¿Son suficientes treinta minutos de descanso entre dos test de caminata de 6 minutos para recuperación cardiovascular y de síntomas en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica?

fp Fisioterapia e Pesquisa Fisioter. Pesqui. 1809-2950 2316-9117 Universidade de São Paulo RESUMEN Dos test de caminata de 6 minutos (TC6min) son necesarios para que se evalúe la capacidad funcional de ejercicio en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Aunque la American Thoracic Society (ATS) sugiere 1 hora de intervalo entre dos test, todavía se desconoce si puede utilizarse un periodo menor para normalización de las variables fisiológicas. En este estudio se comprobó que es suficiente el intervalo de 30 minutos de descanso entre dos TC6min para que las variables cardiovasculares y de síntomas vuelvan a sus valores de referencia. El estudio se llevó a cabo con 215 pacientes con EPOC (121H, 66±8 años; VEF1: 44[32-57]% previsto), que hicieron dos TC6min con intervalos de 30 minutos. Antes y después de los test se midieron la presión arterial (PA), la frecuencia cardíaca (FC), la saturación de oxígeno (SpO2) y el grado de disnea y de cansancio. Los pacientes caminaron una distancia más grande en el segundo test (TC6min1: 450 [390-500]m vs TC6min2: 470 [403-515]m; p<0,0001). La FC fue mayor en el segundo TC6min (FC inicial TC6min1: 83 [73-91]lpm vs TC6min2: 83 [75-93]lpm; p=0,001). La disnea y el cansancio fueron menores antes del segundo test (Borg disnea inicial TC6min1: 0,5 [0-2] vs TC6min2: 0 [0-2]; p=0,0006 y Borg cansancio inicial TC6min1: 0 [0-2] vs TC6min2: 0 [0-2]; p=0,007). En cuanto a la PA y la SpO 2 no hubo diferencias significativas con p>0,05 para todos. Aunque tenga diferencia estadística significante en la FC inicial entre el primer y el segundo test, el resultado no es clínicamente relevante, por lo tanto, los 30 minutos de descanso entre dos TC6min son suficientes para la recuperación cardiovascular y de síntomas en pacientes con EPOC. INTRODUÇÃO A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é, segundo a Global Initiative for Chronic Lung Disease (GOLD), uma doença evitável e tratável, caracterizada por obstrução persistente ao fluxo aéreo e, geralmente, progressiva. É associada a uma resposta inflamatória crônica das vias aéreas e dos pulmões causada por partículas e gases nocivos 1 . Além do componente pulmonar, a doença apresenta consequências sistêmicas como a fraqueza muscular periférica, piora da qualidade de vida, perda de peso e desnutrição. Tais distúrbios estão relacionados à limitação da capacidade de exercício e atividades diárias desses indivíduos 2 . Considerando as alterações sistêmicas causadas pela doença, a avaliação da capacidade de exercício torna-se de extrema importância nessa população, podendo ser realizada por meio de testes laboratoriais e testes de campo. O teste de Esforço Cardiopulmonar (TECP) é considerado o padrão-ouro para avaliação da capacidade de exercício e permite identificar as causas da intolerância ao esforço físico 3 . Por meio dele é possível obter a mensuração direta das trocas gasosas (consumo de oxigênio - VO2, e eliminação de dióxido de carbono - VCO2), da frequência cardíaca máxima (FCmáx), entre outras medidas. No entanto, para realização do TECP são necessários equipamentos específicos, como esteira ergométrica ou cicloergômetro, analisador de gases, além de uma equipe treinada para atender qualquer intercorrência que venha a ocorrer 4 . Portanto, devido às dificuldades para realização do TECP, alguns testes de campo foram desenvolvidos, tais como o Incremental Shuttle Walking Test (ISWT) e o teste de caminhada de seis minutos (TC6min) que tem sido frequentemente utilizados 5 . O TC6min é o mais comumente utilizado na área de reabilitação pulmonar, pois é prático, simples, de fácil aplicação, baixo custo e altamente reprodutível na prática clínica 6 . Com esse teste é possível avaliar a capacidade funcional de exercício e obter uma resposta integrada de fatores físicos (pulmonares e extrapulmonares) e psicológicos 5 . No estudo de Hernandes et al., a reprodutibilidade do TC6min em pacientes com DPOC foi avaliada, por meio da realização de dois testes em dias subsequentes. O TC6min mostrou-se reprodutível, entretanto os pacientes caminharam uma distância estatisticamente maior no segundo teste, confirmando também um efeito de aprendizado e ressaltando a necessidade de realização de dois testes 7 . Para a normalização das variáveis fisiológicas, a American Thoracic Society (ATS) preconiza um intervalo de, no mínimo, 1 hora entre os dois TC6min 5 . Entretanto, ainda não existem pesquisas que comprovem se intervalos menores que esse são suficientes para normalização das variáveis fisiológicas ao seu estado basal (ou pré-teste) em pacientes com DPOC. Dessa forma, é necessário investigar intervalos mais curtos entre a realização de dois testes pela maior praticidade clínica. Intervalos menores são vantajosos tanto para o paciente que requer um menor tempo para ser avaliado, quanto para o avaliador que possui um maior tempo disponível para realizar outras avaliações e tratamentos. Portanto, o objetivo do estudo foi verificar a hipótese de que um intervalo de 30 minutos de repouso entre dois TC6min é suficiente para que as variáveis cardiovasculares e sintomatológicas retornem aos seus valores basais em indivíduos com DPOC. METODOLOGIA Foi realizado um estudo transversal no Laboratório de Pesquisa em Fisioterapia Pulmonar (LFIP) no Centro de Ciências da Saúde (CCS) do Hospital Universitário de Londrina (HU) da Universidade Estadual de Londrina (UEL) e no Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde (CPCS) da Universidade Norte do Paraná (UNOPAR). Para serem incluídos, os indivíduos deveriam ter diagnóstico confirmado de DPOC, segundo critérios da Global Initiative for Lung Disease1 , ausência de exacerbações nos últimos três meses, ausência de comorbidades que pudessem interferir na realização dos testes, e não ter praticado nenhum tipo de exercício físico regular no último ano. Os critérios de exclusão do estudo foram: a incapacidade de realização do teste, a opção de não continuação por parte do indivíduo a qualquer momento do protocolo ou a realização de somente um TC6min. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Envolvendo Seres Humanos da Universidade Estadual de Londrina (CEP/UEL 173/2012) e da Universidade Norte do Paraná (PP0033/11), e todos os indivíduos assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido. Todos os indivíduos foram avaliados no momento de admissão a um programa de reabilitação pulmonar e foram submetidos à prova de função pulmonar por meio da espirometria, utilizando-se um espirômetro portátil (Spiropalm(r); COSMED, Itália). A técnica foi realizada de acordo com as diretrizes internacionais de Miler et al. com determinação do volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1), capacidade vital forçada (CVF) e índice VEF1/CVF. O mínimo de três repetições das manobras do teste foram realizadas, e os valores de referência utilizados foram os propostos para a população brasileira por Pereira et al. 8 . Os indivíduos também tiveram sua capacidade de exercício avaliada pelo TC6min. O teste foi realizado de acordo com as recomendações internacionais 5 em um corredor de 30 metros. Foram realizados dois testes, com intervalo de 30 minutos entre eles, e todos os pacientes foram monitorados em relação à dispneia e fadiga de membros inferiores (por meio da escala de Borg modificada) 9 , pressão arterial (PA), frequência cardíaca (FC) e saturação periférica de oxigênio (SpO2) antes, após o teste e na recuperação (dois minutos depois do término do teste). O mesmo avaliador realizou os dois TC6min no mesmo horário do dia. O valor de referência utilizado foi o de Britto et al. 10 . Para análise estatística foi utilizado o software GraphPadPrism versão 6.0. A normalidade dos dados foi verificada pelo teste Shapiro-Wilk e as comparações das variáveis pelo teste T Pareado ou teste de Wilcoxon. Por meio do programa Power & Sample Size Calculation, o poder da amostra foi calculado em 1,0 utilizando a média do delta da distância percorrida entre os dois testes, que foi de 17,04 metros, o desvio-padrão de 38,32 metros, com α=0,05 e n=200 pacientes. Para avaliação do effect size (d de Cohen) das variáveis analisadas entre os dois testes foi utilizado o programa GPower 3.1. A significância estatística adotada foi de p<0,05. Nas análises realizadas, os outliers foram excluídos da amostra. Definiu-se como outliers os pacientes que apresentaram o valor da distância percorrida maior ou menor que o valor da média somado ou subtraído de dois desvios-padrão. RESULTADOS Inicialmente 223 pacientes foram avaliados; no entanto, 23 indivíduos foram excluídos por razões ilustradas na Figura 1 . A análise final foi realizada com 200 pacientes com diagnóstico de DPOC (121H, 66±8 anos, IMC: 25[21-29] kg.m-2, VEF1: 44[32-56] % predito). Figura 1 Fluxograma dos pacientes inclusos no estudo As variáveis iniciais no primeiro e segundo TC6min estão descritas na Tabela 1 . Os pacientes caminharam maior distância no segundo TC6min, e quando as variáveis cardiovasculares foram analisadas, a FC inicial foi maior antes do segundo TC6min quando comparada ao primeiro ( Figura 2 A). Adicionalmente, o cálculo do effect size demonstrou que, apesar de a FC inicial ter sido maior antes do TC6min2, o valor obtido foi 0,13. Sobre os sintomas, tanto a dispneia (Borg D) quanto à fadiga de membros inferiores (Borg F) ( Figura 2 B) foram menores antes do segundo teste. Não foi encontrada diferença estatisticamente significante na comparação da PA e SpO2 iniciais entre os dois testes. Tabela 1 Comparação das variáveis entre primeiro e segundo TC6min TC6min1 TC6min2 p TC6min (m) 450 [390 - 500] 470 [403 - 515] <0,0001 FC pré-teste (bpm) 83 [73 - 91] 83 [75 - 93] 0,001 Borg D pré-teste 0,5 [0 - 2] 0 [0 - 2] 0,0006 Borg F pré-teste 0 [0 - 2] 0 [0 - 2] 0,007 PAS pré-teste (mmHg) 130 [120 - 140] 120 [120 - 140] 0,26 PAD pré-teste (mmHg) 80 [70 - 80] 80 [70 - 80] 0,25 SpO2 pré-teste (%) 95 [93 - 96] 95 [94 - 96] 0,5 %FCmáx 67 [70 - 73] 68 [61 - 75] 0,0052 DP 9720 [8360 - 11340] 765900 [629970 - 963340] <0,0001 Nota: As variáveis são apresentadas como mediana e intervalo interquartílico [25-75%]. TC6min: teste de caminhada de 6 minutos; FC: frequência cardíaca; Borg D: Borg dispneia; Borg F: Borg fadiga; PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; SpO2: saturação periférica de oxigênio; %FCmáx: porcentagem da frequência cardíaca máxima; DP: duplo produto Figura 2 As variáveis são apresentadas como mediana e intervalo interquartílico [25-75%]. Comparação da FC pré-teste (Figura A) e do Borg Fadiga pré-teste (Figura B) entre o primeiro e o segundo TC6min (*p≤0,001) Quando separados de acordo com a gravidade da doença segundo a classificação da GOLD 1 em grupo GOLD I e II (GOLD I: VEF1 > 80% predito; GOLD II: 50% < VEF1 < 80% predito) e grupo GOLD III e IV (GOLD III: 30% < VEF1 < 50% predito; GOLD IV: VEF1 < 30% predito) ( Tabela 2 ), tanto os pacientes mais graves quanto os menos graves percorreram uma distância maior no segundo TC6min, apesar de apresentarem FC maior antes do segundo teste. Sobre os sintomas, os pacientes mais graves apresentaram valores de Borg dispneia e fadiga menores antes do segundo teste. Não houve diferença estatisticamente significante na comparação do Borg D e Borg F entre o primeiro e o segundo teste nos pacientes menos graves. A figura de Bland-Altman ilustra o desempenho de cada paciente em cada teste ( Figura 3 ), e quando as proporções foram analisadas, foi possível verificar que não houve diferença no desempenho dos testes de acordo com a gravidade da doença (p=0,24). Tabela 2 Comparação das variáveis entre o primeiro e o segundo TC6min de acordo com a gravidade da doença GOLD I e II (n=77) GOLD III e IV (n=123) TC6min1 TC6min2 P TC6min1 TC6min2 P TC6min (m) 456±71 475±69 <0,0001 428[373-484] 457[383-501] <0,0001 FC pré-teste (bpm) 81±13 83±12 0,01 83±13 85±12 0,03 Borg D pré-teste 0[0-1,5] 0[0-1] 0,26 1[0-2] 0,5[0-2] 0,0007 Borg F pré-teste 0[0-2] 0[0-2] 0,65 0[0-2] 0[0-2] 0,003 PAS pré-teste (mmHg) 130[120-140] 120[118-130] 0,18 125[120-140] 130[120-140] 0,65 PAD pré-teste (mmHg) 80[70-80] 80[70-80] 0,65 80[70-80] 80[70-80] 0,26 SpO2 pré-teste (%) 96[94-97] 96[95-97] 0,89 95[92-96] 95[93-96] 0,44 %FCmáx 67[59-73] 68[60-75] >0,05 67[60-74] 68[60-75] 0,10 Nota: As variáveis são apresentadas como média±desvio-padrão e mediana e intervalo interquartílico [25-75%]. TC6min: teste de caminhada de 6 minutos; FC: frequência cardíaca; Borg D: Borg dispneia; Borg F: Borg fadiga; PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; SpO2: saturação periférica de oxigênio; %FCmáx: porcentagem da frequência cardíaca máxima; GOLD I (n=2): VEF1 > 80% predito; GOLD II (n=75): 50% < VEF1 < 80% predito; GOLD III (n=84): 30% < VEF1 < 50% predito; GOLD IV (n=39): VEF1 < 30% predito Figura 3 Gráfico de Bland-Altman com a diferença entre dois TC6min e a média dos valores do TC6min1 e TC6min2 nos pacientes classificados em GOLD I e II ( Figura 2 A) e GOLD III e IV ( Figura 2 B) O cálculo da frequência cardíaca máxima (FCmáx) foi realizado considerando indivíduos que utilizavam ou não medicamentos β-bloqueadores. No grupo de pacientes que não necessitava de medicamentos foi utilizada a fórmula de Tanaka et al. (208 - 0,7* idade) 11 e para o grupo que necessitava do uso desse medicamento foi utilizada a fórmula de Brawner et al. (164 - 0,72* idade) 12 . Os pacientes alcançaram uma FCmáx maior no segundo TC6min do que no primeiro teste ( Tabela 1 ). Em relação à análise da variação da frequência cardíaca (∆FC), não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os dois testes (∆FC TC6min1: 25[15-35]bpm vs ∆FC TC6min2: 24[16-35]bpm; p=0,63). Além disso, também não foi verificada significância estatística quando a variação dos outros desfechos (∆SpO2, ∆Borg D, ∆Borg F, ∆PAS e ∆PAD) foram comparadas entre o primeiro e o segundo teste (p>0,05 para todas). Para verificar a estimativa de trabalho cardíaco, foi realizado o cálculo do duplo produto (FC*PAS) e foi possível observar maiores valores no primeiro TC6min ( Tabela 1 ). DISCUSSÃO Em nosso estudo, os pacientes apresentaram uma distância percorrida maior no segundo teste acompanhada também de uma FC pré-teste maior, embora tenham valores irrisórios de effect size . A sintomatologia observada foi menor antes do segundo teste, e não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes quanto à PA e SpO2. Quando os pacientes foram separados em grupos de acordo com a gravidade da doença segundo a classificação GOLD, tanto o grupo de doença mais leve quanto o de doença mais grave continuaram apresentando uma distância percorrida e FC pré-teste maiores no segundo teste. Na análise das variáveis sintomatológicas, os pacientes mais graves apresentaram uma diminuição antes do segundo teste, enquanto não foi encontrada diferença estatisticamente significante na sintomatologia do grupo de doença mais leve. A PA e SpO2 pré-teste de ambos os grupos foram semelhantes no primeiro e segundo TC6min. Os pacientes percorreram uma distância maior no segundo teste, possivelmente devido ao efeito aprendizado já confirmado. No estudo de Hernandes et al., 1.514 pacientes com diagnóstico de DPOC, com grau de obstrução moderada a grave, realizaram dois TC6min em dias subsequentes e 82% deles caminharam mais no segundo teste, com uma média de 27 metros a mais em relação ao primeiro 7 . Em nossa amostra, os pacientes aumentaram, em média, 20 metros no segundo TC6min em comparação ao primeiro, resultado também reforçado por Sciurba et al. 13 . Houve uma diferença estatisticamente significante entre a FC basal do primeiro e do segundo teste, mostrando que 30 minutos de repouso entre os dois testes não são suficientes para recuperação da FC aos seus valores pré-teste pelo ponto de vista estatístico. Lacasse et al. afirmam que indivíduos com DPOC têm recuperação tardia da FC após o exercício em relação aos indivíduos saudáveis. Os autores propõem que problemas cardiovasculares estão presentes em pacientes com DPOC, e a inflamação sistêmica tem sido proposta como possível explicação para o risco das alterações cardiovasculares 14 . Outro achado a ser considerado é a influência da idade na FC confirmado por Zhang, que avaliou a atividade autonômica em indivíduos de 10 a 80 anos, e encontrou uma redução no aumento e redução da FC com o avanço da idade 15 . Ambos os estudos mencionam fatores influenciadores da atividade cardiovascular, o que torna possível que esses, entre outros fatores, influenciem a variável cardiovascular mesmo após um intervalo de 30 minutos. Apesar de ter sido observada uma diferença estatisticamente significante entre a FC basal do primeiro e do segundo teste, o cálculo do effect size da FC resultou em ES=13 e não representa nenhuma classificação para o tamanho do efeito, o que nos permite afirmar que esta significância encontrada entre os dois testes é clinicamente irrelevante. Ainda sobre a atividade cardiovascular, o duplo produto (DP) é uma variável que se correlaciona muito bem com o consumo de oxigênio pelo miocárdio e é, portanto, um indicador confiável do trabalho do coração durante o exercício 16 . No estudo de Ribeiro et al. com indivíduos saudáveis houve um maior DP no segundo teste, acompanhado do alcance de FCMáx maior do que 90% do predito no Incremental Shuttle Walking Test17 . Da mesma forma, em nossas análises, os pacientes tiveram um aumento do DP estatisticamente significante no segundo teste, acompanhado de um aumento na FCmáx em relação ao primeiro teste, o que é esperado já que os indivíduos apresentaram melhor desempenho no segundo teste com uma distância percorrida maior. Embora