abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil sRWcXxBZPqmtFSJnmvmXYsB S0066-782X2012001200006 S0066-782X(12)09900300006 10.1590/S0066-782X2012005000075 Artigos Originais Aptidão cardiorrespiratória de uma amostra regional brasileira distribuída em diferentes tabelas Belli Karlyse Claudino Calegaro Carine Richter Cleusa Maria Klafke Jonatas Zeni Stein Ricardo Viecili Paulo Ricardo Nazario Porto Alegre Rio Grande do Sul Universidade Federal do Rio Grande do Sul Brazil Cruz Alta Rio Grande do Sul Instituto de Cardiologia de Cruz Alta Brazil Santa Maria Rio Grande do Sul Universidade Federal de Santa Maria Brazil Cruz Alta Rio Grande do Sul Universidade de Cruz Alta Brazil 09 2012 99 3 811 817 13 01 2012 09 04 2012 18 01 2012 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

FUNDAMENTO: A maioria das tabelas de classificação da Aptidão Cardiorrespiratória (ACR) utilizadas na prática clínica é internacional e não foi validada para a população brasileira, podendo resultar em discrepâncias importantes, uma vez que essa classificação é extrapolada para a nossa população. Objetivo: Avaliar as principais tabelas de ACR disponíveis em uma amostra populacional brasileira do Planalto Médio do Rio Grande do Sul (RS). MÉTODOS: Foram analisados dados retrospectivos de 2.930 indivíduos, residentes em 36 cidades do Planalto Central do RS. Levaram-se em consideração presença dos fatores de risco para doença cardiovascular e valores estimados do consumo de oxigênio de pico (VO2pico), obtidos por meio de teste de esforço com protocolo de Bruce. Para classificar a ACR, os sujeitos foram distribuídos de acordo com o sexo e inseridos nas respectivas faixas etárias das tabelas de Cooper, American Heart Association (AHA) e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), e classificados conforme seu VO2pico. RESULTADOS: A amostra feminina apresentou valores mais baixos de VO2pico do que a masculina (23,5 ± 8,5 vs. 31,7 ± 10,8 mL.kg-1.min-1, p < 0,001), e o VO2pico apresentou correlação inversa e moderada com a idade considerando-se ambos os sexos (R = -0,48, p < 0,001). Foi observada importante discrepância entre os níveis de classificação da ACR entre as tabelas, que variaram de 49% (COOPERxAHA) até 75% (UNIFESPxAHA). CONCLUSÃO: Nossos achados indicam discrepâncias importantes na classificação da ACR proveniente das tabelas avaliadas. Estudos futuros poderiam investigar se a utilização das tabelas internacionais são aplicáveis à população brasileira e às populações de diferentes regiões do Brasil.

 Aptidão física consumo de oxigênio população urbana teste de esforço classificação 09 08 2012

Aptidão cardiorrespiratória de uma amostra regional brasileira distribuída em diferentes tabelas

Karlyse Claudino BelliI; Carine CalegaroIII; Cleusa Maria RichterII; Jonatas Zeni KlafkeII,IV; Ricardo SteinI; Paulo Ricardo Nazario VieciliII,III

IUniversidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre

IIInstituto de Cardiologia de Cruz Alta, Cruz Alta

IIIUniversidade de Cruz Alta, Cruz Alta

IVUniversidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS - Brasil

Correspondência

RESUMO

FUNDAMENTO: A maioria das tabelas de classificação da Aptidão Cardiorrespiratória (ACR) utilizadas na prática clínica é internacional e não foi validada para a população brasileira, podendo resultar em discrepâncias importantes, uma vez que essa classificação é extrapolada para a nossa população. Objetivo: Avaliar as principais tabelas de ACR disponíveis em uma amostra populacional brasileira do Planalto Médio do Rio Grande do Sul (RS).

MÉTODOS: Foram analisados dados retrospectivos de 2.930 indivíduos, residentes em 36 cidades do Planalto Central do RS. Levaram-se em consideração presença dos fatores de risco para doença cardiovascular e valores estimados do consumo de oxigênio de pico (VO2pico), obtidos por meio de teste de esforço com protocolo de Bruce. Para classificar a ACR, os sujeitos foram distribuídos de acordo com o sexo e inseridos nas respectivas faixas etárias das tabelas de Cooper, American Heart Association (AHA) e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), e classificados conforme seu VO2pico.

RESULTADOS: A amostra feminina apresentou valores mais baixos de VO2pico do que a masculina (23,5 ± 8,5 vs. 31,7 ± 10,8 mL.kg-1.min-1, p < 0,001), e o VO2pico apresentou correlação inversa e moderada com a idade considerando-se ambos os sexos (R = -0,48, p < 0,001). Foi observada importante discrepância entre os níveis de classificação da ACR entre as tabelas, que variaram de 49% (COOPERxAHA) até 75% (UNIFESPxAHA).

