O efeito da dopamina na difusão pulmonar e no volume sanguíneo capilar durante o exercício

1. Objetivos do estudo

   O objetivo principal deste estudo é examinar o efeito da infusão de dopamina e do bloqueio do receptor de dopamina-2 no volume sanguíneo capilar pulmonar, difusão e as variáveis ​​hemodinâmicas da pressão da artéria pulmonar, débito cardíaco e resistência vascular pulmonar durante o exercício. Secundariamente, este estudo examinará o efeito da infusão de dopamina e o bloqueio do receptor de dopamina-2 na tolerância ao exercício.

2. Fundo

   Para atender ao aumento da demanda de oxigênio necessária para o exercício, a capacidade de difusão pulmonar (DLCO) deve aumentar a fim de evitar uma queda na oxigenação arterial e o término precoce do exercício. O aumento da DLCO durante o exercício é obtido pela expansão do volume sanguíneo capilar pulmonar (Vc) e pela capacidade de difusão da membrana (Dm) por meio do recrutamento e distensão dos capilares pulmonares, aumentando efetivamente a área de superfície para difusão. O recrutamento e distensão dos capilares pulmonares diminui a resistência vascular pulmonar (RVP), aumentando o fluxo sanguíneo pulmonar (Q) enquanto limita o aumento da pressão arterial pulmonar (PAP) com o exercício.

   Na saúde, acredita-se que as intervenções farmacológicas não afetem a PAP durante o exercício. No entanto, a dopamina, um vasodilatador pulmonar, pode ajudar a regular a PAP durante o exercício. Especificamente, a dopamina parece importante para uma resposta cardiovascular normal ao exercício, pois a metoclopramida (antagonista do receptor pulmonar de dopamina 2) diminui o Q máximo e a tolerância ao exercício (1). Esses resultados sugerem que a dopamina pode modular a Vc durante o exercício por meio da regulação do músculo liso pulmonar, afetando subseqüentemente RVP, PAP, Q e tolerância ao exercício. No entanto, como a dopamina regula DLCO, Vc, Q e a tolerância ao exercício é desconhecida.

   Objetivo: O objetivo deste estudo é examinar o efeito de um agonista de dopamina e um antagonista do receptor de dopamina-2 em DLCO, Vc, PAP, PVR, Q e tolerância ao exercício.

   Hipótese: Supõe-se que a dopamina aumentará Vc, levando a uma redução na RVP e uma diminuição correspondente na PAP. Essa resposta permitirá um aumento na DLCO, Q e tolerância ao exercício em relação ao controle. Por outro lado, a metoclopramida (antagonista do receptor de dopamina-2) atenuará o aumento da Vc, bem como a redução da RVP, levando a um aumento da PAP. Nessa condição, DLCO, Q e tolerância ao exercício serão reduzidos.

3. Métodos

Visão geral do estudo: Este estudo utilizará um design randomizado, duplo-cego cruzado, onde indivíduos saudáveis ​​terão medições realizadas em repouso e 2 cargas de trabalho (60% e 85% do VO2pico previamente determinado) com dopamina intravenosa (2µg/kg/min), bloqueio do receptor de dopamina (20 mg de metoclopramida oral) ou placebo (ordem aleatória). Os dados serão coletados em 5 dias diferentes durante um período de 2 a 3 semanas. Dia 1: Função pulmonar e teste de exercício graduado até a exaustão. Dia 2-4: determinação de Vc em repouso e exercício com dopamina intravenosa, bloqueio do receptor de dopamina ou placebo (ordem aleatória). Após um breve período de descanso, testes de tempo até a exaustão a 85% do VO2pico serão realizados para caracterizar a tolerância ao exercício. Dia 5: Avaliação da PAP via ultrassom cardíaco em repouso e durante o exercício com dopamina intravenosa, bloqueio do receptor de dopamina ou placebo (ordem randomizada).

Função Pulmonar e Teste de Exercício Cardiopulmonar: Os indivíduos serão submetidos a um teste de exercício graduado até a exaustão volitiva para caracterizar o condicionamento aeróbico (VO2pico) e um teste de função pulmonar padrão para caracterizar os parâmetros de função pulmonar.

Medição de DLCO e Vc durante o exercício: DLCO e Vc serão medidos usando o método de apneia DLCO de tensão múltipla de oxigênio (2) em repouso e durante o exercício de ciclismo a 60% e 85% do VO2pico. Durante três dias diferentes, os participantes serão randomizados para cada uma das seguintes condições: 1) dopamina (2 μg/kg/min intravenoso) e uma pílula de placebo, 2) metoclopramida (20 mg oral) e soro fisiológico intravenoso ou 3) soro fisiológico intravenoso e uma pílula de placebo. Durante cada carga de trabalho, os sujeitos realizarão uma manobra de apneia DLCO por seis segundos, repetida três vezes durante o exercício em diferentes tensões de oxigênio (0,21, 0,40, 0,60; carga de trabalho e tensão de oxigênio randomizadas) permitindo o cálculo de Vc e Dm. Os testes serão distribuídos por vários dias para garantir que não haja acúmulo de CO. A DLCO será corrigida para hemoglobina e temos experiência considerável na realização desses testes.

A pressão sistólica da artéria pulmonar (PASP), PVR e Q: Doppler ecocardiografia (PASP) serão usados ​​como uma estimativa não invasiva de PAP em todas as condições de dopamina. A PASP será avaliada em repouso e durante o exercício, e esse método foi utilizado com sucesso por nosso grupo e outros em investigações anteriores(3,4). O PVR total será avaliado dividindo-se o PASP por Q em qualquer carga de trabalho. O Q será avaliado por meio do Physioflow® Impedance Cardiography (Manatec® Biomedical). Quando comparada aos métodos diretos de Fick, a cardiografia de impedância fornece uma determinação precisa de Q em repouso e durante o exercício.

Hemoglobina: Como a DLCO será corrigida para a concentração de hemoglobina, uma pequena amostra de sangue será coletada por meio de picada no dedo em repouso e durante o exercício e analisada quanto à concentração de hemoglobina usando um dispositivo portátil de medição de hemoglobina (HemoCue 201+, HemoCue AB, Angelholm, Suécia).