Ergoespirometria computadorizada ou calorimetria indireta: um método não invasivo de crescente valorização na avaliação cardiorrespiratória ao exercício

Paulo Roberto Santos Silva¹; Angela Romano¹; Paulo Yazbek Jr.²; José Roberto Cordeiro³; Linamara Rizzo Battistelia⁴

1. Fisiologista do exercício.
2. Cardiologista.
3. Cardiologista/Vice-Presidente de Medicina da Associação Portuguesa de Desportos.
4. Fisiatra e Diretora da Divisão de Medicina de Reabilitação do HCFMUSP.

Palavras-chave: Ergoespirometria. Análise de Troca Gasosa. Exercício Físico

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento tecnológico de sistemas computadorizados utilizados em ergoespirometria ou calorimetria indireta tem sido de grande valor na avaliação de indivíduos com graus variados de capacidade funcional (Yazbek Jr.,1985; Weber & Janicki, 1986; Wasserman e cols., 1987; Jones, 1988; Branson, 1990; Sue, 1994; Yazbek Jr. & Battistella,1994). A utilização desse método permite a monitoração e o registro, em tempo real, da ventilação pulmonar e das trocas respiratórias, figurando-se como metodologia não invasiva de suma importância na análise mais precisa e adequada das respostas cardiorrespiratórias e metabólicas durante exercício. Mais especificamente, esse método tem sido útil na determinação de fatores ligados a: 1) indicadores preditores de performance (Mac Dougal, 1977; Ready & Quinney, 1982; Kumagai e cols., 1982; Denis e cols., 1984; Tanaka e cols., 1986); 2) identificação de intolerância ao exercício (Hiatt e cols., 1988 e 1990); 3) determinantes de transição metabólica (Kinderman e cols., 1979; Skinner & Mc Lellan, 1980); 4) avaliação clínica e terapêutica de diversas patologias (Sue e cols., 1988; Adnot e cols., 1991; Marzo e cols., 1992; Sue, 1994); 5) prescrição de intensidade do exercício (Wenger & Bell, 1986); 6) índices de eficiência respiratória e cardiovascular (Wasserman e cols., 1987 e 1988; Braunwald, 1992); 7) custo energético (Field e cols., 1981; Lewis e cols., 1988); e várias outras possibilidades (Blumberg & Keller, 1979; Danek e cols., 1980; Weismann e cols., 1985; Weber e cols., 1985; Wilson e cols., 1986; Campbell & Kudsk, 1988; Writght e cols., 1990; Smith e cols., 1992; Myers e cols., 1992).

Os vários equipamentos utilizados para ergoespirometria ou calorimetria indireta são microprocessadores compostos por hardware e software. O primeiro reúne uma central para elaboração dos dados, com unidade de entrada e saída, calculadora com memória e unidade de cálculo. O software compreende os programas preestabelecidos, através de fórmulas conhecidas, e é onde se encontra o conteúdo de todas as variáveis (freqüência respiratória, volume corrente, ventilação pulmonar, consumo de oxigênio, dióxido de carbono, quociente respiratório e/ou razão de troca respiratória, equivalentes ventilatórios de oxigênio e de dióxido de carbono, pulso de oxigênio, espaço morto funcional, pressão expirada final ou fração expirada final de oxigênio e de dióxido de carbono) e que permitem a monitoração contínua e on line na maioria dos equipamentos (Quadro 1). Ao encerrar-se o teste, o avaliador retira um relatório tabular, com todas as variáveis ventilatórias para análise dos resultados.

Esse método utiliza o cálculo da produção de calor através de medidas de troca gasosa respiratória, especificamente por meio de mensurações do consumo de oxigênio (VO₂) e produção de dióxido de carbono (VCO₂).

Ergoespirômetros ou calorímetros indiretos são aparelhos conhecidos como de "circuito aberto", que medem o VO₂ pela diferença entre as concentrações de gases inspirados e expirados e pela ventilação pulmonar (V_E) por minuto. A metodologia de circuito aberto utiliza basicamente três técnicas: câmara de mistura mixing-chamber, respiração-a-respiração breath-by-breath e diluiçãodilution(Branson, 1990).