CONCLUSÃO: Nossos achados indicam discrepâncias importantes na classificação da ACR proveniente das tabelas avaliadas. Estudos futuros poderiam investigar se a utilização das tabelas internacionais são aplicáveis à população brasileira e às populações de diferentes regiões do Brasil.

Palavras-chave: Aptidão física; consumo de oxigênio; população urbana; teste de esforço; classificação.

Introdução

O corpo de evidências que relaciona os baixos níveis de Aptidão Cardiorrespiratória (ACR) com um incremento na morbimortalidade cardiovascular é bastante robusto1-4. Essa associação independe da presença de outros fatores de risco, fornecendo importantes dados, de caráter tanto diagnóstico quanto prognóstico5.

O nível de ACR, avaliado por meio do consumo máximo de oxigênio ou de pico (VO2pico), pode ser mensurado pela análise dos gases expirados, medida direta, considerada padrão de referência, assim como pode ser estimado em um teste de exercício convencional por ergometria. Na atualidade, as padronizações existentes para o teste de exercício convencional nos possibilitam comparações entre os indivíduos, sendo o protocolo de Bruce amplamente utilizado para adultos6-8.

A ACR pode ser classificada por meio de diferentes tabelas, de acordo com idade, sexo e VO2pico4. No entanto, observam-se variações que podem ser significativas entre elas7-9, fato esse relevante, podendo ser um fator de confusão quando se busca acurácia na classificação dos indivíduos. Cabe salientar que as tabelas mais citadas para a classificação da ACR são as de Cooper9 e da American Heart Association (AHA)10. A tabela do Centro de Medicina de Atividade Física e do Desporto da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp)11, genuinamente brasileira, é muito pouco utilizada em nosso meio. Portanto, o objetivo deste estudo foi determinar se a classificação da ACR pelas Tabelas de Cooper9, AHA10 e Unifesp11 podem ser equiparáveis entre si, tendo como base de comparação o VO2pico estimado, adquirido de indivíduos de uma amostra regional brasileira

Materiais e Métodos

Foram utilizados os dados de 2.930 indivíduos, residentes em 36 cidades do Planalto Central do Rio Grande do Sul, avaliados no Instituto de Cardiologia de Cruz Alta (ICCA); Rio Grande do Sul, Brasil, entre 2002 e 2009. Os dados relativos a idade (anos), sexo, histórico de diabetes, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia, hipertensão arterial sistêmica, tabagismo, uso abusivo de álcool, sedentarismo, nível de estresse e presença de Doença Arterial Coronariana (DAC) foram armazenados em um banco de dados de acordo com prontuários médicos do ICCA. Foram mensuradas a massa corporal (kg), por balança de precisão (marca Cauduro LTDA, modelo BB para 150 kg), a estatura (cm) via régua acessória escalonada em centímetros, e a circunferência abdominal por fita métrica na altura da cicatriz umbilical13. O índice de massa corporal foi calculado de acordo com as recomendações na OMS (IMC: peso/altura2)12.

Os indivíduos realizaram o TE conforme indicação de médicos clínicos gerais e cardiologistas da região, sendo as mais comuns para diagnóstico de isquemia miocárdica, avaliação de terapêuticas invasivas e medicamentosas, para avaliação de arritmias e para avaliação de aptidão física e prescrição de exercício, entre outras. Os TE foram interrompidos por sintomas limitantes, obtenção da frequência cardíaca máxima ou qualquer anormalidade durante sua execução.

Os valores de VO2pico foram obtidos por meio de teste ergométrico em esteira rolante (TE), sendo utilizado protocolo de Bruce. O VO2pico foi estimado a partir das fórmulas utilizadas pelo programa ErgoPC, conforme método estabelecido na Diretriz da Sociedade Brasileira de Cardiologia14. Todos os dados foram coletados por um mesmo avaliador e este estudo foi aprovado e registrado sob o número 003/09 do comitê de ética e pesquisa em seres humanos da Universidade de Cruz Alta - Unicruz.

Para classificar a ACR, os sujeitos foram distribuídos individualmente de acordo com o sexo, sendo inseridos nas respectivas faixas etárias das tabelas de Cooper9, AHA10 e Unifesp11. Em seguida, analisou-se a distribuição percentual dos sujeitos em cada nível nas diferentes tabelas. Finalmente, foi realizada uma comparação entre os respectivos níveis de ACR das três tabelas. Os critérios de classificação das referidas tabelas9-11 estão descritos na Tabela 1.

