Luis Puente Maestu Jefe de Sección de Pruebas Funcionales Respiratorias

La Prueba de Esfuerzo en Neumología Luis Puente Maestu Jefe de Sección de Pruebas Funcionales Respiratorias

Utilidad clínica de la prueba de esfuerzo I. Diagnostico de la la intolerancia al ejercicio. II. Pronóstico de las enfermedades cardiacas y pulmonares. III. Evaluación preoperatorio del riesgo quirúrgico. IV. Evaluación objetiva de la intolerancia la ejercicio. Evaluación de discapacidad V. Evaluación de tratamiento.

I) Diagnóstico. : A. Desencadenar un acontecimiento fisiológico diagnóstico. 1. Broncoespasmo inducido por el ejercicio 2. Desaturación con el ejercicio 3. Hiperinsuflacón dinámica 4. Anafilaxia secundaria al ejercicio B. Medición objetiva de la capacidad aeróbica C. Ayuda en el diagnóstico de enfermedades específicas

Definición de BIE Asma o broncoespasmo inducido por ejercicio = Ataque de asma producido por el ejercicio

Algunos datos epidemiológicos del BIE La padecen: El 50-70% de los asmáticos. El 40% de los pacientes con rinitis alérgica. El 11% de los atletas USA de la olimpiada de 1984 (ganaron 13 medallas).

Prueba de provocación del 1. Prueba. BIE 2. Indicaciones y contraindicaciones. 3. Preparación del pacientes y consentimiento informado.

Factores a considerar en el diseño de la prueba 1. Objetivos: clínicos o epidemiológicos. 2. Medios disponibles. 3. Estímulo: Suficiente. Estandarizado. Seguro. 4. Variable de medición: Validez. Criterio de positividad.

Estandarización del Estímulo Ejercicio Intensidad. Duración. Protocolo. Condiciones del aire inhalado Pinza nasal. Humedad y temepratura. Seguridad.

Ejercicio

1. Intensidad Suficiente para alcanzar: 1. una V E del 40%-60% de la MVV (FEV 1 35). 2. Un VO 2 de 35 ml/min/kg. 3. Una FC del 80-90% de lo predicho (220-Edad en años)

2. Duración Alcanzar la intensidad rápidamente (2-4 min) 1. Mantenerla 4-6 minutos. 2. Total de 6-10 min.

Protocolo: Tapiz rodante Jones N. Clinical Prueba de Esfuerzo 4th edición 1971 ed. Saunders. Philadelphia. Niños <12 años: Potencia objetivo en 2 min. Duración 6 min. Niños >12 años y Adultos: Potencia objetivo en 4 min. Duración 8 min. Nomogramas VO2-(Vel y %): Givoni B y Golman R JAP 1971;30:429.

Protocolo: cicloergómetro Potencia (w) = (53.76 FEV 1 medido)-11.07 Ritmo: 60% 1 er min 75% 2º min 90% 3 er min 100% 4º min Duración: 4-6 min a potencia objetivo. (Anderson et al Chest 1991;100:1254)

Condiciones del aire inhalado

Humedad relativa Humedad y temperatura 100% 80% 60% 40% 20% 10ºC 15ºC 20ºC 25ºC 30ºC 35ºC 40ºC Temperatura ambiente 10 mg/l vap. 25º de tª 50% de HR

No olvidarse de la Pinza nasal!

Variable de medición de la respuesta FEV 1 PEF

FEV 1. Secuencia 1. Inmediatamente (optativo). 2. 5,10,15,20,30 min. 3. Broncodilatador: 1. Si el paciente tiene síntomas acusados. Sobre todo disnea 2. Si el FEV 1 del paciente no supera el basal-10% al irse.

FEV 1. Criterio 1. Discusión sobre 10% ó 15%. 2. Se discute si se debe demostrar un nadir o se termina cuando caiga por debajo del límite de postividad.

Indicaciones 1. Asmáticos con historia de BIE o bajo rendimiento físico a pesar del tto. 2. Asmáticos cuyas profesiones conllevan esfuerzos de gran intensidad o servicios de socorro (bomberos, policías, militares, etc.).