TÉCNICA DE CÂMARA DE MISTURA

A maioria dos ergoespirômetros ou calorímetros indiretos, disponíveis comercialmente, usam câmara de mistura. Esses sistemas podem ser utilizados para executar medições em indivíduos que respiram espontaneamente, através de um bocal de borracha acoplado a uma válvula ou máscara.

O gás expirado pelo indivíduo é direcionado para dentro da câmara de mistura, onde dispositivos que desviam ou controlam o fluxo de gás interrompem-no e impedem a corrente e as concentrações irregulares do fluxo. Na extremidade da câmara de mistura, uma bomba de vácuo retira uma pequena amostra de gás expirado misto para medições das frações expiradas de oxigênio (FEO₂) e de dióxido de carbono (FECO₂), pelos analisadores de oxigênio (O₂) e de dióxido de carbono (CO₂). Um transdutor de pressão é parte desse circuito para garantir que os gases medidos sejam compensados adequadamente. Essa amostra de gás é devolvida à câmara de mistura após análise.

A intervalos pré-selecionados, os analisadores também medem a concentração dos gases inspirados para determinação das diferenças inspiradas e expiradas. Então, o volume total de gases sai através de um transdutor de volume para medição da ventilação pulmonar. Um termostato é usado para correção de temperatura de volumes. O microprocessador controla as funções do ergoespirômetro ou calorímetro, registra os dados na memória e executa os cálculos necessários (Branson, 1990).


TÉCNICA DE RESPIRAÇÃO-A-RESPIRAÇÃO:

A tecnologia de respiração-a-respiração e de circuito aberto difere do sistema de câmara de mistura, onde as medições são feitas a cada respiração e o local da amostragem e das medidas de volume são realizadas instantaneamente pelas vias aéreas.

As amostras de gases das frações inspiradas e expiradas de O₂ e de CO₂ são analisadas a cada respiração, como é o volume corrente. Portanto, como não há nenhuma câmara de mistura, é feita a média aritmética das medidas num tempo preestabelecido ou selecionado pelo avaliador, a fim de obter valores expirados mistos. Em alguns sistemas, o dispositivo de medição de volume é movido das vias aéreas para um local mais distante, para evitar erros de medição causados por umidade e secreções (Branson, 1990).


TÉCNICA DE DILUIÇÃO

O princípio dessa técnica é uma modificação da técnica de circuito aberto. Um preciso sistema gerador de fluxo, que dilui os gases expirados com o ar ambiente, substitui o aparelho que mede volume dando esse nome ao princípio. Durante medições em indivíduos ventilando mecanicamente, os gases expirados são direcionados para a câmara de mistura onde os gases expirados mistos (FEO₂ e FECO₂) são medidos. Após a passagem pela câmara de mistura, os gases são diluídos com o ar ambiente pelo gerador de fluxo, igualando então o fluxo total que entra e que sai pelo sistema (Branson, 1990).


DESCRIÇÃO DE ALGUMAS VARIÁVEIS ESPIROMÉTRICAS E O SEU COMPORTAMENTO GRÁFICO DURANTE EXERCÍCIO PROGRESSIVO (FIG. 1)

Fig. 1 Representação gráfica do comportamento das variáveis espirométricas ( FE02, PET02, PETCO2, VE, VE/V02, VE/VC02, PULSO DE 02 e V02 em jogadores de futebol profissional durante exercício dinâmico progressivo (Associação Portuguesa de Desportos-Fisiologia)

Ventilação Pulmonar (V_{E BTPS}): Do ponto de vista fisiológico, o aumento da V_E durante exercício é proporcional à produção de dióxido de carbono (VCO₂). A V_E atinge nível máximo quando o indivíduo atinge sua capacidade máxima durante o teste ergoespirométrico progressivo. A produção de CO₂ em cargas de leve a moderada é linear, até se atingir o limiar anaeróbio ventilatório (ponto de transição entre os metabolismos aerobio e anaerobio). Em seguida o VCO₂ aumenta desproporcionalmente com o incremento da intensidade do exercício até o máximo (Wasserman e cols., 1987).

