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INTRODUCCIÓN
La prueba de ejercicio cardiopulmonar (PECP) es reconocida como el estudio “estándar de oro” para la evaluación del ejercicio físico aeróbico. 1 Dicha prueba permite identificar limitaciones cardiovasculares, respiratorias o musculoesqueléticas que pueden afectar la actividad física, y monitorizar el comportamiento de ciertas variables como el consumo de oxígeno (VO2), la producción de dióxido de carbono (VCO2), la ventilación o la frecuencia cardiaca (FC). 2 La aplicabilidad clínica de la PECP ha sido demostrada en varios escenarios clínicos. La insuficiencia cardiaca (ICC), la hipertensión pulmonar, las enfermedades respiratorias, la evaluación deportiva o cuadros de disnea de origen desconocido, son ejemplos de ello. 3,4,5 También se ha recomendado su utilización en aquellos pacientes con una enfermedad cardíaca terminal que necesitan ser evaluados para un trasplante cardiaco (TXC). A pesar de los grandes avances en el tratamiento de los pacientes con ICC avanzada, no existe una intervención que ofrezca una tasa de supervivencia a largo plazo y una mejora en la calidad de vida comparable al TXC. Durante las últimas décadas, más de 120 000 pacientes con ICC en el mundo se han beneficiado con esta opción terapéutica, prolongando la expectativa de vida 11,9 años en promedio. 6
La capacidad de ejercicio mejora luego del TXC. Sin embargo, en la mayoría de los casos, no se logra alcanzar el nivel aeróbico observado en individuos sanos de la misma edad. 7,8 La denervación del aloinjerto se asocia con una FC elevada en el reposo, con un incremento lento en respuesta al ejercicio y una FC más baja en el esfuerzo máximo. 9 La disfunción sistólica del ventrículo izquierdo trasplantado, el aumento de la presión de enclavamiento en los capilares pulmonares durante el esfuerzo máximo, la disminución de la capacidad oxidativa de las fibras musculares y la disfunción endotelial de los vasos periféricos, también se han identificado como causas potenciales asociadas al deterioro de la capacidad de esfuerzo en dichos pacientes. 10
En este contexto, la PECP emerge como uno de los métodos no invasivos más efectivos para la estratificación del riesgo, la evaluación de la respuesta al tratamiento o para guiar la prescripción de la actividad física en receptores de TXC. Previamente, varios estudios analizaron los hallazgos de la PECP en receptores de TXC. Sin embargo, muchos de estos estudios incluyeron un número reducido de pacientes o informaron escasas variables de la PECP. 11,12,13,14,15 De hecho, solo un número limitado de estudios investigaron la pendiente de la eficiencia del VO2, también conocida como OUES, en este grupo de pacientes. La OUES ha surgido como un marcador submáximo del ejercicio que integra funciones cardiovasculares, musculoesqueléticas y respiratorias en un solo índice. Por lo tanto, podría aportar información relevante en estos pacientes. Asimismo, no contamos con datos locales sobre las variables de la PECP en receptores de TXC.
El objetivo de este estudio fue analizar las características de la PECP realizada durante los primeros 12 meses posteriores al TXC.
MATERIAL Y MÉTODOS
Diseño y definición de las variables: Se realizó un estudio de corte transversal a partir de una base de datos secundaria (historia clínica electrónica). La muestra fue obtenida de un sistema de salud privado de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
Se incluyeron pacientes mayores de 18 años, receptores de TXC entre el 1 de noviembre de 2013 y el 30 de junio de 2019, que hubieran realizado una PECP dentro del primer año posterior al trasplante. Se revisaron las historias clínicas y se analizaron las variables obtenidas en los siguientes subgrupos: a) género; b) edad (≥ o < de 60 años); c) capacidad funcional (conservada o disminuida); d) OUES (normal o no).
Se realizó la prueba de esfuerzo en cinta rodante (H/P Cosmos, Mercury Med, Alemania), con análisis en forma continua del intercambio de gases respiratorios (Quark PECP de Cosmed, software OMNIA 1.6.7). Se utilizó un protocolo de Bruce o Bruce modificado, seleccionado por el operador según las condiciones clínicas del paciente. Se reportaron los cambios dinámicos del electrocardiograma (depresión del segmento ST >1 mm) y la aparición de arritmias.
