíbrio20.
A velocidade da marcha confortável, expressa em m/s, foi avaliada solicitando-se aos participantes que deambulassem, em uma velocidade "confortável", usando um calçado com o qual estivessem habituados, uma distância de 14 metros, e o tempo para percorrer 10 metros foi cronometrado. No teste de velocidade de marcha rápida (10 m) foi realizado o mesmo procedimento, porém foi solicitado que o indivíduo caminhasse o mais rápido possível21. A resistência para a marcha foi avaliada pelo teste de caminhada de 6 minutos (TC6min)21, sendo os sujeitos instruídos a caminhar de uma ponta a outra de um corredor de 30 metros, percorrendo a maior distância possível em 6 minutos22.
O Perfil de Atividade Humana (PAH)18 foi utilizado para avaliar o nível de atividade e consiste na aplicação de um questionário, no qual o sujeito responde a 94 perguntas referentes ao nível funcional e de atividade física. O PAH analisa, dentre outras pontuações primárias, dois escores, o EMA (escore máximo de atividade), referente à numeração da atividade com a mais alta demanda de oxigênio que o indivíduo ainda faz, e o EAA (escore ajustado de atividade), que corresponde ao EMA subtraindo-se o número de itens que o indivíduo parou de fazer. O EMA é considerado uma medida do nível de atividade física, enquanto EAA, uma medida de funcionalidade física. O EAA fornece uma estimativa mais precisa das atividades diárias, pois representa o nível médio de equivalente metabólico gasto em um dia típico. A classificação é obtida pelo número do EAA, sendo o sujeito considerado ativo (EAA > 74), moderadamente ativo (53
Foi utilizado um protocolo em rampa, adaptado com base no protocolo utilizado por Mackay-Lyons e Makrides15 em indivíduos com hemiparesia. Inicialmente, foi realizado um teste de velocidade de marcha em uma pista de 100 m. Cada sujeito realizou dois testes de caminhada na pista, um na sua velocidade confortável, outro na sua velocidade máxima, que serviram para estabelecer as velocidades utilizadas para o TCP, bem como para verificar a tolerância do indivíduo a uma caminhada em velocidade mais rápida.
Antes do TCP, foi realizado um teste inicial na esteira, sem inclinação, para avaliar a estabilidade da marcha e familiarizar os pacientes ao equipamento, permitindo verificar se a velocidade rápida observada na pista poderia ser mantida na esteira. Nesse teste, os indivíduos caminharam durante no mínimo dois minutos, sem interrupção, na sua velocidade confortável determinada pelo teste de pista, sem inclinação, e, posteriormente, durante no mínimo 30 segundos, na sua velocidade rápida. A etapa seguinte foi a realização do TCP, que aconteceu uma semana após a realização dos testes clínicos e teste de pista. Antes de iniciarem o TCP, os pacientes permaneceram deitados por cerca de 5 minutos, em um ambiente tranquilo, com temperatura mantida em torno de 22º C, enquanto se obtinha o ECG de repouso.
Para realização do TCP, foi utilizada uma esteira ergométrica (Imbrasport KT ATL) com sistema computadorizado (Elite Metasoft) e um sistema de análise de gases metabólicos (Metalyzer) para a obtenção simultânea dos parâmetros metabólicos e respiratórios, por meio da análise direta dos gases (O2 e CO2) expirados e medidas metabólicas. Para o registro eletrocardiográfico, foram utilizados um equipamento e um
Todos os testes foram conduzidos pelo mesmo médico cardiologista. Como os sujeitos apresentam grande instabilidade para a marcha, foi permitido que apoiassem as mãos. Um fisioterapeuta ficou atrás do paciente, por medidas de segurança, mas nenhuma assistência era oferecida caso não fossem observadas dificuldades na marcha durante a realização do teste.
O teste foi interrompido com a solicitação do paciente, ou no momento em que fosse observada uma instabilidade da marcha, ou na presença de anormalidades clínicas, hemodinâmicas e/ou eletrocardiográficas relevantes23. O consumo do oxigênio de pico (VO2 pico) foi considerado o mais alto VO2 atingido no exercício. Calculou-se a inclinação da reta da ventilação (VE)
Os dados foram expressos em médias e desvio-padrão. O teste t para uma amostra foi utilizado a fim de comparar a velocidade de marcha e o valor da inclinação VE/VCO2 no presente estudo com valores de referência na literatura. A correlação de Spearman foi utilizada para verificar a relação entre as variáveis do teste ergoespirométrico com as variáveis dos testes clínicos. Os testes foram realizados com o
Foram avaliados 8 indivíduos com média de idade de 53 ± 17 anos, sendo 6 homens. Cinco dos indivíduos eram ex-tabagistas (pararam de fumar após o AVE), um era diabético e 6 dos indivíduos eram hipertensos sob tratamento farmacológico. Nenhum dos indivíduos apresentava diagnóstico de cardiopatias associadas, ou tinha participado de programa de reabilitação cardiopulmonar ou metabólica.
Não foram observadas diferenças entre a velocidade no teste de pista em 100 m e o teste de velocidade de marcha em 10 m, tanto para a velocidade confortável como para a velocidade rápida. Os parâmetros eletrocardiográficos de repouso e esforço foram considerados dentro dos limites da normalidade em 7 dos indivíduos (87,5%), sendo que um (12,5%) apresentou bloqueio de ramo direito e extrassístoles ventriculares polimórficas isoladas. Todos os indivíduos permaneceram assintomáticos durante o teste e o motivo para a interrupção em 100,0% dos exames foi cansaço, especialmente dos membros inferiores, influenciado pela dificuldade motora decorrente da sequela de AVE.
Os resultados das principais variáveis do TCP podem ser conferidos na
Os resultados do desempenho no TCP podem ser conferidos na
Os escores de equilíbrio apresentaram correlação com a velocidade no final do TCP (ρ = 0,74, p = 0,03) e com o comprometimento motor (ρ = 0,83, p = 0,01). A velocidade inicial do TCP tambιm apresentou correlação com a velocidade de marcha rápida e confortável (ρ = 0,83, p = 0,01; ρ = 0,92, p < 0,001, respectivamente).
Não foram encontradas correlações entre o VO2 de pico e o desempenho no teste de velocidade de marcha. No entanto, foi observada uma correlação positiva entre a capacidade de aumentar a velocidade de marcha (diferença entre velocidade máxima e confortável) e o VO2 de pico (ρ = 0,71, p = 0,04). Os resultados do VO2 de pico estiveram correlacionados com o desempenho da marcha observado através do TC6min (ρ = 0,71, p = 0,04). Os escores máximos de atividade (EMA) e o escore ajustado de atividade (EAA) avaliado pelo PAH apresentaram correlação positiva com a velocidade de marcha no início do TCP (ρ = 0,84, p < 0,01 e ρ = 0,77, p = 0,02, respectivamente) e o VO2 de pico apresentou correlação positiva com o EMA (ρ = 0,73, p = 0,04).
O presente estudo avaliou a aptidão cardiorrespiratória de indivíduos acometidos por AVE por meio de um protocolo em rampa individualizado e relacionou seu desempenho com o comprometimento motor, os déficits de equilíbrio, o desempenho da marcha e o nível de atividade física. Com o protocolo utilizado, o teste caracterizou-se como submáximo, visto que todos os indivíduos alcançaram o Limiar 1. Desta forma, é possível afirmar que o teste foi útil para que seja realizada prescrição criteriosa de atividade física aeróbica.
A duração proposta do esforço máximo no protocolo em rampa deve ser entre 8 e 12 minutos26. No presente estudo, a previsão inicial era de que o teste durasse entre 6 e 8 minutos, caracterizando um teste submáximo, o que foi visualizado em 50,0% dos indivíduos. Desses, dois apresentavam comprometimento motor leve, um apresentava comprometimento motor moderado e um apresentava comprometimento motor grave. É provável que a velocidade máxima a ser atingida (40,0% superior à velocidade de marcha rápida do teste de pista) no teste tenha sido superestimada, diminuindo o tempo de permanência do indivíduo na esteira.