Consumo de Oxigênio (VO_{2 STPD}): Durante esforço físico o VO₂ flutua na dependência de fatores constitucionais dentro de uma certa amplitude de variação fisiológica. As diferenças constitucionais sobre o VO₂ são influenciadas pela economia diferente nos trabalhos muscular, circulatório e respiratório, a capacidade de transporte de O₂ do sangue, a capilarização, a capacidade oxidativa periférica e o tamanho da massa muscular envolvida. De um modo geral, o VO₂ depende dos seguintes fatores: 1) Exógenos (temperatura ambiente, pressão barométrica, umidade relativa do ar, característica do esforço, tipo de treinamento, etc.) e 2) Endógenos (idade, sexo, condições patológicas, predisposição genética, etc.). A magnitude do VO₂ máximo é uma variável confiável e representativa da capacidade funcional cardiorrespiratória do organismo durante esforço. Ao analisar cada caso individualmente, é necessário levar em consideração os seguintes fatores: 1)Determinantes: margem de erro dos métodos, o tipo de ergómetro utilizado (esteira, bicicleta, manivela e outros), nível e especificidade de treinamento, fator genético, idade, sexo, etc.) 2)Limitantes: ventilação pulmonar, difusão alveólo-capilar, sistema transportador de oxigênio e diferença artério-venosa de oxigênio (Smith e cols., 1976; Davis e cols., 1976 e 1979; Dimri e cols., 1980; Field e cols., 1981; Fairster e cols., 1983; Bouchard & Lortie, 1984; Bouchard e cols., 1986; Braunwald, 1992; Pina e cols., 1995).

Equivalente Ventilatório ou Respiratório de Oxigênio (V_E/VO₂): O termo V_E/VO₂ foi introduzido por Bauer e Knipping no diagnóstico funcional clínico. O V_E/VO₂ indica quantos litros (L) ou centímetros cúbicos (cm³) de ar devem ser ventilados para consumir 1 L ou 1 cm³ de O₂. Ele é medido por meio da razão entre a ventilação pulmonar (V_E), medida em BTPS (body temperature pressure satured), ou seja, a 37º, pressão atmosférica ambiente e saturada com vapor d'água; enquanto o VO₂ é medido em STPD (standard temperature pressure dry),ou seja, o gás é admitido a OºC, 760 mmHg e seco. Durante esforço submáximo crescente, o V_E/VO₂ diminui ao mínimo para logo em seguida aumentar progressivamente até o final do exercício máximo. No repouso, observa-se valores aproximados de 23 a 28 L de ar para consumir 1 L de O₂. Entretanto, com os equipamentos mais modernos e mais sensíveis é possível observar valores superiores a 60 L no exercício máximo. O quociente é útil na análise da economia ventilatória durante exercício (Mellerowicz, 1985).

Equivalente Ventilatório ou Respiratório de Dióxido de Carbono (V_E/VCO₂): Em indivíduos saudáveis o V_E/VCO₂ também diminui inicialmente durante o exercício e atinge valores mais altos no limiar anaeróbio, para, logo após esse ponto, aumentar acentuadamente no pico do exercício. O V_E/VCO₂ permanece estável entre 50 e 80% do VO₂max (Wasserman e cols., 1987).

Pulso de Oxigênio (VO₂/FC): Essa variável demonstra a quantidade de O₂ que é transportada a cada sístole cardíaca e reflete o volume de O₂ extraído pelos tecidos ou transportado pelo sangue por batimento cardíaco; indiretamente expressa a capacidade da ação do coração para bombear sangue. No exercício máximo o valor do pulso de oxigênio eleva-se principalmente porque aumenta a diferença artério-venosa de oxigênio (A-VO₂dif.) (Braunwald, 1992).

Quociente Respiratório (QR) e/ou Razão de Troca Respiratória (RER ou R): Essa variável significa a relação entre a produção de dióxido de carbono (VCO₂) e o volume de oxigênio consumido (VO₂) e é dado pela seguinte razão: QR, RER ou R = VCO₂/VO₂. Durante a oxidação biológica de carboidratos, proteínas e lípides formam-se grandes quantidades de CO₂. Segundo investigação de Zuntz (1901), durante a combustão de 1 g de carboidrato forma-se 830 cm³ de CO₂; de 1 g de lípides, 1430 cm³ e de 1 g de proteína, 770 cm³ de CO₂. Portanto, pelo comportamento dessa variável, é possível estimar a participação proporcional do substrato energético que está sendo utilizado durante exercício. Ao realizar exercício com R de 0,70 significa, na prática, que estamos consumindo proporcionalmente mais lípides (gordura); 0,80 mais proteína e, ao atingir o valor de 1,00 consumimos mais carboidrato. A medida que ocorre incremento na intensidade do exercício aumenta-se o R. A velocidade desse aumento depende, principalmente, de alguns fatores como: intensidade do exercício, nível de treinamento e condições patológicas (Wasserman e cols., 1987).