tenha sido verificada diferença entre o DP e FCmáx nos testes, quando a variação foi calculada (∆FC), não houve diferença entre os dois testes. Isso pode ter ocorrido provavelmente pelo fato de o segundo teste ter sido iniciado com FC levemente maior em relação ao valor basal do primeiro teste. Apesar da impossibilidade de realizar uma análise em que haja uma comparação entre testes com intervalos de 30 minutos e 1 hora, pode-se afirmar que, mesmo sem a recuperação completa da FC, foi possível obter um desempenho melhor no segundo teste em relação ao primeiro, porém seria empírico afirmar que não houve prejuízo no desempenho do segundo teste ou que teria sido possível atingir um maior desempenho. Para as variáveis sintomatológicas, os 30 minutos de repouso foram suficientes e, além disso, foi verificado que os pacientes iniciaram o segundo teste com sintomas mais leves em relação ao primeiro. Quando separados de acordo com a gravidade da doença (GOLD I e II versus GOLD III e IV), o grupo de doença mais grave apresentou variáveis sintomatológicas, antes do segundo teste, menor em relação ao primeiro. Não foi verificada diferença estatisticamente significante quanto às variáveis sintomatológicas entre os dois testes no grupo de doença mais leve. Pode-se formular a hipótese de que os pacientes mais graves, por estarem habituados com a sintomatologia da doença, estejam dessensibilizados em relação à sensação de dispneia e fadiga, o que pode explicar a diminuição do relato desses sintomas antes do segundo TC6min. Cooper investigou a especificidade do treinamento que gera dessensibilização da dispneia em pacientes com DPOC, no qual os pacientes foram avaliados quanto à dispneia após realização do TC6min e teste de endurance em cicloergômetro. Foi demonstrado que eles apresentavam dessensibilização da dispneia após a repetição do TC6min, mas não após o teste de endurance , o que pode indicar que a dessensibilização acontece principalmente em determinadas situações 18 . Em outro estudo, Belman et al. tiveram como objetivo avaliar a variabilidade na medição da dispneia na DPOC, e os pacientes foram avaliados quanto à sua capacidade máxima por um teste incremental em esteira até que fossem limitados pelos sintomas. No momento de interrupção do teste, eram questionados sobre a dispneia pela escala de Borg modificada para que fosse registrada a sensação máxima de dispneia e pudesse ser considerada essa sensação em outros momentos. Dentro de dez dias, foram realizados quatro TC6min em esteira com a velocidade que atingisse 95% do VO2máx. Ao final do teste, os pacientes relataram o grau de dispneia, que durante os quatro dias reduziu progressivamente. Os autores sugerem que a dessensibilização seja um processo de redução do medo e da insegurança em relação aos sintomas 19 . Podemos destacar em nosso estudo alguns pontos fortes como o tamanho da amostra, pois apesar de não ter sido calculado, foi suficiente para encontrarmos as diferenças estatisticamente significantes nas variáveis estudadas (poder de 1,0). Adotamos no estudo certo rigor metodológico, pois não permitimos que houvesse variabilidade de avaliador entre os dois testes realizados com cada paciente e que todos os testes fossem realizados no mesmo horário do dia. Destacamos também a relevância do estudo, que pode contribuir para a prática clínica, no sentido de repensar sobre o tempo de repouso na avaliação da capacidade funcional de exercício em pacientes com DPOC. Apesar do intervalo de 30 minutos entre dois TC6min já ter sido descrito anteriormente 20 , até recentemente o preconizado era aguardar 1 hora entre os testes 5 . Nesse sentido, nossos resultados vêm a reforçar a proposta do novo Statement para o TC6min em pacientes com doença pulmonar crônica, recentemente publicado, que sugere intervalos de 30 minutos entre os dois testes 21 . Entre algumas já citadas, outras limitações podem ser observadas nesse estudo, como a impossibilidade de se analisar diferentes intervalos de tempo de recuperação entre dois TC6min, uma vez que não podemos afirmar que não houve prejuízo no segundo teste. O fato de nosso estudo ser de caráter transversal não permitiu a análise de causa, efeito ou determinantes da recuperação da FC. Dessa forma, sugere-se uma proposta para estudos futuros com a verificação dessas variáveis após uma intervenção, como o treinamento físico. CONCLUSÃO Embora haja diferença estatisticamente significante na FC inicial entre o primeiro e o segundo teste, tal achado não parece ser clinicamente relevante. Portanto, sugere-se que 30 minutos de repouso entre dois TC6min são suficientes para recuperação sintomatológica e cardiovascular em pacientes com DPOC. AGRADECIMENTOS Nossos agradecimentos ao Laboratório de Pesquisa em Fisioterapia Pulmonar (LFIP) da Universidade Estadual de Londrina (UEL) pelo apoio e suporte durante o desenvolvimento do trabalho; ao Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde (CPCS) da Universidade Norte do Paraná (UNOPAR) pela disposição e esforços em colaborar com nossa pesquisa; ao CNPq e a FUNADESP pelo apoio financeiro. REFERÊNCIAS 1 1. Global strategy for Diagnosis, Management, and Prevention of COPD: revised 2014. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease Disponível em < Disponível em http://www.goldcopd.org/uploads/users/files/GOLD_Report _2014_Jun11.pdf > Acesso em: 15 julho 2014. Global strategy for Diagnosis, Management, and Prevention of COPD: revised 2014. 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An Official European Respiratory Society / American Thoracic Society Technical Standard: Field Walking Tests in Chronic Respiratory Disease. Eur Respir J. 2014;44(6):1428-46 Holland AE Spruit MA Troosters T Puhan MA Pepin V Saey D, An Official European Respiratory Society / American Thoracic Society Technical Standard: Field Walking Tests in Chronic Respiratory Disease Eur Respir J. 2014 44 6 1428 1446 Fonte de financiamento: VSP teve apoio financeiro da Fundação Nacional de Desenvolvimento do Ensino Superior Particular (FUNADESP); FP teve apoio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). 