Indicaciones 3. Pacientes con disnea durante o después del ejercicio o bajo rendimiento físico sin otra causa aparente, especialmente en población infantil o juvenil. 4. Evaluación de la eficacia del tratamiento prescrito para el BIE.

Contraindicaciones Absolutas 1. Limitación intensa al flujo aéreo (FEV 1 <50% o < 1l). 2. Infarto cardiaco o ACVA en los 3 meses previos. 3. Hipertensión no controlada (TAS> 200 ó TAD > 100). 4. Aneurisma de aorta conocido. 5. Arritmias malignas o angina inestable.

Contraindicaciones relativas 1. Limitación moderada al flujo aéreo (FEV 1 <75% o < 1.5 l). 2. Incapacidad de realizar una espirometría adecuada. 3. Embarazo o lactancia. 4. Limitaciones ortopédicas, obesidad, etc que impidan alcanzar una ventilación adecuada.

Preparación del paciente 1. Ropas confortables y calzado deportivo. 2. Haber suspendido la medicación respiratoria. 3. Evitar ejercicio vigoroso en las 4 horas previas. 4. Consentimiento informado.

Desaturación en Ejercicio Característica común y casi exclusiva de la mayoría de las enfermedades pulmonares y vasculares pulmonares avanzadas y de los shunt izquierda-derecha (SaO 2 ) 4% ó PaO 2 5 mm Hg se consideran clínicamente significativos. Cuando la SaO 2 de 87% pueden limitar la tolerancia al ejercicio.

Desaturación en Ejercicio

Desaturación en Ejercicio

DL CO basal y anomalías del intercambio gaseoso en ejercicio Punto de corte Sensibilidad Especificdad < 90% 43% 86% < 80% 22% 96% < 70% 15% 99% < 60% 5% 100% < 95% limite de confianza 8% 99%

Pulsioxímetro Precisión: 2-6% durante el ejercicio aunque posiblemente sean algo más precisos para detectar tendencias. Peor si la COHb a está o el paciente es de piel oscura Altamente recomendable calibrar el pulsioxímetro en reposo con una medición directa de la saturación de oxígeno.

Causas de Desaturación EPI EPOC EVP Atletas de élite No ocurre en ICC Normales

%TLC Minute ventilation (l min -1 ) Restricción de Volumen corriente por hiperinsuflación dinámica 50 50 40 40 30 30 20 10 0 10 20 30 40 100% 90% 80% Reposo 20 10 0 0% 20% 40% 60% 80% 100% 100% 90% 80% Reposo 70% 70% 60% 50% Reposo 40% 10 20 30 40 Respiratory rate (min -1 ) 60% 50% Reposo EILV EELV 40% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Work rate (% max) Puente el al. Chest 2005

Anafilaxia secundaria al ejercicio Proceso raro que se manifiesta por urticaria, angioedema, broncoespasmo, síntomas gastrointestinales, hipotensión o síncope poco después del ejercicio. En la mayoría de los casos se presenta solamente si ha habido ingestión previa de ciertos alimentos como almendras, avellanas, cacahuetes, nueces, albaricoques, moluscos de concha o legumbres La prueba de esfuerzo solo está indicada si el diagnostico no está claro.

3500 3000 2500 2000 1500 1000 (l/min) VO 2 máximo y VO 2 pico VO 2 pico VO 2 máximo VO 2 pico max 500 0 Min. 0 2 4 6 8 10 12 14

Características del V O 2 max/pico Reproducibilidad entre el 5-7% Valorarlo de acuerdo con teóricos apropiados a cada laboratorio. Tener en cuenta también los valores estandarizados por peso ideal 0.79 altura en cm- 60.7 en varones 0.65 altura en cm-42.8 en mujeres.