Os resultados foram apresentados por meio de frequência relativa e absoluta para variáveis categóricas e por média e desvio-padrão para variáveis contínuas. A comparação entre as variáveis foi realizada por meio do teste qui-quadrado para as proporções e teste t para as médias. Foi utilizado o coeficiente de correlação de Pearson para a verificação de correlações entre a variável idade e o VO2pico. As diferenças entre os grupos foram consideradas significativas quando p < 0,05.

Resultados

Do total da amostra, 96% eram brancos e 60% (1.765), do sexo feminino. A idade variou de 13 a 91 anos (média de 54 ± 14 anos), sendo os homens mais novos (52 ± 14 vs. 54 ± 13 anos, p = 0,001), apresentando maior massa corporal (85 ± 15 vs. 69 ± 14 kg, p < 0,001), IMC (28 ± 5 vs. 27 ± 5 kg/m2, p < 0,001) e CA (103 ± 13 vs. 94 ± 13 cm, p < 0,001), quando comparado às mulheres. Na Tabela 2 pode-se observar a distribuição dos indivíduos de acordo com a presença dos fatores de risco.

A amostra feminina, como esperado, apresentou valores mais baixos de VO2pico do que a masculina (23,5 ± 8,5 vs. 31,7 ± 10,8 mL.kg-1.min-1, p < 0,001). O VO2pico apresentou correlação inversa e moderada com a idade, considerando ambos os sexos (R = -0,48, p < 0,001). As médias dos valores VO2pico, de acordo com as faixas etárias, estão apresentadas na Tabela 3. O percentual do VO2pico apresentou um padrão decrescente e progressivo com o aumento nas faixas etárias para ambos os sexos.

A Figura 1 ilustra o percentual de mulheres (1.A) e de homens (1.B), distribuídos de acordo com as diferentes tabelas estudadas.

A Tabela 4 apresenta as variações percentuais das comparações entres os respectivos níveis de ACR das três tabelas. Observa-se uma importante discordância entre os respectivos níveis de cada uma (COOPER vs. AHA= 49%; UNIFESP vs. AHA= 75%; e COOPER vs. UNIFESP 56%). As demais comparações podem ser observadas na tabela.

Discussão

Este estudo é pioneiro em comparar a distribuição da ACR de uma amostra regional brasileira em relação a três tabelas utilizadas em nosso meio. Nossos achados indicam relevantes discrepâncias entre a classificação da ACR, de acordo com as tabelas de Cooper, AHA e Unifesp.

A maioria das tabelas de ACR é proveniente de amostras de outros países. Portanto, diferenças étnicas e sociais em relação à população brasileira podem interferir na classificação da ACR. Além disso, existe a necessidade de salientarmos que os diferentes métodos utilizados para a obtenção do VO2pico, bem como os critérios de classificação dos níveis de ACR e diferentes idades também podem ter contribuído para os resultados discordantes observados em nosso estudo.

Indo ao encontro do que foi supracitado, a validade externa de dados coletados em outros países ou a partir de pequenas amostras deve ser testada em sujeitos brasileiros, uma vez que a extrapolação pura e simples pode levar a erros grosseiros15. Cabe salientar que tanto Neto e cols.16 quanto Negrão17 já haviam alertado para a generalização dos parâmetros de referência no que tange à avaliação da ACR. Outro ponto importante, em relação ao presente estudo, diz respeito aos largos limites de idade, que variaram entre 13 e 91 anos. Aliado a uma amostra de grande monta, o arrolamento de indivíduos com um amplo espectro etário possibilitou uma análise comparativa da ACR com outros estudos similares.

Cada tabela de classificação de ACR possui suas particularidades, e a tabela de Cooper utilizou indivíduos acima de 13 anos, independentemente do nível de atividade física9. A tabela da AHA foi composta por indivíduos entre 20 e 69 anos, sedentários ou não10. A tabela da Unifesp selecionou apenas indivíduos sedentários e com faixa etária de 20 a 59 anos11. Dessa maneira, dos 2.930 indivíduos por nós analisados, 100% foram alocados na tabela de Cooper, 85% (2.480) na tabela da AHA e 65% (1.913) na tabela da Unifesp, sendo esta última a tabela na qual ocorreu maior exclusão de indivíduos.

Quando lidamos com mensuração da capacidade funcional, podemos obter a ACR a partir de diferentes métodos. Para a coleta dessa informação realizamos o TE convencional em esteira, sendo utilizado o protocolo de Bruce. Esse protocolo tem sido amplamente utilizado em jovens e adultos, sendo o mais empregado nos serviços de saúde brasileiros6,18. Por sua vez, Cooper utilizou o tempo de permanência em teste de exercício convencional com protocolo de Balke19. Para a tabela da Unifesp foi utilizado o teste de ajuste de curvas para o VO2picovs. idade11, e nesta última foi utilizada a medida direta por meio de análise dos gases expirados. No entanto, parece-nos que, independentemente de a mensuração do VO2pico ser feita por meio da medida direta ou da indireta, o principal aspecto para uma análise acurada reside na especificidade em relação às medidas realizadas nos avaliados9,19.