Pressão Expirada de Oxigênio(PETO₂): Ao nível do mar a PETO₂ diminui transitoriamente logo após o início do exercício, desde que o aumento na V_E seja mais lento que o aumento no VO₂. Então, os valores diminuem próximo dos valores de repouso. Ao ultrapassar o limiar anaeróbio ventilatório, a PETO₂ aumenta 10 a 30 mmHg ao atingir o exercício máximo devido à hiperventilação provocada pela acidose metabólica. A PETO₂ em repouso é de ± 90 mmHg e aumenta com o incremento da intensidade do exercício. A fração expirada de oxigênio (FEO₂) tem o mesmo comportamento durante exercício progressivo (Wasserman e cols., 1987).

Pressão Expirada de Dióxido de Carbono (PETCO₂): O comportamento da PETCO₂ ao nível do mar varia de 36 a 42 mmHg, aumenta 3 a 8 mmHg durante exercício de intensidade leve a moderada (dependendo do padrão respiratório) e diminui no exercício máximo. A PETCO₂ torna-se negativa em relação aos valores iniciais em mais de 95% dos indivíduos saudáveis ao atingir o esforço máximo. A fração expirada de dióxido de carbono (FECO₂) tem o mesmo comportamento durante o exercício de carga crescente (Wasserman e cols., 1987).

Dentro da fisiologia do exercício, uma das áreas que mais têm recebido atenção é a relacionada com o metabolismo energético. Isso parece ocorrer porque é, principalmente, a partir dessas informações que se pode realizar a avaliação, prescrição e controle de treinamento físico, a predição da performance em diferentes tipos de exercícios e a identificação de possíveis mecanismos relacionados com a fadiga.

Na ergoespirometria, dentre os vários parâmetros ventilatórios que podemos obter, dois têm sido bastante valorizados e merecem uma atenção especial, a saber o consumo máximo de oxigênio(VO₂max.) e o limiar anaeróbio (LA).


VO₂max.

O VO₂max. tem sido considerado um dos parâmetros de grande importância, pois a capacidade do ser humano para realizar exercícios de média e de longa duração depende principalmente do metabolismo aerobio. É, portanto, um índice muito utilizado para classificar a capacidade funcional cardiorrespiratória.

O conceito de VO₂max. é caracterizado pela sua estabilidade, a despeito do incremento da sobrecarga de trabalho. Atualmente, a American Heart Association (AHA) sugere que o termo VO₂max. seja empregado somente nesses casos. Ao contrário, quando essa estabilidade não ocorre, o termo mais adequado seria VO₂pico.

Apesar de esse critério ser antigo e bastante aceito pela maioria dos autores, alguns têm verificado que poucos conseguem atingir "platô" no final do esforço.

Cumming e Borystyk (1972) testaram sessenta e cinco homens com idade entre 40 e 65 anos e somente 43% conseguiram atingir plato no VO₂max. Resultados semelhantes foram verificados por Freedson e cols. (1986), que verificaram 40% de platô ao avaliarem trezentos e um indivíduos. Cunningham e cols. (1977) e Astrand (1986), ao avaliarem indivíduos jovens, verificaram "platô" abaixo de 50% dos indivíduos testados.

Entretanto, muitos investigadores aceitam a estabilização do VO₂ no final do exercício como critério para padronização do VO₂max., se o indivíduo atingir uma das seguintes condições: 1) concentração de ácido lático sanguíneo maior que 8 mmol.L^-1 nos primeiros 5 minutos de recuperação; 2) RER maior que 1,00 ao final do teste; 3) FC máxima superior a 85% da máxima predita para a idade ao fim do exame; 4) aumento do VO₂ menor que 150 ml ou 2,1 ml.kg.^-1 min^-1, no final do exercício, para um incremento de 2,5% na velocidade da esteira (Taylor e cols.; 1955); 5) aumento no VO₂ menor que 2,0 ml.kg.^-1min^-1 para um incremento de 5 a 10% na intensidade do exercício (Shephard,1971).