Las variables registradas incluyeron la FC, la presión arterial, la saturación periférica de oxígeno (SaO2), el VO2, la VCO2 y la ventilación por minuto (VE). Se utilizó como indicador de ejercicio máximo al cociente respiratorio (RER) o relación de intercambio respiratorio (VCO2/VO2). Se consideró que el esfuerzo fue máximo si el RER fue > 1,1. El VO2 pico se definió como el VO2 promedio durante el último minuto del ejercicio y se expresó en mililitros/minuto/kilogramo de peso corporal (mL/min/kg). También se informó como porcentaje del valor predicho (de acuerdo con tablas preespecificadas que consideran el sexo, la edad y la superficie corporal). La capacidad funcional se definió como normal cuando el VO2 pico fue ≥ al 85% del predicho. Asimismo, el deterioro de la capacidad funcional se clasificó como leve, moderado o grave, cuando el VO2 pico fue entre el 65% y el 84%, entre el 50% y el 64% y menos del 50% del predicho, respectivamente. El origen del deterioro de la capacidad funcional se clasificó como cardiovascular, respiratorio, periférico (desacondicionamiento) o mixto (cardiovascular y periférico).
El umbral anaeróbico (UA) se identificó mediante la observación de los equivalentes ventilatorios del O2 (VE/VO2) y CO2, (VE/VCO2). El pulso de oxígeno se calculó mediante la relación VO2/FC y la OUES fue definida como la relación entre el VO2 y la transformación logarítmica de la VE. Los valores de pulso de oxígeno y OUES fueron considerados normales cuando así fueran reportados por el software en base a las fórmulas internacionales estandarizadas. La reserva respiratoria se estimó observando la relación entre la VE durante el ejercicio y la ventilación voluntaria máxima (VVM) en reposo, ambas variables expresadas en L/min (se consideró normal un valor superior a 15).
Análisis estadístico
La comparación de los datos continuos entre dos grupos se realizó mediante la prueba t de Student y el análisis de los datos categóricos mediante la prueba de chi-cuadrado. Las variables continuas se expresan como media ± desviación estándar mientras que las variables categóricas se expresan como porcentajes.
Se utilizaron la prueba de Pearson y el índice de kappa de Fleiss para determinar la correlación y concordancia entre los valores del VO2 pico y la OUES, respectivamente. Se definió concordancia leve o pobre, aceptable o discreta, moderada, significativa o casi perfecta si el valor de kappa era <0,20, entre 0,21 y 0,40, entre 0,41 y 0,60, entre 0,61 y 0,80 o entre 0,81 y 1, respectivamente. Se consideró estadísticamente significativo un valor de p <0,05. Se utilizó el software STATA 13.0 para el análisis estadístico.
Consideraciones éticas
El estudio se realizó de acuerdo con las recomendaciones para la investigación médica contenidas en la Declaración de Helsinki, los estándares de Buenas Prácticas Clínicas y las regulaciones éticas vigentes. El protocolo fue revisado y aprobado por el Comité de Ética de la Institución.
RESULTADOS
Se incluyeron en el estudio 122 pacientes (edad media de 50,1 ± 11,8 años, 77,0% hombres). Las principales causas del TXC fueron la miocardiopatía dilatada idiopática (35,2%), la cardiopatía isquémico-necrótica (30,3%) y la enfermedad de Chagas (8,2%). La prevalencia de diabetes mellitus tipo 2 fue del 12,3% y el 36,9% de los pacientes eran hipertensos. Las características de la población se pueden observar en la Tabla 1.
Tabla 1 Características de la población.
| Población total n = 122 | |
|---|---|
| Variables continuas, media (DE) | |
| Edad, años | 50,1 (11,8) |
| Índice de masa corporal, kg/m2 | 26,7 (3,9) |
| Variables categóricas, % | |
| Sexo masculino | 77,0 |
| Diabetes tipo 2 | 12,3 |
| Hipertensión arterial | 36,9 |
| Tabaquismo activo | 9,8 |
| Dislipidemia | 23,8 |
| Obesidad | 18,9 |
| Insuficiencia renal crónica | 3,3 |
| Enfermedad pulmonar obstructiva crónica | 2,5 |
| Enfermedad vascular periférica | 0,8 |
DE: Desviación estándar.