Ao analisarmos a variação do VO2pico por década, podemos observar que ocorreu uma queda mais expressiva na medida em que os indivíduos eram mais velhos, para ambos os sexos, havendo uma correlação regular e inversa entre a idade e o VO2pico de nossa amostra (r = -0,48). Interessante notar que esse valor foi muito semelhante ao do estudo realizado com a mensuração direta dos gases expirados, publicado por Jae e cols.20 (r = -0,5). De fato, como era de esperar, o VO2pico declinou com o avançar da idade, especialmente a partir dos 50 anos, diminuindo regularmente em torno de 20% a 25% por década, sendo muito mais evidente nos indivíduos acima de 60 anos7,8. No entanto, o pequeno número de indivíduos alocados nas décadas abaixo dos 40 anos pode explicar a variabilidade irregular encontrada em sujeitos com idades entre 13 e 39 anos.

Foi descrito que o VO2pico pode declinar em torno de 10% por década em indivíduos não atletas, variando essa queda entre 3% e 6% em pessoas entre 20 e 30 anos5. Tal declínio pode chegar a uma redução de 20% após os 60 anos21, sendo mais rápido nos indivíduos do sexo masculino15,22. Vale salientar a similaridade desses dados provenientes da literatura com os nossos resultados, lembrando que nossos achados foram obtidos por medida indireta. Em outras palavras, parece haver pouca diferença na mensuração da variabilidade do VO2pico com a idade, independentemente se está sendo feita com ou sem a análise de gases expirados.

Outro aspecto digno de nota foi a elevada porcentagem de discordância entre os níveis da ACR das três tabelas (Tabela 4). Marins e Giannichi10 descreveram que a utilização de diferentes tabelas de classificação da ACR não interferiria significativamente nos resultados dos estudos. No entanto, o que observamos foi uma variação de 43% a 86% de discordância entre os níveis das três tabelas, para ambos os sexos e em quase todos os níveis de ACR (p < 0,001).

A elevada discordância encontrada em nosso estudo, dentro de um mesmo nível de classificação, pode ser em parte explicada pelos diferentes tipos de amostras das três tabelas em questão. Dessa maneira, a amostra utilizada para a formulação das tabelas de Cooper, AHA e Unifesp foi por nós investigada, e para a formulação da tabela de Cooper foram arrolados indivíduos da Força Aérea Norte-Americana19, ao contrário da população deste estudo, que incluiu indivíduos de 133 diferentes profissões/ocupações, não apresentadas aqui. Cabe salientar que, apesar de busca incessante, não encontramos o método e o tipo de amostra utilizada para a formulação da tabela da AHA. Além disso, também não está descrito o tipo de ocupação dos indivíduos avaliados pela Unifesp.

As disparidades na classificação da amostra deste estudo podem ser justificadas pelo fato de que entre as tabelas existem grandes variações para a classificação do indivíduo, chegando a valores de 0 a 12 mL.kg-1.min-1 9-11 (Tabela 1). Outra observação que se faz necessária diz respeito ao fato de que quando analisados os valores de VO2pico, utilizados para estabelecer cada nível de ACR, foram notados diferentes intervalos de 3 a 7 mL.kg-1.min-1 na tabela de Cooper9, de 4 a 10 mL.kg-1.min-1 na tabela da AHA10 e de 1 a 6 mL.kg-1.min-1 na da Unifesp11, dificultando, dessa maneira, uma melhor concordância entre os mesmos níveis de ACR. Assim sendo, para a distribuição da nossa amostra dentro dos níveis de ACR, não houve um consenso para a maioria dos indivíduos classificados de acordo com Cooper, AHA e Unifesp. É digno de nota que a tabela da Unifesp, de origem brasileira, foi a que apresentou um maior percentual de indivíduos com disparidade na classificação.

Como na grande maioria do Brasil, em clinicas e serviços de cardiologia não é rotineiramente utilizada a análise de gases expirados, e sim o modo indireto, ora utilizando a classificação da AHA, ora com Cooper, somado ao fato de que o protocolo de Bruce é o mais utilizado, parece-nos razoável a apresentação deste estudo porque, como demonstrado, um individuo pode ser classificado de modos diferentes conforme as tabelas utilizadas pelo executor do TE. Isso por si só pode mudar a percepção do clínico e/ou do paciente quanto à sua aptidão física, especialmente para aqueles profissionais médicos em geral que não estão acostumados a trabalhar com ergometria e exercícios físicos.