Um estudo prévio27 relatou que indivíduos idosos com sequelas de AVE apresentam sintomas de intolerância à atividade física, como dispneia, fraqueza nos membros inferiores, elevação exagerada da frequência cardíaca e respiratória, além de fadiga subjetiva após a deambulação, mesmo em distâncias curtas, como 50 metros por exemplo. A fadiga é uma sequela comum em tais pacientes, exercendo impacto importante nas atividades de vida diária, especialmente naquelas com maior demanda metabólica28. Na grande parte dos estudos envolvendo TCP, a fadiga generalizada, ou fadiga da perna afetada, aparece como a principal razão para a interrupção do TCP10,15,17,29,30, sugerindo que o comprometimento motor limita a capacidade de exercício de pico nessa população.
No presente estudo, três dos indivíduos atingiram o ponto de compensação respiratória durante a realização do teste. A dificuldade de obter um teste de esforço máximo nessa população pode ser observada em outros estudos, como o de Dobrovolny e cols.17, também realizado em esteira, onde somente 9,0% alcançaram o quociente respiratório (Q)
Os achados demonstraram que a aptidão cardiorrespiratória e o desempenho na marcha estiveram marcadamente comprometidos nos indivíduos do presente estudo. Nossos resultados também sugerem que o desempenho da marcha pode estar reduzido em função de uma pobre aptidão cardiorrespiratória. Na população geral de indivíduos acometidos por AVE, esse déficit provavelmente é ainda maior, considerando que nosso estudo excluiu indivíduos severamente afetados, impossibilitados de suportar um teste em esteira. Os resultados do presente estudo corroboram com estudos prévios que avaliaram a aptidão cardiorrespiratória nessa população.
No estudo de Pang e cols.10, com indivíduos com mais de 6 meses de acometimento pelo AVE (crônicos), com idades entre 50-87 anos, o VO2 de pico foi de 23,5 ± 4,0 ml/kg/min para os homens e 20,1 ± 5,1 ml/kg/min para as mulheres, representado perdas de 25,0% para os homens e 20,0% para as mulheres em relação a população saudável. Kelly e cols.29 observaram um VO2 de pico entre 15,8-16,1 ml.kg-1.min-1 em 17 sujeitos com hemiparesia e média de idade de 66 anos, avaliados em exercício máximo em cicloergômetro 30 dias após o AVE. Potempa e cols8, em sua avaliação pré-intervenção em sujeitos crônicos, encontraram VO2 pico de 16,6 ± 1 ml.kg-1.min-1 em 19 sujeitos que seriam do grupo experimental e 15,1 ± 1 ml.kg-1.min-1 em outros 23 sujeitos que seriam seu grupo controle.
No presente estudo, o VO2 de pico esteve associado com o TC6min. Nossos dados corroboram com o estudo de Kelly e cols.29, que avaliou a aptidão cardiorrespiratória em cicloergômetro em indivíduos subagudos, e encontram uma correlação entre VO2 de pico e o TC6min. Outro estudo10, no entanto, encontrou uma correlação baixa entre o VO2 de pico avaliado através de cicloergômetro com a distância percorrida no TC6min em pacientes crônicos, e os autores sugerem que outros fatores além da aptidão cardiorrespiratória influenciaram a capacidade de marcha analisada pelo teste. Portanto, eles não recomendam tal teste como única forma de avaliar a aptidão física nessa população.
Não foram encontradas correlações entre o VO2 de pico e o desempenho no teste de velocidade de marcha no solo. No entanto, foi observada uma correlação positiva entre a capacidade de aumentar a velocidade de marcha (diferença entre velocidade máxima e confortável) e o VO2 de pico. Enquanto os comprometimentos primários que dificultam a marcha estão relacionados à perda de força e coordenação31, a perda da aptidão cardiorrespiratória pode ser considerada um colaborador secundário para o baixo desempenho locomotor após um AVE.
A velocidade inicial do TCP apresentou correlação positiva com a velocidade de marcha rápida e confortável avaliada pelo teste de velocidade de marcha em 10 metros. Como não foram encontradas diferenças estatísticas entre o teste de velocidade de marcha em 10 metros e o teste de pista em 100 metros, utilizado para estabelecer a velocidade da esteira, sugere-se que o teste de velocidade de marcha em 10 metros seja utilizado na prática clínica para estabelecer a velocidade inicial e final do protocolo em rampa, facilitando a prática diária, pois este teste é simples e pode ser realizado em qualquer corredor com 14 metros21.
Os escores de equilíbrio apresentaram correlação positiva com a velocidade final do TCP, indicando que quanto melhor o equilíbrio, maior a progressão da velocidade no TCP. De acordo com Michael e cols.32, o equilíbrio é um forte preditor dos níveis de atividade locomotora de indivíduos após o AVE na fase crônica, estando também relacionado com o VO2 de pico, demonstrando existir uma relação entre equilíbrio e pobre aptidão física. A relação dos déficits de equilíbrio com a velocidade alcançada no TCP no presente estudo demonstra que, para tais indivíduos, pode ser difícil o incremento da velocidade de marcha suficientemente para induzir um TCP máximo eficaz.
Nem todos os estudos que avaliaram a aptidão física nessa população fizeram uma avaliação do equilíbrio ou apresentaram alguma relação entre equilíbrio e desempenho no TCP, no entanto, todos incluíram indivíduos independentes para marcha, podendo fazer uso de algum dispositivo auxiliar para locomoção. Considerando que os níveis de atividade locomotora estão fortemente associados aos escores de equilíbrio32, é possível afirmar que os estudos têm avaliado, em geral, sujeitos com déficits moderados a leve do equilíbrio, excluindo indivíduos com déficits graves, que seriam dependentes para a marcha10 e apresentam dificuldade de realizar um teste máximo.
Apesar da população do presente estudo ser independente para a marcha, foi observado um nível de atividade física deficitário avaliado pelo escore ajustado do PAH. Além disso, foi observada uma correlação positiva entre o VO2 de pico e os escores máximos do PAH, indicando que indivíduos com melhor aptidão cardiorrespiratória realizam mais atividades que demandam um maior gasto energético. A inatividade física é comum após um AVE, sendo que os pacientes passam mais de 70,0% do seu dia desenvolvendo atividades não relacionadas com melhoras do seu estado funcional, sendo envolvidos com atividades com potencial benéfico para o desempenho motor em menos de 20,0% do seu dia33. Além disso, a atividade motora executada na fisioterapia ou terapia ocupacional não é de intensidade suficiente para induzir um treinamento cardiorrespiratório efetivo34.
Após um AVE, a capacidade de exercício pode estar comprometida pela presença de comorbidades cardiovasculares em até 75,0% dos pacientes, sendo um problema clínico importante que afeta tanto a reabilitação como também os resultados alcançados em longo prazo35. Portanto, concomitante à reabilitação fisioterapêutica convencional, tendo em vista a recuperação das sequelas motoras, deve ocorrer a reabilitação cardiopulmonar e metabólica com ênfase no exercício físico, visando tanto a recuperação funcional quanto o controle destes fatores de risco.
O TCP, no entanto, não é usado sistematicamente para o diagnóstico da doença arterial coronariana ou mesmo como base para a prescrição de reabilitação cardiopulmonar ou metabólica em indivíduos com hemiparesia36. Dentre os diferentes fatores que contribuem para tal realidade, é provável que esteja incluída a constante preocupação com o risco de quedas ou mesmo a falta de conhecimento, por parte dos profissionais da saúde em geral, de que pacientes com déficits neurológicos comprometendo a habilidade na marcha e equilíbrio podem realizar um teste em esteira, desde que o protocolo seja adaptado para suas limitações.