En referencia a la PECP, el VO2 pico promedio fue 23,3 ± 5,3 mL/ min/ kg (73,8% ± 15,2% del valor predicho) y el 45,9% alcanzó el UA (el valor medio en el cual se detectó el UA fue 55,1% ± 11,9% del VO2 predicho ). La pendiente VE/VCO2 fue 33,7 ± 7,1. Además, el 68,0% y el 28,7% de la población mostraron valores normales de pulso de oxígeno y OUES, respectivamente. El 27,0% de los pacientes mostró una capacidad funcional conservada, mientras que el 46,7%, 23,0% y 3,3% mostraron una reducción leve, moderada o grave de la capacidad funcional. Las características de la PECP en la población total se pueden observar en la Tabla 2.
Tabla 2 Características de la prueba cardiopulmonar de ejercicio en la población total
| Variables continuas, media (DE) | |
|---|---|
| Tiempo de ejercicio, minutos | 10,0 (2,6) |
| METs | 6,6 (1,5) |
| VO2 pico, mL/min/kg | 23,3 (5,3) |
| % del VO2 pico predicho | 73,8 (15,2) |
| Pulso de oxígeno | 13,4 (4,5) |
| OUES | 2102,7 (577,8) |
| Pendiente VE/VO2 | 33,7 (7,1) |
| Saturación de O2 en el máximo esfuerzo, % | 97,0 (1,9) |
| Variables categóricas, % | |
| Protocolo Bruce modificado | 88,0 |
| Protocolo Bruce habitual | 12,0 |
| RER > 1,1 | 45,5 |
| Cambios dinámicos en el ST. | 0,9 |
| Arritmias. | 38,4 |
| Comportamiento normal de la presión arterial. | 76,8 |
| Comportamiento normal de la frecuencia cardiaca. | 98,2 |
| Síntomas durante el estudio. | 15,3 |
| Pulso de oxígeno normal. | 68,0 |
| OUES normal. | 28,7 |
| Umbral anaeróbico alcanzado. | 45,9 |
| Reserva ventilatoria normal. | 99,2 |
| Capacidad funcional conservada. | 27,0 |
DE: desviación estándar; METs: equivalentes metabólicos; OUES: pendiente de la eficiencia del consumo de oxígeno; O2: oxígeno; RER: cociente respiratorio; VO2: consumo de oxígeno; VE: ventilación por minuto.
En el análisis según el género, las mujeres mostraron valores más bajos de VO2 pico (20,5 ± 4,2 vs 24,1 ± 5,3 mL/min/kg, p = 0,001), pulso de oxígeno (10,5 ± 4,8 vs. 14,2 ± 4,0, p <0,001) y OUES (1708,6 ± 526,0 vs. 2221,3 ± 541,1, p<0,001), en comparación con los hombres. Sin embargo, el VO2 respecto del predicho (80 ± 15,7% vs. 72 ± 14,6%, p = 0,013) y la proporción de receptores de TXC con pulso de oxígeno normal (89% vs. 62%, p=0,006) fue mayor en las mujeres.
En el análisis según la edad, los pacientes menores de 60 años pudieron realizar más tiempo de ejercicio (10,3 ± 2,6 minutos frente a 8,8 ± 2,3 minutos, p = 0,008), pero alcanzaron valores de VO2 pico respecto del predicho más bajos (71,5 ± 14,9% vs. 82,3 ± 13,6%, p = 0,001) y presentaron menos frecuentemente una capacidad funcional conservada (23% vs. 42%, p = 0,04) en comparación con los sujetos de 60 años o más.
Los sujetos con capacidad funcional disminuida eran más jóvenes y mostraron un índice de masa corporal más alto en comparación con los pacientes con capacidad funcional conservada. Asimismo, los pacientes con valores de OUES disminuidos mostraron menor edad en comparación a los pacientes con valores de OUES normales, sin diferencia en otras variables basales (Tabla 3).
Tabla 3 Características de la población acorde a la capacidad funcional y el valor de OUES.