Ainda, cada vez mais vem sendo indicado o TE para avaliação inicial, ou para prescrição e até reprogramação de programas de exercícios físicos, tanto em saudáveis como em pacientes portadores de fatores de risco cardiovascular, e mesmo em cardiopatas graves, e o conhecimento da existência dessas discrepâncias entre as tabelas se faz necessário, o que justifica a importância clínica deste manuscrito.

De fato, conforme a III Diretriz da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico, o TE é um procedimento em que o individuo é submetido a um esforço físico programado e individualizado, com a finalidade de se avaliar as respostas clinicas, hemodinâmicas, autonômicas, elétricas, metabólicas e eventualmente ventilatórias ao exercício23. Essa avaliação, segunda a III Diretriz, possibilita, entres outros aspectos, avaliar a capacidade funcional, a condição aeróbica, a prescrição do exercício, e demonstrar ao paciente e aos seus familiares as suar reais condições físicas, fornecendo dados aos médicos assistentes.

Em suma, a variabilidade da classificação encontrada entre as três tabelas de ACR nos remete à importância de estarmos desenvolvendo tabelas que classifiquem a população brasileira de acordo com a realidade existente em nosso país, levando em consideração todas as diferenças étnicas, sociais e culturais16,17,23, e uma realidade mais apropriada para aqueles que buscam um maior cuidado nos serviços de saúde do Brasil.

Limitações do estudo

Apesar de o TE com a análise de gases expirados ser considerado o padrão de referência para a avaliação da aptidão cardiorrespiratória, e o protocolo de rampa estar sendo, atualmente, o mais utilizado nos serviços de pesquisas, este estudo teve como importante limitação a aquisição do VO2pico de modo indireto e realizado somente no protocolo de Bruce23.

Por sua vez, na grande maioria das clinicas e serviços de cardiologia, é rotineiramente utilizado o modo indireto para a obtenção do VO2 concomitante com o protocolo de Bruce. Assim, parece-nos bem razoável a apresentação deste estudo, ainda mais que, conforme a III Diretriz da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico, se deve considerar a realidade social dos vários municípios do país23.

Finalmente, baseado no exposto, a partir da aquisição de dados de outros centros de diversas partes do Brasil, que utilizam o modelo indireto e o protocolo de Bruce, poder-se-ia obter uma melhor visibilidade da aptidão cardiorrespiratório do brasileiro, de acordo com cada subtipo regional e de um modo geral, mais próximo da realidade clinica cardiológica vigente no pais24.

Conclusão

Nossos achados indicam discrepâncias na classificação da ACR proveniente das tabelas de Cooper, AHA e Unifesp. Estudos futuros poderiam investigar se as tabelas internacionais são aplicáveis à população brasileira e às populações de diferentes regiões do Brasil. Sugere-se a validação de tabelas nacionais voltadas as características populacionais brasileiras.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação Acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Paulo Ricardo Nazario Viecili

Rua Domingo Veríssimo, 636, Toríbio Veríssimo

CEP 98005-700, Cruz Alta, RS - Brasil

E-mail:

vieciliprn@cardiol.br,

vieciliprn@uol.com.br

Artigo recebido em 13/01/12; revisado recebido em 18/01/12; aceito em 09/04/12.

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Avaliação da aptidão cardiorrespiratória em crianças com displasia broncopulmonar Rev Bras Fisioter 2007 105 11 2 11 Abreu LR Costa-Rangel RC Gastaldi AC Guimarães RC Cravo SL Sologuren MJ Original Articles Cardiorespiratory fitness of a Brazilian regional sample distributed in different tables

BACKGROUND: Most classification tables of cardiorespiratory fitness (CRF) used in clinical practice are international and have not been validated for the Brazilian population. That can result in important discrepancies when that classification is extrapolated to our population. OBJECTIVE: To assess the use of major CRF tables available in a Brazilian population sample of the Central High Plan of the state of Rio Grande do Sul (RS). METHODS: This study assessed the retrospective data of 2,930 individuals, living in 36 cities of the Central High Plan of the state of RS, and considered the following: presence of risk factors for cardiovascular disease and estimated maximum oxygen consumption (VO2peak) values obtained through exercise test with Bruce protocol. To classify CRF, the individuals were distributed according to sex, inserted in their respective age groups in the Cooper, American Heart Association (AHA) and Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) tables, and classified according to their VO2peak. RESULTS: Women had lower VO2peak values as compared with those of men (23.5 ± 8.5 vs. 31.7 ± 10.8 mL.kg-1.min-1, p < 0.001). Considering both sexes, VO2peak showed an inverse and moderate correlation with age (R = -0.48, p < 0.001). An important discrepancy in the CRF classification levels was observed between the tables, ranging from 49% (Cooper x AHA) to 75% (Unifesp x AHA). CONCLUSION: Our findings indicate important discrepancy in the CRF classification levels of the tables assessed. Future studies could assess whether international tables could be used for the Brazilian population and populations of different regions of Brazil.

