Similarity between predicted and obtained oxygen consumption during incremental cardiopulmonary exercise test in healthy men and chronic heart failure patients

Abstract

ABSTRACT Cardiopulmonary exercise testing (CPX) is a noninvasive method for assessing physiological changes during physical exercise. Functional capacity has been evaluated using prediction equations. However, this evaluation method may yield different outcomes when applied to a healthy male population and patients with chronic heart failure (HF). This study aimed to compare the estimated and obtained values of oxygen consumption (VO2) during CPX both at the ventilatory anaerobic threshold (VAT) and at peak exercise for healthy men and HF patients. For that, 56 men were divided into 3 groups: (1) 18 young and healthy (YG) (27±6.01 years); (2) 14 healthy older adults (OG) (61±6.3 years); and (3) 24 chronic HF patients (HFG) (53±13.6 years). CPX in cycle ergometer was administered to all individuals for determining VO2 at the VAT and peak exercise. Then, VO2 was estimated at the two moments using a prediction equation, and estimated values were compared to those obtained. Estimated VO2 was significantly higher than obtained VO2 in OG (16.9±1.8 vs. 13.1±2.1mL/kg/min) and HFG (12±6.9 vs. 8.7±2.5mL/kg/min). We found no difference between estimated and obtained VO2 for the YG (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min). The prediction equation overestimated VO2 values for older adults and HF patients. However, the YG obtained similar values than those estimated.RESUMO O teste exercício cardiopulmonar (CPX) é uma metodologia não invasiva de avaliação global da integridade dos ajustes fisiológicos durante o exercício físico. Como alternativa, a avaliação da capacidade funcional foi realizada por meio de fórmulas preditivas. No entanto, esse método de avaliação pode ter resultados diferentes quando usado em uma população de homens saudáveis e pacientes com insuficiência cardíaca (IC) crônica. Compararam-se os valores de consumo de oxigênio (VO2) obtidos e estimados durante o CPX no limiar anaeróbio ventilatório (LAV) e no pico do exercício para homens saudáveis e pacientes com IC crônica. Cinquenta e seis homens foram divididos em 3 grupos: (1) 18 eram jovens saudáveis (GJ) (27±6,01 anos); (2) 14 eram idosos saudáveis (GE) (61±6,3 anos); e, (3) 24 com IC crônica (HFG) (53±13,6 anos). Todos foram submetidos ao CPX em cicloergômetro para determinação do VO2 no LAV e no pico do exercício. Posteriormente, a estimativa do VO2 foi realizada na potência do LA e no pico do exercício por meio de uma fórmula de predição para exercício físico em cicloergômetro. Os valores de VO2 obtidos e a carga estimada foram comparados. O VO2 estimado foi significativamente maior que o VO2 obtido no GE e no HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1mL/kg/min e 12±6,9 vs. 8,7±2,5mL/kg/min, respectivamente). Por fim, não houve diferença nos valores de VO2 estimados e obtidos para o GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min, respectivamente). A fórmula de predição superestimou os valores de VO2 para idosos e pacientes com IC crônica. Porém, no GJ os valores de VO2 se mostraram semelhantes para a fórmula de predição e o obtido durante o CPX em cicloergômetro.RESUMEN La prueba de ejercicio cardiopulmonar (CPX) es una metodología no invasiva para evaluar la integridad global de los ajustes fisiológicos durante la práctica de ejercicio físico. Se realizó como alternativa la evaluación de la capacidad funcional por medio de fórmulas predictivas. Sin embargo, este método de evaluación puede presentar resultados distintos cuando se utiliza en una población de hombres sanos y de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica (IC). Se compararon los valores de consumo de oxígeno (VO2) obtenido y estimado durante la CPX en el umbral anaeróbico ventilatorio (LAV) y en la cima del ejercicio para hombres sanos y pacientes con IC crónica. Se dividieron a 56 hombres en 3 grupos: i) 18 eran jóvenes sanos (GJ) (27±6,01 años); ii) 14 eran ancianos sanos (GE) (61±6,3 años); iii) 24 tenían IC crónica (HFG) (53±13,6 años). Todos se sometieron a CPX en un cicloergómetro para determinar el VO2 en LAV y en la cima del ejercicio. Posteriormente, la estimación de VO2 se realizó sobre la potencia de LA y en la cima del ejercicio mediante una fórmula predictiva del ejercicio físico en un cicloergómetro. Los valores de VO2 obtenidos y la carga estimada se compararon. El VO2 estimado fue significativamente mayor que el VO2 obtenido en GE y HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1ml/kg/min y 12±6,9 vs. 8,7±2,5ml/kg/min, respectivamente). No hubo diferencias en los valores de VO2 estimado y obtenido para el GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7ml/kg/min, respectivamente). La fórmula predictiva sobrestimó los valores de VO2 para ancianos y pacientes con IC crónica. Sin embargo, en GJ los valores de VO2 fueron similares para la fórmula predictiva y la obtenida durante el CPX en cicloergómetro.