3 Parecer de aprovação no Comitê de Ética e Pesquisa da UEL nº 173/2012 e UNOPAR nº 0033/11. ORIGINAL RESEARCH Are thirty minutes of rest between two 6-Minute Walk Tests enough for cardiovascular and symptomatic recovery for patients with chronic obstructive pulmonary disease? Fonseca Jéssica Fernanda do Nascimento 1 * Morita Andrea Akemi 1 * Bisca Gianna Waldrich 1 Britto Igor Lopes de 2 Castro Larissa Araújo de 2 Felcar Josiane Marques 2 Hernandes Nídia Aparecida 1 3 Pitta Fabio de Oliveira 1 3 Probst Vanessa Suziane 1 2 3 1 Pulmonary Physiotherapy Research Laboratory (LFIP), Department of Physiotherapy, Universidade Estadual de Londrina - Londrina (PR), Brazil. 2 Research Center in Health Sciences (CPCS), Universidade Norte do Paraná (UNOPAR) - Londrina (PR), Brazil. 3 Professor of Physiotherapy, Department of Physiotherapy, Universidade Estadual de Londrina - Londrina (PR), Brazil. Mailing address: Vanessa Suziane Probst - Robert Koch Ave, 60 - Vila Operária - CEP 86038-350 - Londrina (PR), Brazil. E-mail: [e-mail] - Phone: [phone] Conflicts of interest: nothing to declare * *These authors contributed equally to this study. ABSTRACT Two 6-Minute Walk Tests (6MWT) are required to evaluate functional capacity of exercise in patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). Despite the fact that the American Thoracic Society (ATS) has proposed a one-hour interval between two tests, it is unknown whether a shorter period could be used for the normalization of physiological variables. We aimed to verify that an interval of 30 minutes of rest between two 6MWT is sufficient for cardiovascular and symptomatic variables to return to their basal levels. Two hundred and fifteen patients with COPD (121H, 66±8 years; FEV1: 44 [32-57]% predicted) performed two 6MWT with a thirty-minute interval between them. Before and after the tests, we measured Blood Pressure (BP), Heart Rate (HR), peripheral oxygen saturation (SpO2), degree of dyspnea, and fatigue. Patients walked the longest distance in the second test (6MWT1: 450 [390-500]m vs 6MWT2: 470 [403-515]m; p<0.0001). The initial HR was greater in the second 6MWT (initial HR 6MWT1: 83 [73-91]bpm vs 6MWT2: 83 [75-93]bpm; p=0.001). Dyspnea and fatigue were lower before the second test (initial Borg dyspnea 6MWT1: 0.5 [0-2]m vs 6MWT2: 0 [0-2]; p = 0.0006 and initial Borg fatigue 6MWT1: 0 [0-2]m vs 6MWT2: 0 [0-2]; p = 0.007). There were no differences regarding the BP and the SpO2(p>0.05 for all). Although there are statistically significant differences in initial HR between the first and second test, this finding does not seem to be clinically relevant. Therefore, thirty minutes of rest between two 6MWT are sufficient for cardiovascular and symptomatic recovery in patients with COPD. Keywords: Exercise Pulmonary Disease, Chronic Obstructive Rest INTRODUCTION According to the Global Initiative for Chronic Lung Disease (GOLD), the Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a preventable and treatable disease characterized by the persistent obstruction to the airflow that is usually progressive. It is associated with a chronic inflammatory response in the airways and in the lungs caused by harmful particles and gases 1 . In addition to the pulmonary component, the disease presents systemic consequences such as peripheral muscle weakness, worsening of quality of life, weight loss, and malnutrition. These disorders are related to the restriction in the ability of performing physical exercises and daily activities of these individuals 2 . Considering the systemic changes caused by the disease, the assessment of the ability to exercise becomes of extreme importance in this population, and may be accomplished through laboratory tests and field trials. The Cardiopulmonary Exercise Testing (CPET) is considered the gold standard for the assessment of exercise capacity, allowing the identification of causes of intolerance to physical efforts 3 . Through this test it is possible to obtain direct measurement of gas exchange (oxygen consumption - VO2and elimination of carbon dioxide - VCO2), maximum heart rate (maxRH), among other. However, specific equipment are required to complete the CPET such as treadmill, or cycle ergometer, gas analyzer, besides a trained staff to deal with any alteration that may occur 4 . Therefore, because of the difficulties in conducting the CPET, some field trials are being developed, such as the Incremental Shuttle Walking Test (ISWT) and the 6-Minute Walk Test (6MWTmin), which has been often used 5 . The 6-Minute Walk Test (6MWT) is the most commonly used test in the field of pulmonary rehabilitation, as it is practical, simple, easy to use, of low cost, and highly reproducible in clinical practice 6 . With this test it is possible to assess the functional capacity of exercise and get an integrated response of physical (pulmonary and extra-pulmonary) and psychological factors 5 . According with a study by Hernandez et al., the reproducibility of the 6MWT in patients with COPD was assessed in two tests carried out in subsequent days. The 6MWT has shown to be reproducible. However, the patients have walked a statistically higher distance in the second test, which also confirms the learning effect, emphasizing the need to carry out two tests 7 . For the normalization of physiological variables, the American Thoracic Society (ATS) recommends an interval of at least an hour between the two 6MWT 5 . However, there are still no research able to prove if intervals smaller than an hour are enough for the normalization of physiological variables to its basal state (or pre-test) in patients with COPD. Thus, it is necessary to investigate shorter intervals between the two tests for better clinical convenience. Smaller