Determinantes e consequências do excesso ventilatório durante o exercício em indivíduos com doença pulmonar intersticial fibrosante

Abstract

INTRODUÇÃO: O excesso ventilatório ao exercício (EEV) tem assumido papel de destaque na avaliação funcional e prognóstica de pacientes com doenças cardiopulmonares. Até o momento, as consequências em termos de mecânica ventilatória e as causas do EEV foram pouco exploradas em pacientes com doença pulmonar intersticial (DPI) fibrosante crônica. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar os potenciais fundamentos e as consequências qualitativas (mecânica ventilatória) de uma resposta ventilatória quantitativa (equivalente ventilatório para dióxido de carbono – ⩒E/⩒CO2) elevada durante o exercício em indivíduos com DPI fibrosante crônica. MÉTODOS: Vinte e oito pacientes com DPI fibrosante crônica e 13 indivíduos controles pareados por idade, sexo e índice de massa corporal foram submetidos a um teste de exercício cardiopulmonar incremental (incrementos a cada 1-3 minutos) máximo limitado por sintomas com medidas seriadas de capacidade inspiratória. Amostras de sangue arterial ou capilar arterializado (c) foram obtidas de todos os pacientes durante o repouso. Em um subgrupo de pacientes (n=16) amostras de sangue capilar arterializado foram obtidas durante o exercício. O EEV foi definido como ⩒E/⩒CO2 slope ≥ 36L/L. RESULTADOS: 13/28 pacientes (46,4%) apresentaram EEV. Os pacientes (62,2±9,9 anos, 42,8% homens) apresentaram função pulmonar em repouso e capacidade de exercício igualmente menores em comparação aos controles (66,8±8,8 anos, 61,5% homens), enquanto a escala de dispneia modificada Medical Research Council foi maior naqueles com versus sem EEV (3 [2–3] vs 2 [1–2]; P=0,046). Os pacientes com EEV apresentaram maior frequência respiratória, menor volume de reserva inspiratório e menores valores de saturação periférica de oxigênio durante todo o exercício (P<0,05 para todas as comparações) quando comparado aos sem EEV. A relação espaço morto (VD)/volume corrente (VT) foi similarmente elevada ao repouso entre os pacientes, mas somente no grupo com EEV não reduziu significativamente durante o exercício (0,50±0,15 vs 0,39±0,11; P=0,006). A PcCO2 em repouso foi menor no grupo com EEV (35±3 vs 38±6 mmHg; P=0,09), no entanto, essa diferença não se manteve durante o exercício. CONCLUSÃO: A incapacidade de reduzir o espaço morto ventilado (VD/VT) e a hipoxemia progressiva durante o exercício estão associadas ao EEV em pacientes com DPI fibrosante crônica levando à piora da mecânica ventilatória.

BACKGROUND: Excessive exercise ventilation (EEV) has assumed a prominent role in the functional and prognostic assessment of patients with diverse cardiopulmonary diseases. The ventilatory mechanical consequences and causes of EEV in patients with chronic fibrosing interstitial lung disease (fILD) were less extensively explored. Accordingly, we aimed to assess the potential underpinning(s) of EEV and the qualitative consequences (ventilatory mechanics) of a high quantitative (ventilation/carbon dioxide output – ⩒E/⩒CO2) ventilatory response to exercise in subjects with fILD. METHODS: Twenty-eight patients with fILD and 13 controls matched for age, gender, and body mass index performed a symptom-limited incremental (1-3 min steps) cycling cardiopulmonary exercise test with serial measurements of inspiratory capacity. Resting radial artery or ear lobe capillary (c) blood samples were obtained from all patients. A subset of patients (n=16) collected capillary samples during exercise. EEV was defined as exertional ⩒E/⩒CO2 slope ≥36L/L. RESULTS: 13/28 patients (46.4 %) presented EEV. While patients (62.2±9.9 yrs, 42.8% males) showed similarly lower resting pulmonary function and exercise capacity compared to controls (66.8±8.8 yrs, 61.5% males), modified Medical Research Council dyspnea scale was higher in those with versus without EEV (3 [2–3] vs 2 [1–2]; P=0.046). Higher breathing frequency, lower inspiratory reserve volume, and lower SpO2 were observed during exercise in the former group (all P<0.05). Dead space (VD)/tidal volume (VT) ratio was similar at rest but VD/VT failed to decrease (0.50±0.15 vs 0.39±0.11; P=0.006) in patients with EEV. Meanwhile, resting PcCO2 was lower in this group (35±3 vs 38±6 mmHg; P=0.09) but similar thereafter during exercise. CONCLUSIONS: Incapacity to reduce VD/VT ratio and progressive hypoxemia during exercise underpin excessive ventilation with consequential worse ventilatory mechanics in patients with fILD.