Exercício respiratório contra dispneia em pacientes com insuficiência cardíaca para melhorar a quimiossensibilidade (Breathe-HF)

FUNDO

A ineficiência ventilatória, mais comumente quantificada como uma inclinação aumentada da ventilação (V̇E) para exalação de dióxido de carbono (V̇CO2) durante o exercício, é um marco em pacientes com insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida e preservada (ICFEr, ICFEP).[1] Numerosos estudos descobriram que inclinações mais altas de V̇E/V̇CO2 estão associadas a pior prognóstico.[2-4] Os componentes da inclinação V̇E/V̇CO2 são a pressão parcial de CO2 arterial (PaCO2), que é afetada pela hiperventilação, e a relação espaço morto pulmonar/volume corrente (VD/VT), que é afetada por anormalidades da perfusão pulmonar.[5] A resposta exagerada na ventilação de pacientes com ICFEr pode ser causada por hipersensibilidade dos quimiorreceptores ao CO2,[6] e/ou uma hiperatividade nervosa simpática comumente encontrada em pacientes com ICFER, com base em uma ativação aumentada de metaborreceptores na resposta dos músculos periféricos ao aumento do metabolismo anaeróbico. [7] Sugeriu-se que a hiperatividade nervosa simpática crônica diminua a capacidade aeróbica dos músculos esqueléticos com base na capilarização reduzida[8] e no fluxo de glóbulos vermelhos[9], levando a uma mudança no tipo de fibra muscular em direção a um conteúdo menor de fibras tipo I.[10] O consequente metabolismo muscular anaeróbico leva ao aumento da fatigabilidade muscular[11] e à acidose já em níveis baixos de exercício, que desencadeiam respostas exageradas na ventilação.[12] A hiperventilação, por outro lado, é bem conhecida por estimular a atividade nervosa simpática e, portanto, o círculo vicioso da atividade nervosa simpática conduzindo a hiperventilação e a hiperventilação ativando a atividade nervosa simpática continua.[13] Isso sugere que a hiperventilação pode ser não apenas uma consequência da má função do ventrículo esquerdo (VE), mas também um fator determinante.

Além das terapias farmacêuticas e das intervenções eletrofisiológicas, descobriu-se que a terapia de exercícios tem efeitos benéficos nos parâmetros hemodinâmicos e ventilatórios em pacientes com ICFEr[14] e ICFEP.[15] Acredita-se que os principais mecanismos do exercício sejam a redução da resistência periférica e, portanto, a pós-carga cardíaca pela melhora da função endotelial, aumento da capilarização levando à melhora da oxigenação dos músculos esqueléticos e melhora do metabolismo aeróbico.[16] Apesar dos efeitos benéficos do treinamento físico em ambos os ambientes, baseado em centro e domiciliar,[17, 18] a adesão à atividade física foi baixa entre pacientes com ICFEr.[19] Surpreendentemente, poucos estudos direcionaram a ventilação diretamente com abordagens terapêuticas. Apenas três estudos avaliaram os efeitos do treinamento de respiração lenta na função cardiorrespiratória.[20, 21] Esses estudos constataram melhora da função física, redução da pressão sanguínea e arterial pulmonar, aumento da fração de ejeção (FE),[20, 22] melhora da eficiência ventilatória[20] e redução da apneia do sono.[22] Além disso, eles descobriram uma melhor regulação do sistema nervoso autônomo, reduzindo o impulso simpático e aumentando a atividade vagal.[23] Não se sabe se a respiração lenta pode aumentar a PaCO2 o suficiente para alterar a sensibilidade ou o ponto de ajuste dos quimiorreceptores. Por outro lado, descobriu-se que o treinamento de apneia leva a grandes mudanças nos níveis de PaCO2 tolerados pelos quimiorreceptores em repouso e durante o exercício.[24, 25] No entanto, até o momento não há estudos publicados que tenham implementado a apneia em um treinamento respiratório em pacientes com IC. Além disso, estudos anteriores não investigaram se o efeito da respiração lenta na melhora da curva V̇E/V̇CO2 era devido a um aumento crônico da PaCO2 ou a uma diminuição do espaço morto ventilatório.

HIPÓTESE

Os pesquisadores levantaram a hipótese de que um treinamento de 12 semanas com respiração nasal lenta seguida de apnéia expiratória final com base em educação, introdução em centro e treinamento respiratório de 15 min/dia em casa será eficaz na redução da resposta ventilatória exagerada ao exercício.

MÉTODOS

Design de estudo

Estudo prospectivo randomizado controlado. Os pacientes elegíveis são identificados durante o check-up anual na Clínica de Insuficiência Cardíaca e Cardiologia Preventiva do Inselspital em Berna. Os pacientes serão randomizados 1:1 (estratificados para ICFEr/ICFEp e sexo) para um grupo de intervenção e controle. Os pacientes do grupo intervenção realizam o treinamento respiratório adicionalmente ao tratamento padrão e os do grupo controle recebem o tratamento padrão e recebem o treinamento respiratório após o término do estudo. O desenho do estudo e a intervenção respiratória foram desenvolvidos com informações diretas de um grupo de pacientes (do estudo piloto).