Embora o presente estudo apresente resultados com uma amostra de 8 indivíduos, é possível realizar algumas considerações quando se pensa na realização de TCP para a avaliação e prescrição de atividade física para indivíduos com hemiparesia crônica. A literatura não relata a superioridade do uso do cicloergômetro ou da esteira, sendo que ambos têm suas considerações particulares. O cicloergômetro apresenta a vantagem de ser mais seguro em termos de risco de quedas. No entanto, não envolve avaliação e treinamento da tarefa-específica, alvo principal na reabilitação dessa população, a marcha. A literatura relata o efeito benéfico do exercício aeróbico em esteira tanto para a melhora da aptidão física como da função locomotora após AVE37. Portanto, seu uso deve ser encorajado, tanto como forma de avaliação como tratamento.
O presente estudo mostrou que é possível estabelecer um treinamento através de teste submáximo, no entanto, algumas limitações podem ter comprometido os resultados do estudo. Citamos aqui o baixo número de indivíduos estudados, o tempo de teste, que não correspondeu em boa parte ao que é preconizado na literatura, sugerindo que o protocolo a ser empregado poderia ser menos intenso. Outra limitação incluiria a não comparação dos indivíduos que realizaram o teste com indivíduos que têm sua prescrição baseada apenas em formas subjetivas de prescrição e testes de campo. Estudos posteriores, com uma amostra maior, investigando se incrementos menores na velocidade da esteira permitiriam atingir maiores valores de R, poderão responder a essas questões.
Em indivíduos hemiparéticos crônicos independentes para a marcha, o TCP em esteira com protocolo em rampa individualizado proposto caracterizou-se como sendo submáximo e revelou-se útil na determinação do primeiro limiar ventilatório em todos os avaliados, possibilitando uma prescrição criteriosa de exercício aeróbico no contexto da reabilitação cardiopulmonar e metabólica.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Angélica Cristiane Ovando e Vanessa Herber pela Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC.
Correspondência: Angélica Cristiane Ovando Rua Pascoal Simone, 358 - Coqueiros 88080-350 - Florianópolis, SC - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 22/01/10; revisado recebido em 19/05/10; aceito em 05/07/10.
Full texts in English -
BACKGROUND: Due to the hemiparesis, the assessment of cardiorespiratory fitness on individuals after cerebrovascular accident (CVA), using exercise tests with conventional protocols, has become a challenge. OBJECTIVE: Perform cardiopulmonary test (CPT) in hemiparetic patients to a pre-participation evaluation aimed at a careful prescription of aerobic exercise. METHODS: The study included eight individuals with chronic hemiparesis who underwent CPT performed with individualized ramp protocol, developed from information on the gait speed of individuals previously evaluated in the track test. We considered the proposal of inclination ranging from 0 to 10.0%, initial speed corresponding to 70.0% of comfortable walking speed rhythm and 40.0% higher than the maximum speed on the track test, expecting that the CPT with this gradual and steady increase in intensity, lasted from 6 to 8 minutes. RESULTS: In 100.0% of the sample, the reason for discontinuation was peripheral fatigue. The peak VO2 achieved was 20.6 ± 5.7 ml/kg.min. The threshold I was identified in all tests, standing at 82.64 ± 4.78% of peak HR and 73.31 ± 4.97% of peak VO2. The respiratory quotient (R) of the group was 0.96 ± 0.09, and three out of eight individuals (37.5%) reached R higher than 1.00, and the Threshold II was identified in these individuals. We found positive relationships between CPT variables and balance scores, performance in the 6-minute walking test and running speed on the ground. CONCLUSION: The test proved to be useful for prescribing physical activity in these individuals.
Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) - Centro de Ciências da Saúde e do Esporte (CEFID), Florianópolis, SC - Brazil
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Cardiovascular diseases, including the cerebrovascular accident (CVA), is one of the most important health problems of our times1. A common characteristic among individuals affected by a CVA is the presence of risk factors such as sedentary lifestyle, high blood pressure (hypertension), obesity, smoking and distress, which can be modified through the intervention on lifestyle. Such factors, if untreated, maintain a high risk of recurrence of CVA in this population2.
Traditionally, after a CVA, rehabilitation by means of conventional physiotherapy prioritizes the evaluation and treatment of primary neurological damage, including muscle weakness of the hemibody contralateral to the brain damage (hemiparesis) and the presence of abnormal synergism impairing the control of movements. The recovery of gait has been the main goal in the rehabilitation of such patients3, and the inclusion of such population in programs of cardiorespiratory fitness is still an uncommon practice in Brazil.
Lack of physical fitness may be a secondary factor that limits the transfer of locomotor skills gained in rehabilitation to the community environment. Decreased walking resistance was the most prominent functional limitation observed in a sample of individuals with one year of post-CVA, and its recovery significantly associated with the reintegration of these individuals to community life4.
The assessment of cardiorespiratory fitness in individuals with CVA is difficult because the specific disadvantages of hemiparesis, muscle weakness, fatigue, lack of balance, contractures and spasticity can interfere in effective testing with standard protocols5. Therefore, developing reliable methods for a truthful evaluation of cardiorespiratory fitness in those individuals becomes important.
New studies involving aerobic training6-7 and physical fitness assessment using submaximum and maximum testing5,8-13 have recently emerged, contributing with further information on physical fitness alterations and the efficiency of training programs in this population. There are several protocols for ergospirometry evaluation and there are reports of using the modified Balke protocol14, modified Harbor protocol15,16, or treadmill test at constant speed and progressive increase of slope17. There are no studies that have used an individualized ramp protocol with simultaneous increments of slope and treadmill speed. Moreover, none of these studies was conducted in Brazil, where there is a lack of studies involving the assessment of cardiorespiratory fitness on a treadmill in patients with chronic sequel of CVA.
Therefore, this study is designed to investigate the application of an adapted protocol for cardiopulmonary test (CPT) in individualized ramp for individuals with hemiparesis with a variety of walking abnormalities. We investigated the hypothesis that individuals with hemiparesis due to CVA sequel, even the older ones with motor limitations affecting their walking performance, could achieve appropriate exercise intensity for cardiopulmonary evaluation through a stress test with individualized ramp protocol with concurrent increments of speed and treadmill on slope.
Thus, this study sought to describe a protocol for submaximal exercise test on a treadmill that could be performed in clinical practice, and evaluate its effectiveness for a pre-participation evaluation, aiming at a careful prescription of aerobic exercise.
This study included eight individuals with chronic hemiparesis (9-34 months after the CVA), aged 21-74, with light to mild motor impairment in lower limbs (20 to 31 points) according to test scores of Fugl-Meyer, and comfortable walking speed on the ground between 0.3 to 1.15 m/s (
The sample included individuals with chronic unilateral sequel of a single CVA, (for at least 6 months from the event), with a minimum score of 20 on 34 on Fugl-Meyer scale of lower limbs and independent walking, even under use of any assistive device for ambulation, with no cognitive impairment. Exclusion criteria were the diagnosis of congestive heart failure, unstable angina, peripheral vascular disease with claudication, limiting orthopedic conditions or other conditions (other than CVA sequel) which would prevent participation in a CPT.
Besides the CPT, the evaluation included clinical examination, physical therapy evaluation, with the application of clinical tests to assess motor function and application of a questionnaire on the current level of physical activity - Human Activity Profile18. Clinical assessments were performed at intervals of one week before the procedure on the treadmill.
This study was approved by the Ethics and Research Committee (Opinion No. 88/2007). The usual medication was maintained throughout the period of selection and assessment of individuals.
Before the collection, all participants signed an informed consent. The next step was filling an individual identification sheet and motor function tests that were used to characterize the sample. All tests were performed by an experienced physiotherapist. Lower limb motor impairment was assessed by the motor session of the lower limb in Fugl-Meyer Scale19, which evaluates voluntary movements in and out of abnormal synergies, with scores ranging from 0 to 34, where a 34 score characterizes normal movement.
The dynamic equilibrium of the individuals was evaluated using the Berg Balance Scale20, which consists of 14 dynamic balance tasks requested to the patient. The examiner evaluates the patient for each task, scoring from 0 (zero) to 4, where 0 means inability to perform the proposed activity and 4 means the ability to perform the activity without difficulty. The maximum score is 56 points, showing lack of balance disorders, and scores smaller than 36 points means severe impairment of balance20.