 Physical fitness oxygen consumption urban population exercise test classification

Karlyse Claudino BelliI; Carine CalegaroIII; Cleusa Maria RichterII; Jonatas Zeni KlafkeII,IV, Ricardo SteinI; Paulo Ricardo Nazario VieciliII,III

IUniversidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre

IIInstituto de Cardiologia de Cruz Alta, Cruz Alta

IIIUniversidade de Cruz Alta, Cruz Alta

IVUniversidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS - Brazil

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ABSTRACT

BACKGROUND: Most classification tables of cardiorespiratory fitness (CRF) used in clinical practice are international and have not been validated for the Brazilian population. That can result in important discrepancies when that classification is extrapolated to our population.

OBJECTIVE: To assess the use of major CRF tables available in a Brazilian population sample of the Central High Plan of the state of Rio Grande do Sul (RS).

METHODS: This study assessed the retrospective data of 2,930 individuals, living in 36 cities of the Central High Plan of the state of RS, and considered the following: presence of risk factors for cardiovascular disease and estimated maximum oxygen consumption (VO2peak) values obtained through exercise test with Bruce protocol. To classify CRF, the individuals were distributed according to sex, inserted in their respective age groups in the Cooper, American Heart Association (AHA) and Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) tables, and classified according to their VO2peak.

RESULTS: Women had lower VO2peak values as compared with those of men (23.5 ± 8.5 vs. 31.7 ± 10.8 mL.kg-1.min-1, p < 0.001). Considering both sexes, VO2peak showed an inverse and moderate correlation with age (R = -0.48, p < 0.001). An important discrepancy in the CRF classification levels was observed between the tables, ranging from 49% (Cooper x AHA) to 75% (Unifesp x AHA).

CONCLUSION: Our findings indicate important discrepancy in the CRF classification levels of the tables assessed. Future studies could assess whether international tables could be used for the Brazilian population and populations of different regions of Brazil.

Keywords: Physical fitness; oxygen consumption; urban population; exercise test; classification.

Introduction

The body of evidence correlating low cardiorespiratory fitness (CRF) with an increase in cardiovascular morbidity and mortality is very robust1-4. That association does not depend on the presence of other risk factors, providing important diagnostic and prognostic data5.

The CRF level, assessed by use of maximum or peak oxygen consumption (VO2peak), can be measured through the analysis of expired gases, a direct measure considered the reference standard, or can be estimated in a conventional exercise test (ET) using ergometry. Currently, the existing standardizations for conventional ET allow comparisons between individuals, the Bruce protocol being widely used for adults6-8.

Cardiorespiratory fitness can be classified by use of different tables, according to age, sex and VO2peak4. However, those tables can vary significantly7-9, which can be a confounding factor in the search for accuracy in classifying individuals. It is worth noting that the most used tables for CRF classification are that by Cooper9 and that of the American Heart Association (AHA)10. The table of the Center of Physical Activity and Sports Medicine of the Universidade Federal de São Paulo (Unifesp)11, genuinely Brazilian, is rarely used. Thus, this study aimed at assessing the existence of equivalence among those CRF classification tables (Cooper9, AHA10 and Unifesp11), having estimated VO2peak as the base for comparison, and assessing individuals from a Brazilian regional sample.

Materials and Methods

Data were collected from 2,930 individuals, living in 36 cities of the Central High Plan of the state of Rio Grande do Sul, assessed at the Instituto de Cardiologia de Cruz Alta (ICCA), in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, from 2002 to 2009. Based on the medical records from the ICCA, the following data were stored in a database: age (years); sex; history of diabetes; hypercholesterolemia; hypertriglyceridemia; systemic arterial hypertension; smoking; alcohol abuse; sedentary lifestyle; stress level; and presence of coronary artery disease (CAD). The following parameters were measured: body mass (kg), by use of a precision scale (Cauduro LTDA, model BB for 150 kg); height (cm), by use of a graded ruler in centimeters; and abdominal circumference (AC), by use of a measuring tape at the level of the navel13. Body mass index (BMI: weight/height2) was calculated according to the World Health Organization recommendations12.

The individuals underwent ET according to the following indications of local general clinicians and cardiologists: diagnosis of myocardial ischemia; assessment of invasive and medicamentous therapies; assessment of arrhythmias; and assessment of physical fitness and exercise prescription. The ET was interrupted in the presence of limiting symptoms, maximum heart rate, or any abnormality during its execution.