Evaluación de discapacidad en enfermedades respiratorias crónicas Clase 1 (0%) FVC 65% o FEV 1 65% o FEV 1 /FVC 63% o TLCO 65% y V O 2 max 23 ml min -1 kg -1 Clase 2 (1-24%)* FVC 60% 64% o FEV 1 60% 64% o FEV 1 /FVC 60% 62% o TLCO 60% 64% o V O 2 max 21 23 ml min -1 kg -1 Clase 3 (25-49%)* FVC 51% 59% FEV 1 41% 59% o FEV 1 /FVC 41% 59%o TLCO 41% 59%o V O 2 max 15% 20%ml min -1 kg -1

Evaluación de discapacidad en enfermedades respiratorias crónicas Clase 4 (50-70%)* FVC 50% FEV 1 40% o FEV 1 /FVC 40% o TLCO 40% o V O 2 max 15ml min -1 kg -1 PO 2 basal <60 mmhg en presencia de hipertensión pulmonar, Cor pulmonale, empeoramiento de la hipoxemia con ejercicio o poliglobulia PO 2 basal <50 mmhg Clase 5 (> 75%)* Se cumplen los criterios de la clase 4 y además se depende de otra persona para autocuidados

Consumo de oxígeno de las actividades de la vida diaria Cotes Br J Ind Med 1975;32:220

[La] (mmol /dl) VCO 2 (ml/min) R Detección del umbral de acidosis 1.2 1.0 0.8 LAT 60 40 LAT EqO 2 EqCO 2 0.6 12 10 8 20-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 Tiempo (min) 4000 LAT 3000-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 Tiempo (min) 6 4 2 0 2000 1000 LAT 0-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 0 1000 2000 3000 4000 Tiempo (min.) VO 2 (ml/min)

Características del V O 2 LAT Reproducibilidad 130 ml min -1 Valor normal > 40% V O 2 max teórico. Puede no detectarse en pacientes con limitación ventilatoria ( EPOC)

Seguridad Estudio nacional de laboratorios de pruebas de esfuerzo. 518,448 pruebas de esfuerzo en 1,375 centros. Complicaciones 0.36 infartos 0.48 arritmias Una muerte /5000 pruebas Total de todas las complicaciones 8.86 por 10,000 pruebas. (Stuart et al. Chest. 1980;77:94).

Seguridad Recomendaciones de la ACSM para (A) Examen médico y ergometría antes de participar y (B) Supervisión médica de la prueba de esfuerzo Bajo riesgo Riesgo moderado Riesgo alto A. Ejercicio moderado Innecesario Innecesario Recomendable Ejercicio vigoroso Innecesario Recomendable Recomendable B Prueba submáxima Innecesario Innecesario Recomendable Prueba máxima Innecesario Recomendable Recomendable

Factores de riesgo coronario Historia familiar Fumar cigarrillos (<6 meses antes) Hipertensión Hipercolesterolemia Intolerancia al a glucosa Obesidad ( BMI>30 kg m -2 ) Estilo de vida sedentario >45 años ( ) o 55 años ( )

Prueba de Esfuerzo en Programas de Entrenamiento 1. Medir la tolerancia inicial al ejercicio para definir las especificaciones del entrenamiento. 2. Establecer la seguridad. 3. Medir la respuesta fisiológica y funcional. 4. Medir otras variables sensibles a la rehabilitación.

Heart Rate (bpm) Prescripción (Frecuencia cardiaca) 200 180 160 140 120 70% threshold 90% threshold predicted maximum 100 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Age (yrs) (Mc Ardle et als. Exercise Physiol. 1986)

Prescripción (Disnea) Horowitz MB et al Chest. 1996 May;109(5):1169-75.

Prescripción Basa en una prueba máxima previa

Claves Prescripción de ejercicio CPET Permite definir la intesidad objetivo como V O 2,Potencia, FC, dispnea o esfuerzo percibido. Permite identificar auqellos que se beneficiarán mas de la rehabilitación

Diagnóstico de la intolerancia al ejercicio. La CPET es la única prueba diagnóstica: 1. La cardiopatía isquémica silente. 2. La insuficiencia cardiaca debida disfunción diastólica. 3. La enfermedad vascular pulmonar sin hipertensión pulmonar importante. 4. La abertura de shunt dcho-izq. durante el ejercicio. 5. La intolerancia al esfuerzo no justificable por la función pulmonar basal (causas mixtas) 6. Disnea psicógena. 7. HTA en ejercicio.