A comfortable walking speed, expressed in m/s, was assessed by requesting participants to walk at a "comfortable" speed using shoes with which they were used to, a distance of 14 meters, and the time to walk 10 meters was recorded. At fast walking speed (10 m), the same procedure was performed, but the individual was asked to walk as fast as possible21. Walking resistance was assessed by the 6-minute walk test (TC6min)21, where individuals were asked to walk from one end to the other of a 30-meter long corridor walking the longest distance possible in 6 minutes22.
The Human Activity Profile (HAP)18 was used to assess the level of activity and involves the application of a questionnaire in which the individual answers 94 questions regarding the functional level and physical activity. The HAP examines, among other primary scores, two scores, the MSA (maximum score of activity) related to the numbering of the activity with the highest demand for oxygen that an individual still does, and the AAS (adjusted activity score), which corresponds to the MPE subtracting the number of items that the individual has stopped doing. The MSA is considered a measure of physical activity level, while AAS, a measure of physical fitness. The AAS provides a more accurate estimate of daily activities, as it represents the average metabolic equivalent level spent on a typical day. The classification is obtained by the AAS number, where an individual is considered active (AAS > 74), moderately active (53
We used a ramp protocol based on the protocol used by Mackay-Lyons and Makrides15 in individuals with hemiparesis. Initially, we performed a walking speed test on a 100m track. Each individual performed two walking tests on the track, one at a comfortable speed, and another at maximum speed, which served to establish the speeds used for the CPT as well as to check the individual's tolerance to a faster speed walking.
Before the CPT, an initial test was performed on a treadmill, with no inclination, to evaluate walking stability and familiarize patients with the equipment, allowing to check whether the fast speed observed on the track could be maintained on the treadmill. In this test, the individuals walked for at least two minutes without interruption, at their comfortable speed determined by the track test, no inclination, and thereafter, for at least 30 seconds at their fast speed. The next step was the CPT, held one week after the clinical and track tests. Before starting the CPT, the patients laid down for about five minutes in a quiet environment, with temperature maintained at around 22ºC, while resting ECG was performed.
For the performance of CPT, we used a treadmill (Imbrasport KT ATL) with a computerized system (Elite Metasoft) and a system of metabolic gas analysis (Metalyzer) to obtain simultaneous respiratory and metabolic parameters, through the direct analysis of gases (O2 and CO2) expired and metabolic measures. For electrocardiographic recording, we used specific equipment and software of digital electrocardiogram (ErgoPC Elite version 3.2.1.5, Micromed, Brazil). The initial speed of the CPT used on the treadmill was 70.0% of the comfortable speed on the track test. The final speed of the test was 40.0% higher than the maximum speed of the individual on the ground, as defined in the 100-meter track test. The test was gradual, lasting approximately eight minutes and a maximum inclination of the treadmill set to be 10.0%.
All tests were conducted by the same cardiologist. As the individuals presented great walking instability, they were allowed to rest their hands on the handle. A physical therapist stood behind the patient, for safety reasons, but no assistance was offered if no difficulties were observed as the patients walked during the test.
The test was interrupted at patients' request, or when unsteady walking was observed, or in the presence of any relevant clinical, hemodynamic or ECG abnormalities23. The peak oxygen consumption (peak VO2) was considered the highest VO2 achieved during exercise. We calculated the inclination of ventilation course (VE) vs. the production of carbon dioxide (VCO2) by the linear regression model, using data obtained during the entire test.
Data were expressed as mean and standard deviation. The t test for one sample was used to compare the walking speed and the VE/VCO2 inclination in this study with reference values in literature. The Spearman correlation was used to check the relationship between the variables of cardiopulmonary exercise test with the variables of clinical testing. The tests were performed with SPSS software version 17.0, adopting a significance level of 5.0% (p
We evaluated 8 individuals with mean age 53 ± 17 years, including six men. Five individuals were former smokers (stopped smoking after the CVA), one was diabetic and six individuals were hypertensive patients under pharmacological treatment. None of the individuals had been diagnosed with associated heart diseases, or had participated in a cardiopulmonary or metabolic rehabilitation program.
There were no differences in the speed on the 100m track test and the 10 m walking speed test, both for comfortable speed and for fast speed. Electrocardiographic parameters at rest and stress were considered within normal limits in seven individuals (87.5%), and one (12.5%) had right bundle branch block and isolated polymorphic ventricular extrasystoles. All individuals remained asymptomatic during the test and the reason for discontinuation in 100.0% of the tests was tiredness, especially the lower limbs, influenced by motor difficulties arising from CVA sequel.
The results of the main CPT variables are shown in
The results of the CPT performance can be seen in
The balance scores correlated with the speed at the end of the CPT (ρ = 0.74, p = 0.03) and with motor impairment (ρ = 0.83, p = 0.01). The initial rate of CPT also correlated with a fast and comfortable walking speed (ρ = 0.83, p = 0.01, ρ = 0.92, p <0.001, respectively).
There were no correlations between peak VO2 and performance in the walking speed test. However, we observed a positive correlation between the ability to increase walking speed (difference between maximum and comfortable speed) and peak VO2 (ρ = 0.71, p = 0.04). Peak VO2 results were correlated with the walking performance observed by the 6MWT (ρ = 0.71, p = 0.04). The maximum scores of activity (MSA) and adjusted activity score (AAS) assessed by HAPs were positively correlated with walking speed at the start of the CPT (ρ = 0.84, p < 0.01 and ρ = 0.77, p = 0.02, respectively) and peak VO2 correlated positively with MSA (ρ = 0.73, p = 0.04).
This study evaluated the cardiorespiratory fitness of individuals affected by CVA through an individualized ramp protocol and related its performance to motor impairment, balance deficits, walking performance and physical activity level. With the protocol used, the test was characterized as submaximal, since all individuals reached Threshold 1. Thus, it is clear that the test was useful for a careful prescription of aerobic physical activity.
The proposed duration of the maximum effort in the ramp protocol should be between 8 and 12 minutes26. In this study, the initial forecast was that the test would last between 6 and 8 minutes, characterizing a submaximal test, which was seen in 50.0% of individuals. Out of these, two had mild motor impairments, one had moderate motor impairment and one had severe motor impairment. It is likely that the maximum speed to be achieved (40.0% higher than the fast track walking speed) in the test has been overestimated, reducing individual's time spent on the treadmill.
A previous study27 reported that elderly individuals with CVA sequel presented symptoms of intolerance to physical activity, such as dyspnea, weakness on lower limbs, exaggerated increase of heart and respiratory rate, besides subjective fatigue after walking, even over short distances, such as 50 meters for example. Fatigue is a common sequel in these patients, significantly impacting daily activities, especially those with higher metabolic demand28. In most studies involving CPT, generalized fatigue, or fatigue of affected leg, emerges as the main reason for CPT interruption10,15,17,29,30, suggesting that motor impairment limits peak exercising capacity in this population.
In this study, three out of the group of individuals reached the respiratory compensation point during the test. Difficulties in obtaining a maximum stress test in this population can be seen in other studies, such as Dobrovolny et al17, also performed on a tread mill, where only 9.0% reached a respiratory rate (Q)
The findings showed that cardiorespiratory fitness and walking performance were markedly impaired in patients studied. Our results also suggest that the walking performance can be reduced because of a poor cardiorespiratory fitness. In the general population of individuals affected by CVA, this deficit is probably even higher, considering that our study excluded severely affected individuals, unable to withstand a treadmill test. The results of this study corroborate previous studies that assessed cardiorespiratory fitness in this population.