The VO2peak values were obtained by use of treadmill stress test with Bruce protocol. The VO2peak was estimated based on the formulae used in the ErgoPC program, according to the method established in the Brazilian Society of Cardiology guidelines14. All data were collected by one single examiner. This study was approved by the Ethics Committee on Research in Human Beings of the Universidade de Cruz Alta (Unicruz) (protocol 003/09).

To classify the CRF, the subjects were distributed according to sex, and inserted in the age groups of the Cooper9, AHA10 and Unifesp11 tables. Then, the percentage distribution of the individuals was analyzed at each level of the different tables. Finally, the CRF levels were compared between the three tables. Table 1 shows the classification criteria of the tables9-11.

The results were shown as relative and absolute frequencies for categorical variables, and as mean and standard deviation for continuous variables. The variables were compared by use of the chi-square test for proportions and the t test for means. Pearson correlation coefficient was used to assess the correlations between the variables age and VO2peak. The differences between the groups were considered significant when p < 0.05.

Results

This study sample comprised 2,930 individuals, 1,765 (60%) were of the female sex, and 96%, white. Their age ranged from 13 to 91 years (mean, 54 ± 14 years). Men were younger (52 ± 14 vs. 54 ± 13 years, p = 0.001) and had greater body mass (85 ± 15 vs. 69 ± 14 kg, p < 0.001), BMI (28 ± 5 vs. 27 ± 5 kg/m2, p < 0.001), and AC (103 ± 13 vs. 94 ± 13 cm, p < 0.001) as compared with women. Table 2 shows the distribution of individuals according to the presence of risk factors.

As expected, women had lower VO2peak values than men (23.5 ± 8.5 vs. 31.7 ± 10.8 mL.kg-1.min-1, p < 0.001). The VO2peak showed an inverse and moderate correlation with age for both sexes (R = -0.48, p < 0.001). Table 3 shows the mean VO2peak values according to the age groups. For both sexes, the VO2peak percentage progressively decreased as age increased.

Figure 1 shows the percentage of women (1.A) and men (1.B) distributed according to the different tables studied.

Table 4 compares the percentage and number of individuals in each CRF classification level of the three tables assessed. An important disagreement is observed among the CRF levels of each table (Cooper vs. AHA= 49%; UNIFESP vs. AHA= 75%; and Cooper vs. UNIFESP 56%). Other comparisons are shown in Table 4.

Discussion

This study is the first to compare the distribution of CRF levels in a Brazilian regional sample regarding the three CRF classification tables used in Brazil. Our findings indicate relevant discrepancies among the Cooper, AHA and Unifesp CRF classification tables.

Most CRF classification tables have originated in other countries. Thus, ethnical and social differences regarding the Brazilian population might interfere in the CRF classification. In addition, it is worth noting that the different methods used to obtain VO2peak, as well as the criteria used for CRF classification and different ages might have contributed to the disagreeing results found in our study.

In addition, the external validity of data collected in other countries or from small samples should be tested in Brazilian individuals, because pure and simple extrapolation might lead to rough errors15. It is worth noting that both Neto et al.16 and Negrão17 have already called attention to the generalization of reference parameters regarding the evaluation of CRF. Another important point in this study relates to the wide age range of the participants (13 to 91 years). The enrollment of individuals from a wide age range and the large sample enabled a comparative CRF analysis with other similar studies.

Each CRF classification table has its particularities as follows: the Cooper table used individuals over the age of 13 years, regardless of their level of physical activity9; the AHA table encompassed individuals aged between 20 and 69 years, with either a sedentary lifestyle or not10; and the Unifesp table selected only individuals aged between 20 and 59 years with a sedentary lifestyle11. Of the 2,930 individuals studied, 100% were allocated to the Cooper table, 85% (2,480) to the AHA table, and 65% (1,913) to the Unifesp table, which had the greatest rate of exclusion.

When measuring functional capacity, CRF can be obtained by use of different methods. To collect that information, conventional ET on a treadmill was performed with the Bruce protocol, which has been widely used for youngsters and adults, being the most commonly used in Brazilian health services6,18. However, Cooper has used the length of stay in the Balke treadmill protocol19. The Unifesp table used the curve adjustment for VO2peakvs. age11, and the direct measure through expired gas analysis. However, independently of measuring VO2peak directly or indirectly, the major aspect for an accurate analysis lies in the specificity of the measures performed9,19.

Assessing the VO2peak variation per decade, a more expressive drop occurred as the individuals' age increased, for both sexes, a regular and inverse correlation between age and VO2peak being observed (r = -0.48). It is worth noting the striking similarity of that value with that of the study by Jae et al.20 performed with direct measurement of expired gases (r = -0.5). As expected, VO2peak decreased as age increased, especially from 50 years onwards, decreasing regularly around 20% to 25% per decade, and this was much more evident in individuals over 60 years7,8. However, the small number of individuals allocated for the decades below 40 years might explain the irregular variation found among individuals aged between 13 and 39 years.

