Test da sforzo cardiopolmonare e ferro endovenoso- 'CAPOEIRA-I STUDY' (CAPOEIRA-I)

L'anemia è comune nella popolazione chirurgica elettiva, con una prevalenza di circa il 30% costantemente riportata in ampie coorti.

Il test da sforzo cardiopolmonare (CPET), che fornisce una valutazione obiettiva della capacità aerobica misurando il consumo di ossigeno (O2) e la produzione di anidride carbonica, è ampiamente considerato la valutazione gold standard della capacità funzionale poiché testa dinamicamente il sistema polmonare, cardiovascolare e muscoloscheletrico e la loro interazione in un'unica prova. I parametri CPET sono influenzati da una serie di fattori del paziente tra cui lo sforzo, la capacità di girare i pedali su una cyclette, la funzione polmonare e, in modo cruciale, l'apporto di ossigeno ai tessuti respiratori, che dipende dal contenuto di ossigeno nel sangue e dal flusso ai tessuti attraverso la gittata cardiaca .

La capacità di trasporto di ossigeno del sangue arterioso è largamente influenzata dal contenuto di emoglobina (o dalla massa totale di emoglobina (tHb-mass)). La massa di tHb influenza le prestazioni del CPET in misura maggiore rispetto alla concentrazione di emoglobina ([Hb]). [Hb] dipende dal volume plasmatico (PV) e mostra una maggiore fluttuazione di giorno in giorno rispetto alla tHb-massa.

Gli studi sugli atleti mostrano l'effetto dannoso della perdita di volume del sangue (ad es. salasso deliberato) e perdita di contenuto di emoglobina sulla performance CPET. Il corollario di ciò è la manipolazione illegale del sangue, che migliora le prestazioni del CPET. Lo stesso si vede dopo i campi di allenamento in quota con una maggiore massa di tHb che porta a un miglioramento delle prestazioni massime dell'esercizio.

La capacità aerobica è definita come la quantità massima di ossigeno che può essere consumata dal corpo per unità di tempo ed è la misura gold standard della forma fisica. Il VO2max è classicamente definito come "un plateau nell'assorbimento di ossigeno raggiunto durante l'esercizio massimale nonostante ulteriori aumenti del carico di lavoro dell'esercizio, definendo così i limiti del sistema cardiorespiratorio". Tuttavia, molti individui non raggiungono un plateau nell'assorbimento di ossigeno nonostante il massimo sforzo e viene utilizzato il termine VO2peak. Questo è il consumo di ossigeno più alto misurato durante l'esercizio ed è generalmente calcolato in media su un periodo di 30 secondi. L'O2 alla soglia anaerobica (VO2AT) è definito come: 'la massima intensità sostenuta dell'esercizio per la quale la misurazione del consumo di ossigeno può rappresentare l'intero fabbisogno energetico.' Una definizione alternativa è "l'intensità dell'esercizio alla quale il lattato inizia ad accumularsi nel flusso sanguigno al di sopra del riposo". Queste variabili di assorbimento di ossigeno dipendono in parte dalla capacità di trasporto dell'ossigeno del sangue, che a sua volta dipende dai livelli di emoglobina nel sangue.

La chirurgia maggiore comporta un aumento della richiesta metabolica del corpo. Forse per questo motivo, entrambi i valori preoperatori più bassi di VO2peak e VO2AT sono associati a un aumento della morbilità e della mortalità dopo interventi di chirurgia maggiore. Gran parte della letteratura in quest'area deriva da studi che riportano variabili CPET. Dato che le variabili del consumo di ossigeno VO2peak e VO2AT sono positivamente correlate con la tHb-massa, è possibile che parte della relazione forma fisica-risultato sia mediata dagli effetti correlati all'emoglobina piuttosto che dalla funzione cardiorespiratoria, fornendo una base meccanicistica alla scarsa prestazione del CPET in molti pazienti con anemia.

Pochi studi hanno esaminato l'impatto della manipolazione del sangue - trasfusione o terapia con ferro - sulle variabili CPET nei pazienti. Uno studio di Wright et al ha esaminato 20 pazienti con anemia cronica dovuta a "condizioni ematologiche stabili" che richiedevano trasfusioni di sangue. Un CPET è stato eseguito prima della trasfusione di sangue e ripetuto 2-6 giorni dopo la trasfusione di 1-4 unità di sangue (mediana 3). Un aumento medio di [Hb] da 8,3 a 11,2 g dl-1 è stato associato a un aumento medio (DS) di O2AT da 10,4 (2,4) a 11,6 (2,5) mlkg-1min -1, (p= 0,018). (10). Quando corretta per la variazione della concentrazione di Hb, la soglia anaerobica è aumentata di una media (SD) di 0,39 (0,74) ml kg-1 min-1 per g dl-1 Hb.

I risultati sono stati coerenti con uno studio in pazienti con beta talassemia major che ha confrontato la prestazione fisica prima e 2 ore dopo l'emotrasfusione. La durata dell'esercizio è aumentata da 7,3 (+/- 2,8) a 10,3 (+/- 2,3) minuti (p<0,05) e il picco di O2 è aumentato da 28,5 (+/- 5,0) a 36,2 (+/- 7,1) ml kg-1min -1; (p<0,05).