In the study by Pang et al10, with individuals who had had CVA 6 months before (chronic), aged 50-87, peak VO2 was 23.5 ± 4.0 ml/kg/min for men and 20.1 ± 5.1 ml/kg/min for women, represented losses of 25.0% for men and 20.0% for women compared to healthy population. Kelly et al29 observed a peak VO2 between 15.8 to 16.1 ml.kg-1.min-1 in 17 individuals with hemiparesis and a mean age of 66 years, evaluated in maximal exercise on a cycle ergometer 30 days after the CVA event. Potempa et al8, in their pre-intervention evaluation in chronic individuals, found peak VO2 of 16.6 ± 1 ml.kg-1.min-1 in 19 individuals in an experimental group and 15,1 ± 1 ml.kg-1.min-1 in other 23 individuals in a control group.
In this study, peak VO2 was associated with 6MWT. Our data corroborate the study by Kelly et al29, which evaluated cardiorespiratory fitness on a cycle ergometer in underacute individuals, e found a correlation between peak VO2 and 6MWT. Another study10, however, found a low correlation between peak VO2 measured by a cycle ergometer with the distance run on the 6MWT in chronic patients, and the authors suggest that factors other than cardiorespiratory fitness influenced the walking ability analyzed by the test. Therefore, they do not recommend such testing as the only way to evaluate physical fitness in this population.
There were no correlations between peak VO2 and performance in the walking speed test on the ground. However, we observed a positive correlation between the ability to increase walking speed (difference between maximum and comfortable speed) and peak VO2. While the primary impairments that hinder walking are related to loss of strength and coordination31, loss of cardiorespiratory fitness can be considered a secondary contributor for poor motor performance after a CVA.
The initial speed of CPT was positively correlated with fast and comfortable walking speed measured by walking speed test over 10 meters. As no statistical differences were found between the walking speed test over 10 meters and the test track over 100 meters, used to establish the speed of the treadmill, it is suggested that the walking speed test over 10 meters is used in clinical practice to establish the initial and final speed of the ramp protocol, making daily practice easier, because this test is simple and can be performed on any corridor with 14 meters21.
The balance scores were highly correlated with the final speed of CPT, which is a sign that the better the balance, the higher the speed progression on CPT. According to Michael et al32, the balance is a strong predictor of levels of locomotor activity of individuals after CVA in the chronic phase, but it is also related to peak VO2, showing a relationship between balance and poor physical fitness. The ratio of deficits in balance with the speed achieved in CPT in this study demonstrates that, for such individuals, it may be difficult to increase walking speed sufficiently to induce na effective maximum CPT.
Not all studies evaluating physical fitness in this population have made an assessment of balance or showed a relationship between balance and performance on CPT, however, all of these studies included independently walking individuals making use of any walking assistive device. Considering that locomotor activity levels are strongly associated with balance scores32, it can be said that studies have evaluated, in general, individuals with mild to moderate deficits in balance, excluding individuals with severe deficits, which would be dependent walking10 and have difficulties in performing a maximal test.
Although the population in this study is independent for walking, we found a weak physical activity level assessed by the score adjusted by the HAP. Furthermore, we observed a positive correlation between peak VO2 and maximum scores of HAP, indicating that individuals with better cardiorespiratory fitness perform more activities that require a higher energy expenditure. Physical inactivity is common after a CVA, but patients spend more than 70.0% of their day carrying out activities not related to improvement of their functional status, being involved in activities potentially beneficial for their motor performance in less than 20.0% of their day33. In addition, motor activity performed in physiotherapy or occupational therapy is not of sufficient intensity to induce na effective cardiorespiratory training34.
After a CVA, exercising capacity may be impaired by the presence of cardiovascular comorbidities in up to 75.0% of patients, and it is an important clinical problem that affects both rehabilitation as well as the achievements in the long run35. Therefore, concomitant to conventional physical therapy rehabilitation, with a view to recover motor sequels, cardiopulmonary and metabolic rehabilitation must occur with emphasis on physical activity, addressing both functional recovery and the control of these risk factors.
The CPT, however, is not systematically used to diagnose coronary artery disease or even as a basis for prescription of metabolic or cardiopulmonary rehabilitation in individuals with hemiparesis36. The different factors that contribute to this reality probably include the constant concern about the risk of falls or even lack of knowledge by health professionals in general, that patients with neurological deficits affecting their walking ability and balance can perform a test on a treadmill, since the protocol is adapted to their limitations.
Although this study presents results with a sample of eight individuals, we can make some statements when it comes to the performance of CPT for evaluation and prescription of physical activity for individuals with chronic hemiparesis. The literature does not report the superiority of using a cycle ergometer or treadmill, both of which have their individual considerations. The cycle ergometer has the advantage of being safer in terms of risk of falls. However, it involves assessment and task-specific training on walking, primary target in the rehabilitation of this population. Literature reports the beneficial effect of aerobic exercise on a treadmill to improve both physical fitness and locomotor function after a CVA37. Therefore, its use should be encouraged, both as a form of evaluation and treatment.
This study showed that it is possible to establish a training through a submaximal test, however, some limitations may have affected the results of the study. These limitations include the low number of individuals studied, the testing time, which did not correspond largely to what is recommended in the literature, suggesting that the protocol to be used could be less intense. Another limitation could be failure to compare individuals who underwent testing with individuals who have their prescription based only on subjective forms of prescription and field tests. Future studies with larger samples, investigating if smaller increments in treadmill speed would achieve higher R values, can answer these questions.
In individuals with chronic hemiparesis who can walking independently, CPT on a treadmill with individualized ramp protocol was characterized as submaximal and has proved useful in determining the ventilatory threshold in all individuals evaluated, allowing a careful prescription of aerobic exercise in the context cardiopulmonary and metabolic rehabilitation.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of master submitted by Angélica Cristiane Ovando and Vanessa Herber, from
FUNDAMENTO: Debido a la hemiparesia, la evaluación de la aptitud cardiorrespiratoria de individuos después de accidente vascular encefálico (AVE), por medio de pruebas ergométricas con protocolos convencionales, se ha vuelto en un reto. OBJETIVO: Llevar a cabo prueba cardiopulmonar (PCP) en hemiparéticos para una evaluación pre participación que busca una criteriosa prescripción de ejercicio aeróbico. MÉTODOS: Participaron en el estudio 8 individuos con hemiparesia crónica, que se sometieron a PCP realizado con protocolo individualizado en rampa, desarrollado a partir de la información de la velocidad de marcha de los individuos previamente evaluados en prueba de pista. Se consideró como la propuesta de inclinación variando entre el 0% y el 10%, velocidad inicial correspondiente a un 70% del ritmo de caminata confortable y velocidad máxima el 40% superior a la velocidad máxima en la prueba de pista, en la expectativa de que el PCP, con este incremento gradual y constante de la intensidad, durase entre 6 y 8 minutos RESULTADOS: El 100% de los evaluados, la motivación para la interrupción de la prueba fue fatiga periférica. El VO2 de pico alcanzado fue de 20,6 ± 5,7 ml/kg.min. Se identificó el Umbral I en todos los exámenes, situándose en 82,64 ± 4,78% de la FC de pico y 73,31 ± 4,97% del VO2 de pico. El cociente respiratorio (R) del grupo fue de 0,96 ± 0,09, y tres de los 8 individuos (37,5%) alcanzaron R superior a 1,00, siendo el umbral II identificado en estos sujetos. Se encontraron relaciones positivas entre variables del PCP y scores de equilibrio, desempeño en la prueba de marcha de 6 minutos y velocidad de marcha en el suelo. CONCLUSIÓN: La prueba se reveló útil para prescripción de actividad física en estos individuos.
Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) - Centro de Ciências da Saúde e do Esporte (CEFID), Florianópolis, SC - Brasil
Correspondencia
Las enfermedades del aparato circulatorio, incluyendo el accidente vascular encefálico (AVE), constituyen uno de los más importantes problemas de salud de la actualidad1.Una característica común entre los individuos afectados por un AVE es la presencia de factores de riesgo, tales como sedentarismo, hipertensión arterial sistémica (HAS), obesidad, tabaquismo y distrés, los que se pueden cambiar por medio de la intervención sobre el estilo de vida. Dichos factores, si no tratados, mantienen elevado el riesgo de la reincidencia del AVE en esta población2.