A study has reported that VO2peak can decrease approximately 10% per decade in non-athletic individuals, this drop varying from 3% to 6% in individuals aged between 20 and 30 years5. That decline can reach 20% after the age of 60 years21, being faster among men15,22. It is worth noting the similarity between those literature data and ours, taking in mind that our findings were obtained by use of indirect measure. In other words, VO2peak variation with age seems to differ only slightly, independently of being performed with or without expired gas analysis.

Another aspect worthy of note was the elevated percentage of disagreement between the CRF levels in the three tables (Table 4). Marins and Giannichi10 have reported that the use of different CRF classification tables would not interfere significantly in the results of the studies. However, we observed disagreement among the CRF levels of the three tables ranging from 43% to 86% for both sexes and in almost all CRF levels (p < 0.001).

The high disagreement found in our study within the same classification level can be partially explained by the different types of samples used to elaborate the tables. Thus, we investigated the samples used to elaborate the Cooper, AHA and Unifesp tables, and discovered that the Cooper table enrolled individuals from the North-American Air Force19, differing from this study population, which included individuals with 133 different professions/occupations (not described in this study). It is worth noting that, we have found the description of neither the method nor the type of sample used to formulate the AHA table. Similarly, the occupation of the individuals assessed to elaborate the Unifesp table has not been described.

The disparities in the classification of this study sample can be justified by the fact that there are great variations among the classification tables (values ranging from 0 to 12 mL.kg-1.min-1)9-11 (Table 1). In addition, when analyzing the VO2peak values used to establish each CRF level, the following different intervals were noted, hindering a better agreement between the same CRF levels: 3 to 7 mL.kg-1.min-1 in the Cooper table9; 4 to 10 mL.kg-1.min-1 in the AHA table10; and 1 to 6 mL.kg-1.min-1 in the Unifesp table11. Thus, for distributing our sample in the CRF levels, there was no consensus for most individuals classified according to Cooper, AHA and Unifesp. It is worth noting that the Unifesp table, from Brazilian origin, had the highest percentage of classification disparity between individuals.

As in most parts of Brazil, cardiology clinics and services do not routinely use expired gas analysis, but the indirect method, applying either the AHA classification or Cooper's classification, in addition to Bruce protocol. Thus, we considered performing this study important, because an individual can be classified differently depending on the table used by the ET examiner. This, by itself, can change the perception of the clinician and/or patient regarding physical fitness, especially for general physicians who are not used to work with ergometry and physical exercises.

The ET has been increasingly indicated for initial assessment or prescription and reprograming of physical exercises to both healthy individuals and those with cardiovascular risk factors, or even severe heart disease. Thus, knowing the existence of those discrepancies among the tables is necessary, justifying the clinical importance of this study.

According to the Brazilian Society of Cardiology III Guideline on Exercise Test, the ET is a procedure in which the individual undergoes a programed and individualized physical exertion, aiming at assessing clinical, hemodynamic, autonomic, electrical, metabolic and eventually ventilatory responses to exercise23. That assessment, according to that guideline, allows assessing functional capacity and aerobic capacity, prescribing exercise, and showing the patients and their families their actual physical conditions, providing data to attending physicians.

Briefly, the variation found among the three CRF classification tables points to the importance of developing classification tables specific for the Brazilian population, considering all ethnical, social and cultural differences16,17,23, in the search for more careful attention at health care services in Brazil.

Limitations of the study

Although ET with expired gas analysis is considered the reference standard for assessing CRF, and the symptom-limited protocol is currently the most used in research services, in this study, VO2peak was indirectly measured and with only the Bruce protocol, which was an important limitation23.

However, most cardiology clinics and services use routinely the indirect method for measuring VO2 concomitantly with the Bruce protocol. Thus, we believe that performing this study is reasonable, especially because, according to the Brazilian Society of Cardiology III Guideline on Exercise Test, the social reality of several municipalities should be considered23.

Finally, based on data collection of other centers in several regions of Brazil also using the indirect VO2 measurement and Bruce protocol, a better overview of CRF of Brazilians could be obtained, according to each regional subtype and closer to the cardiological clinical reality of the country24.

Conclusion

Our findings show discrepancies in the CRF classifications originating from the Cooper, AHA and Unifesp tables. Future studies could investigate whether international tables can be applied to the Brazilian population and populations of different Brazilian regions. National CRF classification tables, contemplating the characteristics of the Brazilian population, should be validated.

Potential Conflict of Interest

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

Sources of Funding

There were no external funding sources for this study.

Study Association

This study is not associated with any post-graduation program.

References