Misurazione della concentrazione di emoglobina rispetto alla massa totale di emoglobina

Tradizionalmente, la concentrazione di emoglobina circolante [Hb] è stata utilizzata come misura clinica della capacità di trasporto dell'ossigeno nel sangue. Tuttavia, una [Hb] bassa può essere dovuta a una ridotta quantità di emoglobina (massa assoluta di emoglobina circolante; tHb-mass) oa un aumento del volume di diluizione (volume plasmatico). Pertanto, [Hb] può essere stabile e tHb-massa bassa nel contesto di sanguinamento acuto, [Hb] normale o elevata ma tHb-massa bassa nel contesto della disidratazione, o [Hb] bassa ma tHb-massa normale o alta in il contesto del volume plasmatico in eccesso (fluido). Pertanto, l'uso di [Hb] per definire la capacità di trasporto di ossigeno nel sangue può essere fuorviante in alcune circostanze.

tHb-mass rappresenta la massa assoluta di emoglobina circolante nel corpo, la [Hb] misurata dipende dalla tHb-mass e dal volume del sangue (BV) (somma del volume plasmatico (PV) e del volume totale dei globuli rossi]). La proporzione di ossigeno trasportato in soluzione nel plasma è irrisoria (0,3 ml per 100 ml di plasma) in condizioni fisiologiche normali, mentre ogni grammo di Hb lega fino a 1,39 ml di ossigeno. Pertanto, la tHb-massa è il principale determinante della capacità totale di trasporto di O2 nel sangue e può fornire informazioni aggiuntive sullo stato clinico dei pazienti rispetto a quelle fornite dalla sola [Hb].

In alternativa, un esame del sangue recentemente sviluppato in grado di stimare i volumi vascolari assoluti può essere applicato come test diretto per correggere eventuali fluttuazioni del volume plasmatico che influenzano un valore [Hb]. Poiché il modello richiede solo un semplice prelievo di sangue, può essere un'alternativa adatta per stimare i volumi vascolari (e la massa tHb) se il paziente non è in grado di eseguire la tecnica oCOR.

Classificazione dell'anemia

La terminologia relativa alla classificazione dell'anemia può essere complessa. Non esiste un singolo parametro di laboratorio che rifletta in modo completo lo stato generale del ferro di un individuo. Il percorso POAS utilizzato all'UHS semplifica questo (Appendice 1). Nel periodo perioperatorio ci sono una serie di possibili cause di anemia ferro-correlata:

• Carenza di ferro: Ferritina <30 g,l-1
• Carenza di ferro e carenza di ferro funzionale (FID) (ferritina 30-100g.l-1 con TSAT <20% e CRP >5.
• Restrizione di ferro/deplezione di Ferritina 30-100 con TSAT >20% o CRP aumentata/normale.
• Se la ferritina è >100 g, l-1 causa di anemia potrebbe essere anemia non carente di ferro o FID
• Carenza di ferro funzionale: insufficiente incorporazione di ferro nei precursori eritroidi nonostante riserve di ferro apparentemente adeguate. Riconosciuto dalla presenza di ferro colorabile nel midollo osseo, con un normale valore di ferritina sierica,
• Anemia da infiammazione cronica: carenza funzionale di ferro causata da infiammazione cronica.
• Uno striscio di sangue è utile per rilevare la carenza di ferro insieme alla FID per determinare quali pazienti possono trarre beneficio dalla terapia con ferro.

I ricercatori hanno definito come viene classificata l'anemia e chi sarebbe idoneo per la terapia con ferro per via endovenosa sulla base del consenso internazionale e delle linee guida ospedaliere locali. I pazienti che non rientrano nei gruppi chiari di carenza di ferro, replezione di ferro o carenza di ferro funzionale secondo la guida POAS non sono adatti per il ferro per via endovenosa e non saranno ammissibili per questo studio.

Dichiarazione di ricerca

L'anemia preoperatoria è comune ed è associata a esiti peggiori dopo interventi chirurgici importanti. La compromissione della prestazione fisica, valutata dal CPET, è anch'essa associata a risultati compromessi e può essere in parte dovuta all'anemia preoperatoria.

I ricercatori desiderano testare la fattibilità dell'esecuzione di un test CPET, quindi somministrare ferro per via endovenosa e ripetere un CPET prima dell'intervento chirurgico nei pazienti presi in considerazione per la chirurgia elettiva. I ricercatori vogliono scoprire se il trattamento di pazienti anemici idonei alla terapia con ferro per via endovenosa influisce sulle loro variabili CPET. Ciò contribuirà a informare ulteriormente il lavoro per vedere se la terapia con ferro per via endovenosa combinata con la stratificazione del rischio aggiustata con CPET migliora la morbilità e/o la mortalità per i pazienti anemici sottoposti a chirurgia elettiva maggiore.