O VO₂ pode ser expresso em valores absolutos (L.min^-1 ou ml.min^-1) ou em valores relativos ao peso corporal (ml.kg.^-1 min^-1). Como a necessidade de energia varia em função da superfície corporal, esse parâmetro é geralmente expresso em valores relativos. Isso permite comparar indivíduos de diferentes biótipos, sobretudo quando se exercitam em situações em que é necessário transportar o peso corpóreo, como ocorre na corrida. Segundo alguns autores (Eriksson e cols.,1978; Wilmore e Costill, 1994) a capacidade de "performance" em eventos de 'endurance' é melhor relacionada com o VO₂max. expresso de maneira absoluta em esportes em que é necessário utilizar a sustentação do corpo, como é o caso da natação.


LA:

O LA é a transição entre os metabolismos aerobio e anaerobio. Hollmann e cols., no final dos anos 50 e início dos anos 60, com o objetivo de mensurar o desempenho cardiorrespiratório, introduziram o conceito de "inicio do metabolismo anaerobio". Nesse estudo, os autores observaram que, durante o exercício, com incremento de cargas de 3 minutos, atingia-se um ponto onde a ventilação pulmonar (V_E) aumentava, proporcionalmente, mais que o VO₂. Como as mudanças na V_Ee no ácido lático sanguíneo eram coincidentes, Hollmann definiu esse momento do exercício como "ponto de ótima eficiencia ventilatória" .

Mais tarde, Wasserman & Mcllroy (1964), estudando indivíduos com doenças cardiovasculares, introduziram o termo "limiar anaerobio", propondo que parâmetros ventila-tórios pudessem ser utilizados para estimar o ponto de inflexão da curva de lactato sanguíneo.

O LA, dentro da historia recente da fisiologia do exercício, é considerado polêmico e controvertido, sendo inúmeros os conceitos e criterios para sua determinação, o que tem dificultado sua padronização (Wasserman e cols., 1973; Hagberg e cols., 1982; Beaver e cols., 1986; Gaesser & Poole,1986; Gomes, 1989).

Entretanto, há algumas razões práticas que justificam sua aferição. De acordo com Shimizu e cols. (1991), alguns fatores são responsáveis pela variabilidade do LA. Eles verificaram que, em 82% dos casos analisados, a variação era devido ao tipo de protocolo utilizado; em 14% aos vários métodos e critérios de determinação e, finalmente, em 4% a variabilidade devia-se à experiência dos especialistas (Quadro 2).

Tem sido alvo de interesse dos clínicos em cardiologia o estudo do impacto do LA sobre o desempenho ventricular durante exercício. Normandi e cols. (1993), estudando indivíduos com fração de ejeção (FE) menor que 40%, compararam métodos (Reserva de Freqüência Cardíaca [FC], percentual da FC máxima) tradicionais de treinamento físico (TF) contra métodos que se utilizavam do LA para a prescrição. Verificaram que a intensidade do TF, assim como a função ventricular, encontrava-se acima do considerado ideal nos pacientes que se submeteram ao programa baseado na FC. Sabe-se que o exercício realizado numa intensidade acima do LA provoca um aumento abrupto nos níveis de catecolaminas e renina (Lehman e cols.,1985; Gleim e cols.,1984), podendo expor pacientes com condições cardíacas de alto risco a arritimias, hipertensão, isquemia e insuficiência cardíaca.

Goodman e cols. (1991), estudando indivíduos saudáveis e o desempenho ventricular, mediram o LA e concluíram que o mecanismo de Frank-Starling (Volume Diastólico Final) e a contratilidade miocárdica (Volume Sistólico Final) exercem funções proporcionalmente diferentes antes e após o LA. Os resultados encontrados sugerem que antes do LA o mecanismo de Frank-Starling é mais operante e a contratilidade miocárdica, ao contrário, é mais efetiva em intensidades acima do LA.