Tradicionalmente, tras un AVE, la rehabilitación por medio de la fisioterapia convencional prioriza la evaluación y tratamiento de compromisos neurológicos primarios, incluyendo la debilidad muscular del hemicuerpo contralateral a la lesión cerebral (hemiparesia) y la presencia de sinergismo anormal que compromete el control de los movimientos. La recuperación de la marcha viene siendo la principal meta en la rehabilitación de dichos pacientes3, siendo que la inserción de tal población en programas de condicionamiento cardiorrespiratorio no es aún una práctica común en el Brasil.
El descondicionamiento físico pode ser considerado como un factor secundario que limita la transferencia de las habilidades locomotoras obtenidas en la rehabilitación para el ambiente comunitario. La disminución en la resistencia para la marcha fue la limitación funcional de mayor destaque observada en una muestra de individuos con un año de pos AVE, siendo su recuperación significativamente asociada a la reintegración de estos individuos a la vida comunitaria4.
La evaluación de la aptitud cardiorrespiratoria en individuos con AVE es difícil, ya que las desventajas específicas de la hemiparesia, como debilidad muscular, fatiga, falta de equilibrio, contracturas y espasticidad, pueden interferir en la realización de pruebas eficaces con protocolos estándares5. Por tanto, se vuelve importante el desarrollo de métodos confiables para la evaluación fidedigna de la aptitud cardiorrespiratoria en estos individuos.
Nuevos estudios que implican entrenamiento aeróbico6,7 y evaluación de la aptitud física con la utilización de pruebas submáximas y máximas5,8-13 vienen surgiendo recientemente, contribuyendo para el conocimiento de las alteraciones de la aptitud física y de la eficiencia de programas de entrenamiento en esta población. Los protocolos para la evaluación ergoespirométrica en cinta son variados, habiendo relatos de uso del protocolo de Balke modificado14, Harbor modificado15,16, o todavía prueba en cinta con velocidad constante e incremento progresivo de la inclinación17, sin encontrar estudios que hayan utilizado un protocolo individualizado en rampa con incrementos simultáneos de inclinación y velocidad de cinta. Además de ello, ningún de los estudios revisados se llevó a cabo en Brasil, donde hay una carencia de estudios implicando la evaluación de la aptitud cardiorrespiratoria en cinta ergométrica en individuos con secuela crónica de AVE.
De esta manera, el presente estudio se propuso a investigar la aplicación de un protocolo adaptado de prueba cardiopulmonar (PCP) en rampa individualizada para individuos portadores de hemiparesia con una variedad de anormalidades en la marcha. Se investigó la hipótesis de que individuos con hemiparesia por secuela AVE, aun más añosos y con limitaciones motoras afectando su desempeño en la marcha, podrían alcanzar intensidad de ejercicio adecuada para la evaluación cardiopulmonar por medio de una prueba de esfuerzo con protocolo en rampa individualizado con incrementos concomitantes de velocidad y inclinación de la cinta.
Por tanto, el presente estudio buscó describir un protocolo de prueba de esfuerzo submáximo en cinta que se pudiera llevar a cabo en la práctica clínica, y verificar su efectividad para una evaluación pre participación, buscando una criteriosa prescripción de ejercicio aeróbico.
Participaron en el estudio 8 individuos portadores de hemiparesia crónica (9-34 meses tras el AVE), con edades entre 21-74 años, compromiso motor ligero y moderado en el miembro inferior (entre 20-31 puntos) de acuerdo con los scores de la prueba de Fugl-Meyer, y velocidad de marcha confortable en el suelo entre 0,3-1,15 m/s (
Se incluyeron en la muestra individuos con secuela unilateral de un único AVE, crónicos (desde hace al menos 6 meses de acontecimiento), con score mínimo de 20 sobre 34 en la escala de Fugl-Meyer de miembro inferior y marcha independiente, aunque en uso de algún dispositivo auxiliar para deambulación, que no tuvieran compromiso cognitivo. Los criterios de exclusión fueron el diagnóstico de insuficiencia cardiaca congestiva, angina inestable, enfermedad vascular periférica con claudicación, condiciones ortopédicas limitantes u otras condiciones (además de las secuelas del AVE) que impidieran la participación en un PCP.
Además del PCP, la evaluación incluyó examen clínico médico, evaluación fisioterapéutica, con la aplicación de pruebas clínicas para evaluar la función motora y la aplicación de un cuestionario sobre el nivel actual de actividad física - Perfil de Actividad Humana18. Las evaluaciones clínicas se llevaron a cabo con intervalos de una semana antes del procedimiento en la cinta.
Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética en Investigación de la institución (dictamen nº 88/2007). La medicación usual se mantuvo durante todo el período de selección y evaluación de los individuos.
Antes del inicio de las recolecciones, todos los participantes firmaron el formulario de consentimiento informado. La etapa siguiente fue el llenado de la ficha de identificación del sujeto y la realización de las pruebas de evaluación de la función motora que sirvieron para caracterizar la muestra. Todas las pruebas se llevaron a cabo por un fisioterapeuta experimentado. El compromiso motor del miembro inferior se evaluó mediante la sesión motora del miembro inferior de la Escala de Evaluación de Fugl-Meyer19, que evalúa el movimiento voluntaria dentro y fuera de las sinergias anormales, con puntaje variando entre 0-34, siendo que el score 34 evidencia movimiento normal.
El equilibrio dinámico de los individuos se evaluó a través de la Escala de Equilibrio de Berg20, que consiste en 14 tareas de equilibrio dinámico que se requieren al paciente. El examinador evalúa al paciente en cada tarea, puntuando de 0 (cero) a 4, siendo que 0 significa la incapacidad de realizar la actividad propuesta y 4 significa capacidad de llevar a cabo la actividad sin dificultad. El puntaje máximo es de 56 puntos, evidenciando ausencia de déficits de equilibrio, siendo que puntaje inferior a 36 puntos significa compromiso severo del equilibrio20.
La velocidad de la marcha confortable, expresa en m/s, se evaluó requiriéndose a los participantes que deambularan, en una velocidad "confortable", usando un calzado con el que estuvieran habituados, una distancia de 14 metros, y el tiempo para recurrir 10 metros fue cronometrado. En la prueba de velocidad de marcha rápida (10m) se llevó a cabo el mismo procedimiento, sin embargo se requirió que el individuo caminara lo más rápido posible21. La resistencia para la marcha se evaluó por la prueba de marcha de 6 minutos (PC6min)21, y se instruyó a los sujetos a caminar de una punta a otra de un corredor de 30 metros, recurriendo la mayor distancia posible en 6 minutos22.
El Perfil de Actividad Humana (PAH)18 se utilizó para evaluar el nivel de actividad y consiste en la aplicación de un cuestionario, en el que el sujeto responde a 94 preguntas referentes al nivel funcional y de actividad física. El PAH analiza, entre otros puntajes primarias, dos scores, el EMA (score máximo de actividad), referente a la numeración de la actividad con la más alta demanda de oxígeno que el individuo hace todavía, y el EAA (score ajustado de actividad), que corresponde al EMA al sustraer el número de ítems que el individuo paró de hacer. El EMA es considerado como una medición del nivel de actividad física, mientras que EAA, una medición de funcionalidad física. El EAA suministra una estimación más precisa de las actividades diarias, ya que representa el nivel promedio de equivalente metabólico gasto en un día típico. La clasificación se obtiene mediante el número del EAA, siendo el sujeto considerado como activo (EAA > 74), moderadamente activo (53
Se utilizó un protocolo en rampa, adaptado con base en el protocolo utilizado por Mackay-Lyons y Makrides15 en individuos con hemiparesia. Inicialmente, se realizó una prueba de velocidad de marcha en una pista de 100 m. Cada sujeto realizó dos pruebas de caminata en la pista, un en su velocidad confortable, otro en su velocidad máxima, que sirvieron para establecer las velocidades utilizadas para el PCP, así como para verificar la tolerancia del individuo a una caminata en velocidad más rápida.