intervals are advantageous for patients who require shorter times of evaluation, as for evaluator that would have more available time to carry out other evaluations and treatments. Therefore, the aim of this study was to verify the hypothesis that an interval of 30 minutes of rest between two 6MWT is sufficient for cardiovascular and symptomatic variables to return to their basal levels in individuals with COPD. METHODOLOGY We have conducted a cross-sectional study in Pulmonary Physiotherapy Research Laboratory (LFIP) at the Health Sciences Center (CCS) at the University Hospital of Londrina (HU) of the Universidade Estadual de Londrina (UEL) and the Center for research in Health Sciences (CPCS) of Universidade Norte do Paraná (UNOPAR). To be included, all patients must have confirmed diagnosis of COPD, according to the criteria of the Global Initiative for Lung Disease 1 such as the absence of exacerbations in the last three months, the absence of comorbidities that could interfere in tests' performance, and have not practiced any kind of regular exercise in the last year. The criteria of exclusion of the study were: inability to perform the test, the individual's choice of not continuing the treatment at any moment of the protocol or the completion of only one 6MWT. The Committee for Ethics in Research Involving Humans of the Universidade Estadual de Londrina (CEP/UEL 173/2012) and of the Universidade Norte do Paraná (PP0033/11) have approved this study, and all patients signed a free and informed consent form. All individuals were assessed at the time of admission to a pulmonary rehabilitation program and underwent a pulmonary function test through spirometry using a portable spirometer (Spiropalm(r); COSMED, Italy). We carried out the technique according to the international guidelines of Miler et al. with the determination of the Forced Expiratory Volume (FEV1) in one second, Forced Vital Capacity (FVC) and FEV1/ FVC index. We performed the minimum three test repetitions by using the values of reference for the Brazilian population proposed by Pereira et al. 8 . Individuals also had their exercise capacity assessed through the 6MWT. We performed the test according to the international recommendations 5 in a corridor of 30 meters. In addition to conducting two tests with an interval of 30 minutes between them, we have also monitored all patients in relation to dyspnea and fatigue (through a modified Borg scale) 9 , Blood Pressure (BP), Heart Rate (HR) and Peripheral Oxygen Saturation (SpO2) before and after the test, and during recovery (two minutes from the end of the test). The same evaluator conducted the two 6MWT at the same time of the day. The reference value by Britto et al. 10 was used. For the statistical analysis we used the GraphPadPrism software version 6.0. We have verified data normality by the Shapiro-Wilk test and comparisons of variables by paired t-test or by Wilcoxon test. By calculating the power of the sample through the Power & Sample Size Calculation program, we have found the value 1.0 using the average delta of the distance traveled between the two tests, which was 17.04 m, and a standard deviation of 38.32 m with α = 0.05 and n = 200 patients. To evaluate Cohen's d effect size of the analyzed variables between the two tests, we used the GPower 3.1 program. The statistical significance adopted was P <0.05. For the analysis, we excluded the outliers from the sample. Outliers are defined here as patients who showed the value of distance traveled longer or shorter than the mean value plus or minus two standard deviations. RESULTS Initially, we evaluated 223 patients, considering that 23 individuals were excluded from the study. The reasons for their exclusion are illustrated in Figure 1 . The final analysis was performed with 200 patients diagnosed with COPD (121H, 66±8 years, BMI: 25[21-29] kg.m-2, FEV1: 44[32-56] % predicted). Figure 1 Flowchart of patients included in the study The initial variables in the first and second 6MWT are listed in Table 1 . Patients walked the longest distance in the second 6MWT, and when the cardiovascular variables were analyzed, the HR was bigger before the second 6MWT, when compared to the first ( Figure 2 A). Additionally, the calculation of the effect size have shown that, despite the HR being bigger before the 6MWT 2, the value obtained was 0.13. Symptoms as dyspnea (Borg D) and lower limbs fatigue (Borg F) were lower before the second test ( Figure 2 B). No statistically significant difference was found in the comparison of initials PA and SpO2between the two tests. Table 1 Comparison of variables between the first and the second 6MWT 6MWT1 6MWT2 P 6MWT (m) 450 [390 - 500] 470 [403 - 515] <0.0001 HR pre-test (bpm) 83 [73 - 91] 83 [75 - 93] 0.001 Borg D pre-test 0.5 [0 - 2] 0 [0 - 2] 0.0006 Borg F pre-test 0 [0 - 2] 0 [0 - 2] 0.007 SBP pre-test (mmHg) 130 [120 - 140] 120 [120 - 140] 0.26 DBP pre-test (mmHg) 80 [70 - 80] 80 [70 - 80] 0.25 SpO2 pre-test (%) 95 [93 - 96] 95[94 - 96] 0.5 % maxHR 67 [70 - 73] 68 [61 - 75] 0.0052 DP 9720 [8360 - 11340] 765900 [629970 - 963340] <0.0001 Variables are presented as median and interquartile range [25-75%]. 