Boucher e cols. (1985), também estudando indivíduos saudáveis, verificaram o comportamento da função ventricular, analisando o comportamento da FE do repouso para o LA e deste até a intensidade máxima de exercício. A FE aumentou do repouso para o LA, mas a mesma resposta não foi verificada do LA para o exercício máximo. Eles concluíram que o maior incremento da FE ocorre em estágios de esforço aquém do LA, sendo que, após, a resposta pode ser variável e um aumento uniforme não é necessariamente esperado em indivíduos normais.

Num estudo realizado no Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP, em 1990, foram avaliados pacientes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC). Os resultados apontaram comportamentos díspares nas variáveis espirométricas, caracterizando reserva anaeróbia diminuída em pacientes que foram a óbito, em tempo menor que outros que não mostraram o mesmo desempenho.

Weber e cols. (1985 e 1988) sugeriram que a classificação funcional dos pacientes portadores de ICC fosse baseada nas respostas de LA e VO₂max. Os indivíduos que apresentaram valores de VO₂no LA entre 11 e 14 ml.kg.^-1min^-1 e VO₂max. entre 16 e 20 ml.kg.^-1min^-1 foram considerados com ICC leve a moderada, enquanto os que tiveram valores de VO₂ entre 5 e 8 ml.kg.^-1.min^-1 no LA e VO₂max. menor que 10 ml.kg.^-1min^-1 foram classificados com ICC severa. Além disso, nesse estudo o VO₂max. correlacionou-se estreitamente com o índice cardíaco (IC) durante o exercício. Pacientes com VO₂max. maior que 20 ml.kg.^-1 min¹ tinham um IC maior que 8 L^-1.min^-1.m²; entretanto, aqueles com VO₂max. menor que 10 ml.kg.^-1min^-1 mostraram um IC menor que 4 L^-1.min^-1.m².

Em 1985, Szlachcic e cols, verificaram que os pacientes com VO₂max. menor que 10 ml.kg.^-1.min^-1tinham mortalidade de 77% em um ano. Porém, nos outros com VO₂max. entre 10 e 18 ml.kg.^-1min^-1, esse índice diminuía para 14%.

No treinamento físico (TF) de alto nível, o LA é considerado um dos., parâmetros mais importantes na avaliação e predição da "performance" do atleta, pois índices elevados apresentam correlação altamente significativa como um preditor do desempenho físico. O VO₂max. praticamente não se modifica com a rotina do treinamento, quando se atingem níveis próximos do limite biológico do atleta, porém, o VO₂ medido no LA pode se mostrar como uma variável mais representativa da melhora e como um indicador para a orientação do TF.

Para vários pesquisadores (Mac Dougal, 1977; Ready & Quinney, 1982; Kumagai e cols.,1982; Denis e cols., 1984; Tanaka e cols., 1986), em provas de endurance (resistência) a correlação da relação performance-resultado é mais favorável àqueles que apresentam valores elevados de LA e, portanto, é um parâmetro que expressa melhor a capacidade de endurance que o VO₂max.


CONSIDERAÇÕES TÉCNICAS:

1) A maioria dos sistemas computadorizados de análise de troca gasosa compreende basicamente analisadores de gases e pneumotacógrafo acoplados a um computador com vídeo e impressora (Branson, 1990).

2) O equipamento permite analisar, detectar e dimensionar, em tempo real, as frações e/ou pressões expiradas de oxigênio (O₂) e de dióxido de carbono (CO₂) a cada ciclo respiratório (Branson, 1990).

3) O volume de oxigênio é avaliado por meio de uma célula de zircônia ou paramagnética,enquanto o de dióxido de carbono o é por absorção de radiação infravermelha. Os analisadores (sensores) de O₂ e CO₂ são capazes de responder e medir rapidamente mudanças nas concentrações dos gases na ordem de 0,001% (Branson, 1990).

4) A calibração do equipamento é realizada imediatamente antes e após cada teste sob condições ambientais controladas. Entretanto, nem sempre é necessário realizar uma nova calibração após o teste devido à estabilidade dos analisadores de gases. Contudo, ela compreende 1) a calibração dos fluxos e volumes do pneumotacógrafo através de seringa graduada com capacidade para 1, 3 ou 4 litros e devem ser realizadas varias injeções de fluxos em velocidades diferentes para assegurar a estabilidade necessária. O erro médio não deve ultrapassar ± 3%; 2) a calibração dos analisadores de gases, utilizando-se mistura conhecida de O₂, CO₂ e balanceada com nitrogênio (N₂) (Pina e cols., 1995).