Antes del PCP, se llevó a cabo una prueba inicial en la cinta, sin inclinación, para evaluar la estabilidad de la marcha y familiarizar los pacientes al equipo, permitiendo verificarse la velocidad rápida observada en la pista podría mantenerse en la cinta. En esta prueba, los individuos caminaron durante dos minutos como mínimo, sin interrupción, en su velocidad confortable determinada por la prueba de pista, sin inclinación, y, posteriormente, durante 30 segundos como mínimo, en su velocidad rápida. La etapa siguiente fue la realización del PCP, que tuvo lugar una semana tras la realización de las pruebas clínicas y prueba de pista. Antes de iniciar el PCP, los pacientes permanecieron acostados por cerca de 5 minutos, en un ambiente tranquilo, con temperatura mantenida en cerca de 22ºC, mientras que se obtenía el ECG de reposo.
Para la realización del PCP, se utilizó una cinta ergométrica (Imbrasport KT ATL) con sistema computarizado (Elite Metasoft) y un sistema de análisis de gases metabólicos (Metalyzer) para la obtención simultánea de los parámetros metabólicos y respiratorios, por medio del análisis directa de los gases (O2 y CO2) expirados y mediciones metabólicas. Para el registro electrocardiográfico, se utilizaron un equipamiento y un
Todas las pruebas fueron conducidas por el mismo médico cardiólogo. Como los sujetos presentan gran inestabilidad para la marcha, se permitió que se apoyaran las manos. Un fisioterapeuta se puso detrás del paciente, por medidas de seguridad, pero ninguna asistencia se ofrecía caso no se observaran dificultades en la marcha durante la realización de la prueba.
La prueba era interrumpida al requerirse al paciente, o al momento en que se observara una inestabilidad de la marcha, o ante la presencia de anormalidades clínicas, hemodinámicas y/o electrocardiográficas relevantes23. El consumo del oxígeno de pico (VO2 pico) fue considerado como el más alto VO2 alcanzado en el ejercicio. Se calculó la inclinación de la recta de la ventilación (VE)
Los datos se expresaron en medias y desviación estándar. La prueba t para una muestra se utilizó a fin de comparar la velocidad de marcha y el valor de la inclinación VE/VCO2 en el presente estudio con valores de referencia en la literatura. La correlación de Spearman fue utilizada para verificar la relación entre las variables de la prueba ergoespirométrica con las variables de las pruebas clínicas. Las pruebas se llevaron a cabo con el
Se evaluaron a 8 individuos con media de edad de 53 ± 17 años, 6 de ellos varones. Cinco de los individuos eran ex-tabaquistas (dejaron de fumar después del AVE), uno era diabético y 6 de los individuos eran hipertensos bajo tratamiento farmacológico. Ninguno de los individuos presentaba diagnóstico de cardiopatías asociadas, o había participado en el programa de rehabilitación cardiopulmonar o metabólica.
No se observaron diferencias entre la velocidad en la prueba de pista en 100 m y la prueba de velocidad de marcha en 10m, tanto para la velocidad confortable como para la velocidad rápida. Los parámetros electrocardiográficos de reposo y esfuerzo se consideraron como dentro de los límites de la normalidad en 7 de los individuos (87,5%), siendo que uno (12,5%) presentó bloqueo de rama derecha y extrasístoles ventriculares polimórficas aisladas. Todos los individuos permanecieron asintomáticos durante la prueba y el motivo para la interrupción en el 100% de los exámenes fue el cansancio, especialmente de los miembros inferiores, influenciado por la dificultad motora que transcurre de la secuela de AVE.
Los resultados de las principales variables del PCP pueden comprobarse en la
Los resultados del desempeño en la PCP se pueden comprobar en la
Los scores de equilibrio presentaron correlación con la velocidad en el final del PCP (p = 0,74, p = 0,03) y con el compromiso motor (p = 0,83, p = 0,01). La velocidad inicial del PCP también presentó correlación con la velocidad de marcha rápida y confortable (p = 0,83, p = 0,01; p = 0,92, p < 0,001, respectivamente).
No se encontraron correlaciones entre el VO2 de pico y el desempeño en la prueba de velocidad de marcha. Sin embargo, se observó una correlación positiva entre la capacidad de aumentar la velocidad de marcha (diferencia entre velocidad máxima y confortable) y el VO2 de pico (p = 0,71, p = 0,04). Los resultados del VO2 de pico estuvieron correlacionados con el desempeño de la marcha observado a través del PC6min (p = 0,71, p = 0,04). Los scores máximos de actividad (EMA) y el score ajustado de actividad (EAA) evaluado por el PAH presentaron correlación positiva con la velocidad de marcha en el inicio del PCP (p = 0,84, p < 0,01 y p = 0,77, p = 0,02, respectivamente) y el VO2 de pico presentó correlación positiva con el EMA (p = 0,73, p = 0,04).
El presente estudio evaluó la aptitud cardiorrespiratoria de individuos afectados por AVE por medio de un protocolo en rampa individualizado y relacionó su desempeño con el compromiso motor, los déficits de equilibrio, el desempeño de la marcha y el nivel de actividad física. Con el protocolo utilizado, la prueba de caracterizó como submáximo, visto que todos los individuos alcanzaron el Umbral 1. De esta forma, es posible afirmar que la prueba fue útil para que se realice la prescripción criteriosa de la actividad física aeróbica.
La duración propuesta del esfuerzo máximo en el protocolo en rampa debe ser entre 8 y 12 minutos26. En el presente estudio, la previsión inicial era de que la prueba durara entre 6 y 8 minutos, caracterizando una prueba submáxima, lo que se visualizó en un 50% de los individuos. Dos de estos presentaban compromiso motor ligero uno presentaba compromiso motor moderado y uno presentaba compromiso motor severo. Es probable que la velocidad máxima a alcanzarse (un 40% superior a la velocidad y marcha rápida de la prueba de pista) en la prueba haya sido superestimada, disminuyendo el tiempo de permanencia del individuo en la cinta.
Un estudio previo27 relató que individuos adultos mayores con secuelas de AVE presentan síntomas de intolerancia a la actividad física, como disnea, debilidad en los miembros inferiores, elevación exagerada de la frecuencia cardíaca y respiratoria, además de fatiga subjetiva tras la deambulación, aun en distancias cortas, como 50 metros por ejemplo. La fatiga es una secuela común en dichos pacientes, y ejerce un impacto importante en las actividades de la vida diaria, especialmente en aquellas con mayor demanda metabólica28. En gran parte de los estudios implicando PCP, la fatiga generalizada, o la fatiga de la perna afectada, aparece como la principal razón para la interrupción del PCP10,15,17,29,30, sugiriendo que el compromiso motor limita la capacidad de ejercicio de pico en esta población.
En el presente estudio, tres de los individuos alcanzaron el punto de compensación respiratoria durante la realización de la prueba. La dificultad de lograr una prueba de esfuerzo máximo en esta población puede observar en otros estudios, como el de Dobrovolny et al17, también se realizó en cinta, donde solamente un 9% alcanzaron el cociente respiratorio (Q)
Los hallazgos demostraron que la aptitud cardiorrespiratoria y el desempeño en la marcha estuvieron marcadamente comprometidos en los individuos do presente estudio. Nuestros resultados también sugieren que el desempeño de la marcha puede estar reducido en función de una pobre aptitud cardiorrespiratoria. En la población general de individuos afectados por AVE, este déficit probablemente es todavía mayor, teniendo en cuenta que nuestro estudio excluyó a individuos severamente afectados, imposibilitados de soportar una prueba en cinta. Los resultados del presente estudio corroboran con estudios previos que evaluaron la aptitud cardiorrespiratoria en esta población.
