Prescrição de Exercício em Reabilitação Cardíaca Mediada pela Função Autonómica (EXCARMA)

A reabilitação cardíaca (CR) provou ser um componente essencial de prevenção secundária do continuum no tratamento das doenças cardiovasculares (DCV), sendo uma recomendação Classe I com nível de evidência A e B nas Diretrizes da Sociedade Europeia de Cardiologia (ESC) e da American Heart Association e American College of Cardiology (AHA/ACC). A CR é também uma das intervenções clínicas mais custo-eficazes no tratamento das DCV. Estas doenças, nomeadamente a doença arterial coronária (DAC) e a insuficiência cardíaca (IC), estão associadas a disfunção autonómica, particularmente uma sobreativação do sistema simpático autonómico (SSA), levando a vasoconstrição coronária, remodelação miocárdica e aumento do consumo basal de oxigénio. O principal componente dos programas de CR (PCR) é o treino de exercício (TE), um dos pilares centrais do tratamento não farmacológico nas DCV, prevenindo assim a progressão dos efeitos deletérios acima mencionados. O papel do TE nos PCR tem sido cada vez mais enfatizado; no entanto, ainda não está claro, entre a variedade de programas de treino existentes, qual é a combinação e o tipo de exercício (aeróbio/anaeróbio ou ambos), frequência e duração das sessões, cuja prescrição deve ser personalizada considerando a história clínica do doente e os resultados do exame pré-PCR. Esta limitação é apontada como um grande obstáculo na obtenção de resultados otimizados nos PCR. A ausência de uma metodologia que possa avaliar com maior precisão e, portanto, quantificar melhor o efeito da prescrição, otimizando com segurança o plano de treino, é um dos problemas centrais relativamente à CR, e será abordada nesta proposta de investigação colocando a modulação autonómica do sistema CV no centro da racional para prescrever TE nos PCR. O principal objetivo deste plano de investigação é desenhar um protocolo objetivo e individualizado para prescrever TE nos PCR baseado no output autonómico.

Após ponderação cuidadosa, foram consideradas duas patologias importantes mas diferentes com sobreativação do SSA claramente demonstrada: "IC não isquémica com fração de ejeção reduzida" (ICNI-FER) e "DAC sem IC" (DACsemIC). Os seguintes objetivos secundários contribuem para a realização deste objetivo central, e definem a maioria das tarefas associadas:

• Avaliação do padrão de ativação simpática basal em doentes com ICNI-FER e DACsemIC (Tarefa2);
• Definição de um fator de normalização relativo à ativação simpática para fins de prescrição de TE no contexto dos PCR (Tarefa3)
• Definição de um programa de treino de exercício para PCR com prescrição guiada pela resposta autonómica (Tarefa 4); Na Tarefa 2 o nível de ativação basal do sistema nervoso autonómico (SNA) será caracterizado para cada uma das duas condições identificadas (ICNI-FER e DACsemIC) usando uma amostra de 30 doentes para cada uma para garantir uma boa aproximação da distribuição amostral da média usando o teorema do limite central, e os participantes serão recrutados na consulta de CR no departamento de Cardiologia do Centro Hospitalar de Leiria (CHL). A Unidade de CR do CHL é acreditada pela Associação Europeia de Cardiologia Preventiva (EAPC) desde 2022. Medidas indiretas clássicas do SNA que são relativamente imprecisas, como a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e índices derivados, serão obtidas com um Holter de 24h e um "ECG de longa duração", bem como a recuperação da FC no primeiro minuto com um Teste de Exercício Cardiopulmonar (TECP) e também catecolaminas séricas em amostras de sangue e urina. Além destas medidas indiretas, será realizada uma gravação direta do SNS obtida por microneurografia (MSNA), estando disponível na instituição de investigação de acolhimento (ciTechCare). O conjunto de variáveis (autonómicas e suas derivadas), juntamente com os biomarcadores metabólicos, permitirá uma análise de correlação multivariada seguida do uso do algoritmo de Machine Learning "Análise de Componentes Principais" (ACP) para reduzir a dimensionalidade do conjunto de dados, e assim definir um fator de normalização para fins de prescrição de exercício, o que corresponde ao principal objetivo associado à Tarefa 3. Este fator de normalização será fundamental para estabelecer o padrão individual de ativação simpática, estabelecendo o mesmo ponto de partida para a prescrição inicial de exercício e um acompanhamento imparcial do desempenho do doente. Relativamente à Tarefa 4, planos de treino (carga aeróbia/anaeróbia) serão realizados em conjunto com os níveis definidos para o modelo de classificação (um dos deriváveis da Tarefa anterior), e serão desenvolvidos pelo candidato juntamente com o Fisiatra da Equipa do PCR, estabelecendo um programa de treino combinado (aeróbio e de resistência) e estratificado (com vários níveis de intensidade, frequência, estágios e duração). Este protocolo será avaliado pelas devidas comissões de ética da saúde (Tarefa 1), e todas as questões legais relativas à segurança e proteção de dados serão respeitadas.

Relativamente aos riscos e estratégias para os mitigar, o principal risco está relacionado com a avaliação de dados. Nesse caso, outros hospitais poderão ser contactados para aumentar o número de participantes. Outro risco está relacionado com a dependência de tarefas. Neste caso, a experiência dos mentores e a integração deste projeto numa equipa com experiência em PCR e familiarizada com aplicações de inteligência artificial em Medicina será determinante.