5) Sugere-se aos equipamentos que medem fluxos e volumes a. calibração do pneumotacógrafo antes e após cada teste para que possam medir com precisão volumes de 0,1 a 2,0 L (Branson, 1990).

6) O vapor d'água afeta a função dos analisadores de O₂ e CO₂ e também os equipamentos que medem fluxos e volumes (pneumotacógrafos). Portanto, deve ser eliminado antes de atingirem os analisadores e comprometerem as medidas (Branson, 1990).

7) A determinação do QR-RER-R pode ser utilizada para estimar a participação dos substratos (carboidrato, proteína e lipídeo). A faixa de variação do QR-RER ou R é de 0,67 a 1,30. Carboidrato = 1,00; proteína = 0,79-082 e o lipídeo = 0,70 (Branson, 1990).

8) A ventilação pulmonar (V_E) é processada por convenção na condição BTPS, enquanto o consumo de oxigênio (VO₂) o é em STPD. Essas variáveis foram padronizadas nessas condições segundo os acordos internacionais de Atlantic City (1950), Paris (1954) e Luxemburgo (1955) (Mellerowicz, 1985; Wasserman e cols., 1987).

9) Análise de troca gasosa exige a colocação da pressão barométrica, temperatura ambiente e umidade relativa do ar porque, de acordo com as leis dos gases, eles expandem-se com o calor e/ou baixa pressão barométrica e contraem-se com frio e/ou alta pressão barométrica. Alguns equipamentos já trazem embutidos sensores que medem a pressão barométrica e a temperatura ambiente (Branson, 1990).

10) As condições ambientais dentro do laboratório de fisiologia são muito importantes, pois os parâmetros cardiorrespiratórios e a percepção ao esforço variam de acordo com o comportamento da temperatura ambiente e umidade relativa do ar. Sugere-se que elas girem em torno de 22 ± 2ºC e 60%, respectivamente. Estudos têm demonstrado que a combinação excessiva de calor e umidade diminui o desempenho do indivíduo. Portanto, a realização do teste em ambiente fresco e seco facilita a troca e/ou perda, dissipando o calor cutâneo provocado pelo exercício (Claremont e cols., 1975; Dimri e cols., 1980; Pivarnik e cols., 1988).

Fig.2 - Vizualização gráfica do teste ergoespirométrico computadorizado e a resposta das (Laboratório de Fisiologia do Exercicio da variáeis espirrométricas durante exercício dinâmico progressivo realizado na esteira ergométrica. Associação Portuguesa de Desportos-SP)

11) As concentrações percentuais dos gases no ar ambiente (room air) são: O₂=20,93%; CO₂=0,03% e o N ₂=79,04% (Branson, 1990).

12) Os equipamentos que devem fazer parte da estrutura de apoio ao laboratório de fisiologia do exercício são os seguintes: 1) meteorológicos (termômetro, barómetro, higrómetro); 2) cardiológicos (eletrocardiógrafo e monitores de pressão arterial); 3) tabelas para quantificar cansaço (Borg não linear ou linear); 4) espirómetros (ergoespirômetros ou calorímetros indiretos); 5) ergómetros (esteiras, bicicleta para membros inferiores e superiores); 6) antropométricos (balança, fita métrica, estadiômetro, compasso de dobras, paquímetro); 7) equipamentos de emergência (desfibrilador, soluções e drogas de emergência) e por fim 8) higiene (material de limpeza, desinfetantes, lençóis e toalhas) ( Pina e cols., 1995).

13) A monitoração das variáveis em tempo real permite detectar a qualquer momento alterações cardiorrespiratórias incompatíveis com o padrão de normalidade antes, durante e após o teste e/ou problemas técnicos do tipo: vazamento, artefatos, obstrução do sistema e calibração inadequada do equipamento (Branson, 1990).