En el estudio de Pang et al10, con individuos con más de 6 meses de afectación por el AVE (crónicos), con edades entre 50-87 años, el VO2 de pico fue de 23,5 ± 4,0 ml/kg/min para los varones y 20,1 ± 5,1 ml/kg/min para las mujeres, representado pérdidas de un 25% para los varones y un 20% para las mujeres respecto a la población sana. Kelly et al29 observaron un VO2 de pico entre 15,8-16,1 ml.kg-1.min-1 en 17 sujetos con hemiparesia y media de edad de 66 años, evaluados en ejercicio máximo en cicloergómetro 30 días tras el AVE. Potempa et al8, en su evaluación preintervención en sujetos crónicos, encontraron VO2 pico de 16,6 ± 1 ml.kg-1.min-1 en 19 sujetos que serían del grupo experimental y 15,1 ± 1 ml.kg-1.min-1 en otros 23 sujetos que serían su grupo control.
En el presente estudio, el VO2 de pico estuvo asociado con la PC6min. Nuestros datos corroboran con el estudio de Kelly et al29, que evaluó la aptitud cardiorrespiratoria en cicloergómetro en individuos subagudos, y encuentran una correlación entre VO2 de pico y la PC6min. Otro estudio10, sin embargo, encontró una correlación baja entre el VO2 de pico evaluado a través de cicloergómetro con la distancia recorrida en la PC6min en pacientes crónicos, y los autores sugieren que otros factores además de la aptitud cardiorrespiratoria influenciaron la capacidad de marcha analizada por la prueba. Por tanto, ellos no recomiendan dicha prueba como única forma de evaluar la aptitud física en esta población.
No se encontraron correlaciones entre el VO2 de pico y el desempeño en la prueba de velocidad de marcha en el suelo. Sin embargo, se observó una correlación positiva entre la capacidad de aumentar la velocidad de marcha (diferencia entre velocidad máxima y confortable) y el VO2 de pico. Mientras que los compromisos primarios que dificultan la marcha están relacionados a la pérdida de fuerza y coordinación31, la pérdida de la aptitud cardiorrespiratoria se puede considerar como un colaborador secundario para el bajo desempeño locomotor tras un AVE.
La velocidad inicial del PCP presentó correlación positiva con la velocidad de marcha rápida y confortable evaluada por la prueba de velocidad de marcha en 10 metros. Como no se encontraron diferencias estadísticas entre la prueba de velocidad de marcha en 10 metros y la prueba de pista en 100 metros, utilizado para establecer la velocidad de la cinta, se sugiere que la prueba de velocidad de marcha en 10 metros se utilice en la práctica clínica para establecer la velocidad inicial y final del protocolo en rampa, facilitando la práctica diaria, ya que esta prueba es sencilla y se puede llevar a cabo en cualquier pasillo con 14 metros21.
Los scores de equilibrio presentaron correlación positiva con la velocidad final del PCP, indicando que cuanto mejor el equilibrio, mayor la progresión de la velocidad en el PCP. De acuerdo con Michael et al32, el equilibrio es un fuerte predictor de los niveles de actividad locomotora de individuos tras el AVE en la fase crónica, estando también relacionado con el VO2 de pico, lo que demuestra que hay una relación entre el equilibrio y una pobre aptitud física. La relación de los déficits de equilibrio con la velocidad alcanzada en el PCP en el presente estudio demuestra que, para dichos individuos, puede ser difícil el incremento de la velocidad de marcha suficientemente para inducir un PCP máximo eficaz.
Ni todos los estudios que evaluaron la aptitud física en esta población hicieron una evaluación del equilibrio o presentaron alguna relación entre equilibrio y desempeño en el PCP, en sin embargo, todos incluyeron a individuos independientes para marcha, pudiendo hacer uso de algún dispositivo auxiliar para la locomoción. Teniendo en cuenta que los niveles de actividad locomotora están fuertemente asociados a los scores de equilibrio32, es posible afirmar que los estudios han estado evaluando, en general, a sujetos con déficits moderados a leve del equilibrio, excluyendo a individuos con déficits severos, que serian dependientes para la marcha10 y presentan dificultad de llevar a cabo una prueba máxima.
A pesar de la población del presente estudio ser independiente para la marcha, se observó un nivel de actividad física deficitario evaluado por el score ajustado del PAH. Además de esto, se observó una correlación positiva entre el VO2 de pico y los scores máximos del PAH, indicando que individuos con mejor aptitud cardiorrespiratoria llevan a cabo más actividades que demandan un mayor gasto energético. La inactividad física es común tras un AVE, siendo que los pacientes pasan más de un 70% de su día desarrollando actividades no relacionadas con mejoras de su estado funcional, siendo implicados con actividades con potencial benéfico para el desempeño motor en menos de un 20% de su día33. Además de esto, la actividad motora ejecutada en la fisioterapia o terapia ocupacional no es de intensidad suficiente para inducir un entrenamiento cardiorrespiratorio efectivo34.
Tras un AVE, la capacidad de ejercicio puede estar comprometida por la presencia de comorbilidad cardiovasculares en hasta el 75% de los pacientes, siendo un problema clínico importante que afecta tanto la rehabilitación como también los resultados alcanzados en largo plazo35. Por tanto, concomitante a la rehabilitación fisioterapéutica convencional, teniendo en vista a la recuperación de las secuelas motoras, debe producirse la rehabilitación cardiopulmonar y metabólica con énfasis en el ejercicio físico, buscando tanto la recuperación funcional en cuanto el control de estos factores de riesgo.
El PCP, sin embargo, no se utiliza sistemáticamente para el diagnóstico de la enfermedad arterial coronaria o aun como base para la prescripción de rehabilitación cardiopulmonar o metabólica en individuos con hemiparesia36. De entre los diferentes factores que contribuyen para dicha realidad, es probable que esté incluida la constante preocupación con el riesgo de caídas o aun la falta de conocimiento, por parte de los profesionales de la salud en general, de que pacientes con déficits neurológicos poniendo en compromiso la habilidad en la marcha y equilibrio pueden llevar a cabo una prueba en cinta, desde que el protocolo se adapte para sus limitaciones.
Aunque el presente estudio presenta resultados con una muestra de 8 individuos, es posible llevar a cabo algunas consideraciones cuando se piensa en la realización de PCP para la evaluación y prescripción de actividad física para individuos con hemiparesia crónica. La literatura no relata la superioridad del uso del cicloergómetro o de la cinta, siendo que ambos tienen sus consideraciones particulares. El cicloergómetro presenta la ventaja de ser más seguro en términos de riesgo de caídas. Sin embargo, no implica evaluación y entrenamiento de la tarea-específica, blanco principal en la rehabilitación de esta población: la marcha. La literatura relata el efecto benéfico del ejercicio aeróbico en cinta tanto para la mejora de la aptitud física como de la función locomotora tras AVE37. Por tanto, su uso se debe encorajar, tanto como forma de evaluación como tratamiento.
El presente estudio reveló que es posible establecer un entrenamiento a través de prueba submáximo, sin embargo, algunas limitaciones pueden haber comprometido los resultados del estudio. Citamos aquí el bajo número de individuos estudiados, el tiempo de la prueba, que no correspondió en buena parte al que es priorizado en la literatura, sugiriendo que el protocolo a que emplear podría ser menos intenso. Otra limitación incluiría la no comparación de los individuos que llevaron a cabo la prueba con individuos que tienen su prescripción basada solamente en formas subjetivas de prescripción y pruebas de campo. Estudios posteriores, con una muestra mayor, investigando se incrementos menores en la velocidad de la cinta permitirían alcanzar mayores valores de R, podrán responder estas cuestiones.
En individuos hemiparéticos crónicos independientes para la marcha, el PCP en cinta con protocolo en rampa individualizado propuesto se caracterizó como siendo submáximo y se reveló útil en la determinación del primero umbral ventilatorio en todos los evaluados, posibilitando una prescripción criteriosa de ejercicio aeróbico en el marco de la rehabilitación cardiopulmonar y metabólica.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuve fuentes de financiación externas.
Este artículo forma parte de Disertación de Maestría de Angélica Cristiane Ovando e Vanessa Herber, por la