6MWT: Six-minute walk test; HR: heart rate; Borg D: Borg dyspnoea; Borg F: Borg fatigue; SBP: Systolic blood pressure; DBP: Diastolic blood pressure; SpO2: Peripheral oxygen saturation, % maxHR: maximum percentage of heart rate, DP: double product Figure 2 Variables are presented as median and interquartile range [25-75%]. Comparison of HR pre-test (Figure A) and Borg Fatigue pre-test (Figure B) between the first and the second 6MWT (*P≤0.001) When separated by disease severity according to the GOLD classification in GOLD group I and II (GOLD I: FEV1>80% predicted; GOLD II: 50% < FEV1<80% predicted) and groups GOLD III e IV (GOLD III: 30% < FEV1<50% predicted; GOLD IV: FEV1< 30% predicted) ( Table 2 ), both in the most severe and in the least severe cases have traveled a longer distance in the second 6MWT, despite presenting HR bigger before the second test. About the symptoms, the most severe patients have shown smaller values of Borg dyspnea and fatigue before the second test. There was no statistically significant difference in the comparison of Borg D and Borg F between the first and the second test in less severe patients. The figure of Bland-Altman illustrates the performance of each patient in each test ( Figure 3 ), and when the proportions were analyzed, it was possible to verify that there was no difference in tests' performance according to disease severity (p=0.24). Table 2 Comparison of variables between the first and the second 6MWT according to the severity of the disease GOLD I and II (n=77) GOLD III and IV (n=123) 6MWT1 6MWT2 P 6MWT1 6MWT2 P 6MWT (m) 456±71 475±69 <0.0001 428[373-484] 457[383-501] <0.0001 HR pre-test (bpm) 81±13 83±12 0.01 83±13 85±12 0.03 Borg D pre-test 0[0-1.5] 0[0-1] 0.26 1[0-2] 0.5[0-2] 0.0007 Borg F pre-test 0[0-2] 0[0-2] 0.65 0[0-2] 0[0-2] 0.003 SBP pre-test (mmHg) 130[120-140] 120[118-130] 0.18 125[120-140] 130[120-140] 0.65 DBP pre-test (mmHg) 80[70-80] 80[70-80] 0.65 80[70-80] 80[70-80] 0.26 SpO2 pre-test (%) 96[94-97] 96[95-97] 0.89 95[92-96] 95[93-96] 0.44 % maxHR 67[59-73] 68[60-75] >0.05 67[60-74] 68[60-75] 0.10 Variables are presented as mean ± standard deviation, and median and interquartile range [25-75%]. 6MWT: Six-minute walk test; HR: heart rate; Borg D: Borg dyspnea; Borg F: Borg fatigue; SBP: Systolic blood pressure; DBP: Diastolic blood pressure; SpO2: Peripheral oxygen saturation; % maxHR: maximum percentage of heart rate; GOLD I (n=2): FEV1> 80% predicted; GOLD II (n=75): 50% < FEV1<80% predicted; GOLD III (n=84): 30% < FEV1<50% predicted; GOLD IV (n=39): FEV1<30% predicted Figure 3 Bland-Altman chart with the difference between the two 6MWT and the average of values of the 6MWT1 and the 6MWT2 in patients classified as GOLD I and II ( Figure 2 A) and GOLD III and IV ( Figure 2 B) We calculated the maximum heart rate (maxHR) considering individuals who used or not β-blocker drugs. For the group of patients who did not need to make use of medicines, we used the formula by Tanaka et al. (208 - 0.7* age) 11 , and to the other group that needed to use this medicine, we used the formula of Brawner et al. (164 - 0.72* age) 12 . Patients achieved a larger maxHR in the second 6MWT than in the first test ( Table 1 ). In relation to the analysis of heart rate variation (∆HR), we have not found statistically significant difference between the two tests (∆HR 6MWT1: 25[15-35]bpm vs ∆FC 6MWT2: 24 [16-35]bpm; P =0.63). In addition, we did not verify statistical significance when the variation of other outcomes (∆SpO2, ∆Borg D, ∆Borg F, ∆PAS, and ∆PAD) was compared between the first and second test (P> 0.05 for all). To verify the estimate of cardiac work, we calculated the double product (HR*PAS) and thus, it was possible to observe higher values in the first 6MWT ( Table 1 ). DISCUSSION In this study, patients traveled a longer distance in the second test accompanied by a higher HR pre-test, although with small values of effect size. We have observed that symptomatology was lower before the second test, and that no statistically significant differences were found regarding BP and SpO2. When patients were separated into groups by disease severity according to the GOLD classification, both groups of least severe diseases and of most severe diseases have continued showing longer traveled distance and higher HR pre-test in the second test. In the analysis of the symptomatic variables, the most severe patients have shown a reduction before the second test, while no statistically significant difference was found in the symptoms of the group of least severe diseases. The BP and SpO2pre-test of both groups were similar in the first and second 6MWT. Patients possibly traveled a longer distance in the second test because of the learning effect already confirmed earlier. In the study of Hernandes et al., 1514 patients COPD diagnosed with moderate to severe obstruction, participated of two 6MWT in two subsequent days, and 82% of patients have walked more in the second test, with an average of 27 m further from the first7. In this sample, patients increased on average 20 metres in the second 6MWT in comparison with the first, which is also seen in Sciurba et al. 13 . There was a statistically significant difference between the basal HR of the first and of the second test, showing that thirty minutes of rest between the two tests are not statistically sufficient to recover HR to their pre-test values. Lacasse et al. claim that individuals with COPD have late HR recovery after exercise when compared to healthy individuals. The authors propose that cardiovascular problems are present in patients with COPD, and systemic inflammation has been considered as a possible explanation for the risk of cardiovascular changes 14 . Another finding to be considered is the influence of age in HR, which is confirmed by Zhang, who evaluated the autonomic activity of individuals of 10 to 80 years, finding a reduction in the increase of autonomic activity, and a reduction in HR with aging 15 . Both studies have mentioned factors that influence cardiovascular activity, so that it is possible to consider that, such factors, among others, influence the cardiovascular variable even after an interval of 30 minutes. Although a statistically significant difference was observed between the basal HR of the first and of the second test, the calculation of effect size of HR was of S=13, and does not represent any classification for the effect size, which allows us to state that this significance found between the two tests is clinically irrelevant. Still on cardiovascular activity, the double product (DP) is a variable that correlates very well with oxygen uptake by the