14) É importante ressaltar que a ansiedade e a expectativa geradas pelo indivíduo antes de iniciar o teste altera o comportamento das variáveis ventilatórias. Portanto, a atitude tranquilizadora da equipe para com o testado é de fundamental importância, pois permitirá a colaboração e a adaptação mais rápida do indivíduo ao sistema (O'Connor e cols., 1995).

15) Um aspecto de grande importância é a escolha do intervalo de tempo das amostras na análise das variáveis ventilatórias.

Matthews e cols. (1987) demonstraram que a diferença entre intervalos de tempo menores e maiores sobre variáveis ventilatórias podem exercer efeitos significativos sobre a interpretação dos resultados durante exercício progressivo. Em seus achados, eles verificaram uma variação superior a 20% na ventilação pulmonar e no consumo máximo de oxigênio no pico do exercício, quando compararam intervalos de amostras respiração-a-respiração com valores médios de 60 segundos.

Dwyer e cols. (1993), ao comparar as técnicas de respiração-a-respiração versus o intervalo de tempo de 30 segundos, verificaram uma diferença de mais de 5% em um de cada cinco indivíduos avaliados.

Silva e cols. (1996), no Laboratório de Fisiologia do Exercício da Associação Portuguesa de Desportos [dados ainda não publicados], estudando sete intervalos de tempo (respiração-a-respiração, 10s, 20s, 30s, 40s, 50s e 60s) em futebolistas profissionais, verificaram que a diferença significativa (p<0,05) entre eles foi observada somente quando comparou-se o intervalo respiração-a-respiração com os demais tempos. Portanto, para que não ocorram dificuldades na interpretação dos resultados, é importante que um mesmo intervalo de tempo seja mantido durante todo o teste, pois a média de cálculo das variáveis pode modificar-se, alterando sensivelmente a resposta quantitativa das variáveis ventilatórias.

16) Para os resultados serem comparados, sugere-se que os testes sejam realizados no mesmo equipamento, pois a utilização de aparelhos não similares pode implicar resultados desiguais, como foi encontrado por Miles e cols. (1994). Eles citaram diversidade entre as variáveis ventilatórias analisadas nos mesmos indivíduos em quatro ergoespirômetros de marcas diferentes, chamando a atenção para uma possível dificuldade de interpretação e comparação entre diversos sistemas.


CONCLUSÃO

A ergoespirometria é um método que vem sendo utilizado nos grandes centros cardiológicos e de medicina do esporte no mundo desde a década de 60. No Brasil, os ergoespirômetros começaram a ser utilizados em grande escala, devido à sua grande importância, pois permitem uma verificação mais apurada da resposta integrada dos aparelhos circulatório e respiratório. O enorme volume de informações que oferece, = permite ao clínico tomar decisões em sua conduta terapêutica, auxiliando no esclarecimento de alterações metabólicas e/ou respiratórias provocadas por estados patológicos.

No esporte, esse tipo de método de avaliação é fundamental, pois traz significativa contribuição para a verificação de índices de aptidão cardiorrespiratória, como é o caso do VO₂max. e o Limiar Anaeróbio (LA), tão importantes para ajustar com precisão as cargas de treinamento físico, verificando evolutivamente os efeitos do exercício sobre a capacidade funcional do atleta.

Como já foi mencionado, valores como o VO₂max., VO₂ no LA, LA em porcentagem do VO₂max. e mesmo o VO₂ para cargas submáximas de trabalho são índices que podem auxiliar no prognóstico de doenças cardíacas e/ou mesmo direcionar a conduta terapêutica a ser seguida pelo clínico. Muitos médicos utilizam a ergoespirometria como teste para a verificação dos efeitos agudos e/ou crônicos da ação de drogas prescritas.

As pesquisas nessa área se ampliam e as atenções dos profissionais especializados deverão voltar-se cada vez mais para a utilização da ergoespirometria, pois é uma metodologia de fácil manuseio não invasiva.

E um método que vem sendo consagrado, por abordar, de maneira completa, a interação de vários parâmetros que podem ser canalizados para diversas áreas em que o exercício físico é utilizado como um meio de estudo das respostas fisiológicas em homens e animais.


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Divisão de medicina de reabilitação - HC-FMUSP (setor de ergometria) & Associação Portuguesa de Desportos - departamento médico (seção de fisiologia do exercício).