Intervenção respiratória

O treinamento de modulação do padrão respiratório é realizado em casa por 12 semanas duas vezes ao dia por 15 minutos por sessão e consiste em três componentes: 1) educação sobre ventilação anormal na insuficiência cardíaca, efeito da ventilação na PaCO2 e no sistema nervoso autônomo e sensibilidade quimiorreceptora ; 2) 1-3 sessões de treinamento presencial guiado e monitorado com respiração abdominal nasal lenta e apnéia intermitente apoiada pelo colete Healer (L.I.F.E., Milão, Itália) medindo eletrocardiograma (ECG) e excursões torácicas ao nível do xifóide, manúbrio torácico e abdome; 3) treinamento independente de apnéia em casa apoiado por folhetos, vídeos e telefonemas semanais para monitorar o progresso e adesão, responder a perguntas e incentivar a progressão adicional com a duração da apneia.

Medidas

As medições são realizadas durante a visita 1 antes e na visita 2 no final do período de intervenção.

Teste de exercício cardiopulmonar (CPET)

Os TCPEs são realizados em um cicloergômetro de acordo com as recomendações da American Heart Association.[38] Os testes de rampa são realizados conforme descrito anteriormente.[31] O consumo de O2 e a produção de CO2 serão medidos continuamente em um sistema espirométrico aberto (Quark, Cosmed, Roma, Itália) e registrados como valores médios ao longo de 8 respirações. A cada 2 minutos, os pacientes são questionados sobre sua percepção de dispneia na escala modificada de Borg. A inclinação de V̇E/V̇CO2 do repouso até o limiar ventilatório 2 (VT2), pico de V̇O2 e V̇O2 em VT1 são determinados conforme descrito anteriormente.[31]

análises de sangue

Amostras de sangue são obtidas da veia antecubital para análise de hemoglobina e NT-proBNP. Sangue arterial é extraído do lóbulo da orelha em repouso e pico de exercício para análise de PaCO2, oxigênio (PaO2), bicarbonato e pH.

Sensibilidade dos quimiorreceptores

A sensibilidade dos quimiorreceptores é medida por um protocolo de reinalação.[39] Os sujeitos estão em decúbito dorsal e respiram através de um bocal de um sistema espirométrico aberto (Innocor, Cosmed, Roma, Itália). Com a válvula de 3 vias aberta para o ar ambiente, o teste começa com 2 a 5 min de hiperventilação, permitindo que a pressão de CO2 parcial expirada (PETCO2) caia. Após a hiperventilação, o sujeito respira confortavelmente, enquanto a válvula de 3 vias é trocada para a bolsa de reinalação. O equilíbrio da PCO2 na bolsa, nos pulmões e no sangue arterial para o sangue venoso misto é obtido com três respirações profundas. Durante os minutos seguintes, o PETCO2 pode subir, enquanto o PETO2 é fixado em 150 mmHg durante o teste hiperóxico e em 50 mmHg durante um segundo teste hipóxico executado alimentando 100% de O2 no circuito por uma porta na bolsa de reinalação. As respostas quimiorreflexas centrais e periféricas ao CO2 são estimadas pela diferença entre a resposta ventilatória hiperóxica e hipóxica.[40, 41]

Resultados relatados pelo paciente

O Questionário de Cardiomiopatia de Kansas City (KCCQ) é preenchido durante a visita 1 e a visita 2 para avaliar a qualidade de vida e a dispneia. Durante a visita 2, uma entrevista estruturada é realizada com o paciente para avaliar a viabilidade e as barreiras com o treinamento respiratório. A adesão ao treinamento é monitorada com base em informações verbais dos pacientes durante os telefonemas semanais.

Variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e frequência respiratória (BF)

A VFC é medida a partir do ECG de 24 horas registrado com o colete Healer (L.I.F.E., Milão, Itália) e analisada a partir de um segmento durante uma fase de sono profundo conforme descrito anteriormente pelo grupo de investigadores.[42] Potência de baixa frequência (LF, ms2, 0,04-0,15 Hz), potência de alta frequência (HF, ms2, 0,15-0,4 Hz), e o LF/HF são analisados ​​[43]. BF é medido por extensômetros do colete Healer.

RESULTADOS

O desfecho primário é a inclinação V̇E/V̇CO2 analisada por ANCOVA com medidas repetidas corrigidas para valores basais e EF e sexo.

Os desfechos secundários são o nadir da relação V̇E/V̇CO2, padrão respiratório, VD/VT, pico de V̇O2, V̇O2 em VT1, PETCO2 em repouso, sensibilidade quimiorreceptora periférica e central, gases sanguíneos arteriais, NT-proBNP, frequência cardíaca, VFC, ventricular prematuro batimentos de ECG de 24 horas, KCCQ, viabilidade e adesão.

REFERÊNCIAS

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