myocardium, and it is, therefore, a reliable indicator of heart work during the exercise 16 . In the study of Ribeiro et al. on healthy subjects, there was a greater DP in the second test accompanied by a maxHR range greater than 90% of the predicted in the Incremental Shuttle Walking Test 17 . Similarly, in our analysis, patients had a statistically significant increase in the DP in the second test, accompanied by an increase in maxHR in relation to the first test, which is expected since the individuals have shown better performance in the second test with a longer distance traveled. Although the difference between the DP and the maxHR of the tests has been checked, when we calculated the variation (∆HR), no difference between the two tests was found. It probably could have occurred because the second test started with a FC slightly greater regarding the baseline of the first test. Despite the inability of performing an analysis in which there is a comparison between tests at intervals of 30 minutes and 1 hour, we can say that even without HR's full recovery, it was possible to obtain a better performance in the second test in relation to the first. However, it would be safe to say that there was no prejudice in the second test's performance or that it would be possible to achieve higher performances. The 30-minute interval was enough for symptomatic variables and, moreover, it was found that patients began the second test with less severe symptoms in relation to the first test. When separated by disease severity (GOLD I and II versus GOLD III and IV), the group of most severe disease has presented smaller symptomatic variables before the second test in relation to the first test. No statistically significant difference was verified concerning symptomatic variables between the two tests in the group of less severe diseases. We can consider the hypothesis that, in more severe cases, patients are used to the disease's symptoms, not being so affected by dyspnea and fatigue, which may explain the decrease in these symptoms' report before the second 6MWT. Cooper investigated the specificity of training that generates desensitization of dyspnea in patients with COPD. In his study, patients were evaluated regarding dyspnea after the completion of the cycle endurance test. Patients presented desensitization of dyspnea after the repetition of the 6MWT, but not after the endurance test, which may indicate that the desensitization happens mainly in certain situations 18 . In another study, Belman et al. aimed to evaluate the variability in the measurement of dyspnea in COPD; patients' maximum capacity was evaluated by using an incremental treadmill test until they felt limited by symptoms. At the interval of the test, they were asked about dyspnea through a modified Borg scale to record the maximum sensation of dyspnea, so that they can consider this feeling at other times. Within ten days, four 6MWT were carried out in the treadmill with speed of 95% of the VO2max. By the end of the test, all patients reported their degree of dyspnea, which during the period of four days was being progressively reduced. The authors suggest desensitization is a process of reducing the fear and the insecurity in relation to symptoms 19 . In our study, it is possible to highlight some positive points such as the sample size, since, although it was not calculated, it was enough to find statistically significant differences in the variables studied (power of 1.0). We adopted a certain methodological accuracy in the study, since we did not allow variability of evaluators between the two tests conducted with each patient, also ensuring that all tests were carried out at the same time of day. We also highlight that the relevance of the study may contribute to clinical practice in what concerns the time for rest during the evaluation of the functional capacity of exercise for patients with COPD. Despite the fact that the range of 30 minutes between the two 6MWT has already been described 20 , until recently what was encouraged was to wait for a period of one hour among tests 5 . In this sense, our results strengthen what is proposed by the new Statement for the 6MWT for patients with chronic pulmonary diseases, which suggests 30-minute intervals between the two tests 21 . Other limitations, among some already mentioned, can be observed in this study, such as the inability to analyze different recovery time intervals between two 6MWT, once we cannot state that there was no prejudice in the second test. Additionally, the fact that this study is of transversal character did not allow the analysis of cause, effect or determinants of the HR recovery. Thus, we suggest that further studies are carried out to verify these variables after an intervention, such as physical training. CONCLUSION Although there are statistically significant differences in initial HR between the first and the second test, such finding does not seem to be clinically relevant. Therefore, we consider a period of 30 minutes of rest between the two 6MWT sufficient for cardiovascular and symptomatic recovery for patients with COPD. ACKNOWLEDGEMENTS We would like to thank the Pulmonary Physiotherapy Research Laboratory of the State University of Londrina for the support in the development of our study. We also thank the Center for Research in Health Sciences (CRHS) of the North University of Paraná (UNOPAR) for being willing to help in our research, and CNPq and FUNADESP for their financial support. Financing sources: VSP had financial support from Fundação Nacional de Desenvolvimento do Ensino Superior Particular [National Foundation for Private Higher Education Development] (FUNADESP) ;FP had financial suport from Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico [National Council for Scientific and Technological Development] (CNPq) 7 Approval of Approval of Ethics Committee of UEL no. 173/2012 e UNOPAR no. 0033/11.