| Capacidad funcional conservada | Capacidad funcional deteriorada | p | OUES normal | OUES baja | p | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| n = 33 | n = 89 | n = 35 | n = 87 | |||
| Variables continuas, media (DE) | ||||||
| Edad, años. | 55,1 (8,3) | 48,2 (12,4) | 0,004 | 55,3 (9,2) | 48,0 (12,2) | 0,002 |
| Índice de masa corporal, kg/m2 | 27,9 (3,9) | 23,3 (3,8) | 0,04 | 26,2 (3,6) | 26,9 (4,0) | 0,35 |
| Variables categóricas, % | ||||||
| Sexo masculino | 66,7 | 80,9 | 0,09 | 71,4 | 79,3 | 0,35 |
| Diabetes tipo 2 | 13,4 | 9,1 | 0,55 | 17,1 | 10,3 | 0,56 |
| Hipertensión arterial | 33,3 | 38,2 | 0,62 | 31,4 | 39,1 | 0,43 |
| Tabaquismo activo | 3,0 | 12,4 | 0,21 | 8,6 | 10,3 | 0,83 |
| Dislipidemia | 21,1 | 24,7 | 0,68 | 20,0 | 25,3 | 0,53 |
| Obesidad | 24,2 | 16,9 | 0,35 | 11,4 | 21,8 | 0,18 |
| Insuficiencia renal crónica | 6,3 | 2,3 | 0,28 | 5,7 | 2,3 | 0,34 |
| Enfermedad pulmonar obstructiva crónica | 0 | 3,4 | 0,54 | 2,9 | 2,3 | 0,85 |
| Enfermedad vascular periférica | 0 | 1,1 | 0,72 | 0 | 1,2 | 0,52 |
DE: desvío estándar; OUES: pendiente de la eficiencia del consumo de oxígeno.
Los valores del VO2 pico y la OUES se correlacionaron moderadamente (coeficiente r de Pearson 0,61). La concordancia entre la capacidad funcional conservada y el valor normal de OUES fue moderada (kappa 0,51). Esta concordancia fue mayor en las mujeres (kappa 0,62) en comparación con los hombres (kappa 0,46). Además, la concordancia fue menor en sujetos <60 años (kappa 0,43) en comparación a los pacientes ≥60 años (kappa 0,68).
La OUES fue baja en el 80,0%, 71,4% y 92,9% de los pacientes con disminución de la capacidad funcional de origen cardiovascular, periférico y mixto, respectivamente. Ningún paciente presentó deterioro de la capacidad funcional de origen respiratorio. Es interesante destacar que un tercio de los pacientes con capacidad funcional conservada mostró un valor de OUES disminuida (33,3% vs. 85% en los sujetos con capacidad funcional disminuida, p <0,001). La relación entre la capacidad funcional y la OUES puede observarse en la Figura 1.
DISCUSIÓN
Este estudio muestra por primera vez en nuestra región el análisis de múltiples características de la PECP en la población receptora de TXC.
La capacidad de ejercicio mejora luego de un TXC si consideramos la aptitud física previa de los pacientes en la etapa de ICC avanzada. Sin embargo, no se logra alcanzar los niveles observados en individuos sanos de su mismo grupo etario. 16,17 En la mayoría de los estudios, los niveles de VO2 pico registrados en los receptores de TXC oscilan entre el 50% y el 70% de la población general, reportándose además que la disminución del VO2 pico se asocia con un peor pronóstico 18. Pocos estudios han informado que las poblaciones receptoras de TXC alcanzan un VO2 pico cercano a los niveles normales. 19,20 Múltiples mecanismos fisiopatológicos, de origen central o periférico, podrían explicar la reducción en la capacidad de ejercicio observada en estos pacientes. 10
Nuestro estudio demostró, en primer lugar, que una gran proporción de receptores de TXC mostraron un deterioro de la capacidad funcional durante el primer año después del trasplante; en segundo lugar, que en casi la mitad de los casos la causa de dicho deterioro de la capacidad funcional fue mixta (cardiovascular y periférica) y, en tercer lugar, que aproximadamente dos tercios de los pacientes mostraron valores bajos de OUES.
Estudios previos han evidenciado que las mujeres con ICC tienen un VO2 pico más bajo que los hombres y que el sexo femenino predice un menor VO2 pico pos TXC. 21 Las diferencias en el VO2 pico entre ambos sexos podrían explicarse por varios mecanismos, entre los que se incluyen niveles de hemoglobina más bajos, un porcentaje de grasa corporal más elevado y un menor tamaño del corazón en las mujeres. 22 Sin embargo, Uithoven y col. mostraron que las mujeres mejoran su aptitud física luego del TXC en forma similar a los hombres. 23 A diferencia de dicho estudio, nuestros resultados mostraron que las mujeres tenían valores de VO2 pico, pulso de oxígeno y OUES más bajos.
En la población general, se produce una disminución en la capacidad de ejercicio a lo largo de la vida, acelerándose en los últimos años. 24 Sin embargo, en nuestro estudio, los receptores de TXC menores de 60 años pudieron realizar más tiempo de ejercicio, pero alcanzaron un menor valor de VO2 pico respecto del predicho y mostraron menos frecuentemente una capacidad funcional conservada en comparación a los pacientes mayores de 60 años.
Un número limitado de estudios han investigado el valor de la OUES en receptores de TXC. Baba y col. introdujeron por primera vez la OUES como un parámetro alternativo e independiente del esfuerzo físico máximo. 25 Estudios posteriores sugirieron que este parámetro submáximo podría sustituir al VO2 pico. 26 La OUES representa la tasa de aumento del VO2 en respuesta a la VE durante el ejercicio incremental, indicando la eficacia con la que se extrae y se introduce el oxígeno en el cuerpo. En otras poblaciones, como en la enfermedad coronaria, la ICC y las cardiopatías congénitas, la OUES se ha identificado como un factor pronóstico de morbilidad y mortalidad. 27,28,29 Nuestro estudio mostró que una gran proporción de sujetos mantuvo valores bajos de OUES. Del mismo modo, Van Laethem y col. mostraron que la OUES mejoró significativamente después de un TXC, pero, al igual que otros parámetros, permaneció considerablemente deteriorada. 30 Nuestros hallazgos mostraron que a pesar de que la correlación entre la OUES y el VO2 pico fue aceptable, la concordancia fue moderada. Dicho de otro modo, algunos pacientes con capacidad funcional conservada podrían mostrar un valor de OUES anormal, y viceversa.
El hecho de que la OUES sea un parámetro submáximo, podría ser de utilidad en receptores de TXC que, debido a múltiples mecanismos, no pueden completar una prueba de esfuerzo máximo. La proporción de sujetos con OUES alterada fue similar en los pacientes con disminución de la capacidad funcional de distintos orígenes y, curiosamente, un tercio de los pacientes con capacidad funcional normal también mostró un valor de OUES disminuido. No podemos establecer con certeza el origen de este hallazgo, pero podemos especular que está relacionado con varios factores inherentes a la fisiopatología de los pacientes trasplantados al año de la cirugía. Dado que la OUES integra la funcionalidad cardíaca y pulmonar en una variable, su alteración pos trasplante podría estar relacionada con la recuperación incompleta de la función pulmonar estática y dinámica después de la cirugía cardíaca, 31 con la miopatía residual del síndrome de ICC, 32 con una respuesta cronotrópica inadecuada típica de la denervación quirúrgica y la reinervación postoperatoria incompleta (que tiende a completarse 2 años después del trasplante), 33,34 o estar asociada a las características de la respuesta hemodinámica al ejercicio propio de los pacientes pos TXC. 35
Identificar precozmente a los sujetos con capacidad funcional disminuida y/o valores bajos de OUES podría favorecer la indicación en estos pacientes de una terapia basada en la rehabilitación cardiovascular 36. Dos estudios aleatorizados han demostrado que el entrenamiento con intervalos de alta intensidad mejora el VO2 pico y la capacidad de ejercicio muscular en receptores de TXC. 37,38 Además, un metaanálisis ha reportado hallazgos similares. 39
Nuestro estudio presenta varias limitaciones. En primer lugar, al tratarse de un estudio transversal, no se puede descartar la posibilidad de sesgos (principalmente sesgos de selección) que puedan influir en los resultados. En segundo lugar, este estudio incluyó un número moderado de pacientes. En tercer lugar, nuestro estudio no fue diseñado para evaluar el valor pronóstico de las variables de la PECP. Futuros estudios tendrán que investigar este aspecto. Finalmente, los datos sobre otras variables clínicas y tratamientos farmacológicos no pudieron obtenerse de manera confiable de manera retrospectiva; por lo tanto, estos datos no se pudieron incluir en el análisis. Más allá de estas limitaciones, nuestros hallazgos podrían ser relevantes ya que muestran que una proporción significativa de receptores de TXC persiste con una disminución de su capacidad funcional estimada por un parámetro máximo (VO2 pico) y, además, muestra frecuentemente disminuido un indicador submáximo del ejercicio (OUES).
CONCLUSIÓN
Por primera vez en nuestro país, describimos las características de la PECP en receptores de TXC. La proporción de sujetos con capacidad funcional reducida fue considerable y la medición de un parámetro submáximo como la OUES también se alteró con frecuencia. Los indicadores submáximos de la capacidad funcional pueden ser útiles en los receptores de TXC, que pueden estar desacondicionados por su condición clínica. La evaluación de estos pacientes con este método podría favorecer la inclusión temprana de estos pacientes en un programa de rehabilitación cardiovascular.