Diagnóstico de la intolerancia al ejercicio Historia Clínica y exploración Análisis básicos Si Causa aparente No Proceder en consecuencia Espirometría D L CO y gases No causa aparente o sospecha de causas múltiples Ergometría

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EPOC A nivel máximo: V O2 max y potencia máxima V E max V E max/mvv (>85%) VT bajo VT/VC normal (VT 0.55 VC-0.09 Ti/Ttot =0.35-0.4 sin cambios con respecto al basal PaCO2 = a la basal ó y PaO2 No se produce compensación respiratoria a la acidosis metabólica D(A-a)O2 = a la basal FC (<85% predicho) grado de acidosis metabólica Disnea (Borg) 5-7 Piernas (Borg) 5-7

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EPOC A nivel submáximo: VO 2 normal o casi normal V E elevada F R elevada con V T bajo PaCO 2 y PaO 2 Gasto cardiaco normal ( habitualmente) FC elevada con volumen sistólico disminuido de la acidosis metabólica ( en 2/3 del os pacientes)

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EPI A nivel máximo: VO 2 y potencia máxima V E V E /MVV V T bajo PaCO 2 ó n y PaO 2, Desaturación FC pulso de oxígeno

Respuesta típica al ejercicio en A nivel submáximo: pacientes con EPI V O2/potencia: normal o casi normal (entre 9 y 11 ml min- 1/W) V E elevada (EqCO2 mínimo > 34) FR elevada con VT bajo IC con ejercicio [ Error! Marcador no definido.] Aparece muesca obstructiva en la curva flujo-volumen Encroaching de la Curva flujo-volumen FC algo elevada V O2 LAT en límite bajo (40-50% del V O2max teórico) por baja condición física

Respuesta típica al ejercicio en A nivel máximo pacientes con EPI V O2 max y potencia máxima V E max V E max/mvv (>65%) generalmente no mayor del 85% VT bajo, con relación VT/IC baja FR elevada > 40 min-1 al máximo[81] PaCO2 y PaO2 D(A-a)O2 >30 mmhg con respecto a la basal FC (<85% predicho)

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EPI A nivel submáximo: V O2/potencia: normal o casi normal (entre 9 y 11 ml min-1/w) V E elevada (EqCO2 mínimo > 34) FR elevada (>30 min-1)con VT bajo PaCO2 y PaO2 FC algo elevada V O2 LAT en límite bajo (40-50% del V O2max teórico)

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EVP A nivel máximo V O2 max y potencia máxima (habitualmente < 60% cuando la PSP ecográfica es > 50 mmhg )[90] Pulso de oxígeno bajo PaCO2 y PaO2 D(A-a)O2 > 30 mmhg y con respecto a la basal FC (<85% predicho) Reducción de la presión arterial sistólica

Respuesta típica al ejercicio en pacientes con EVP A nivel submáximo: V O2/potencia: disminuido (< 9 ml min-1/w) V E elevada (EqCO2 mínimo > 34 PaCO2 y PaO2 FC elevada V O2 LAT <40%

Alteración del trastorno del trasporte de oxígeno Variable V O2max <80% pred V O2LAT <40% V O 2 pred Pulso de oxígeno Meseta precoz Relación V O2/potencia <9 ml min-1/w Frecuencia cardiaca/v O2 Reserva cardiaca Reserva ventilatoria Normal

V E max/ MVV 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% EPOC EPI ICC Sano

Patrones habituales de respuesta al ejercicio EPOC EPI ICC EVP VO 2 máx. HR submáx. ó N HR máx. ó N V E submáx. V E /MVV máx. N N SatO 2 + o - + - +

II) Pronóstico de enfermedades pulmonares. A) Consumo máximo de oxígeno: Pronóstico en la fibrosis quística Pronóstico en la EPOC Pronóstico en las FPI Pronóstico en la HPP B) Recuperación de la frecuencia cardiaca en el 1 er minuto (<14 p.m.) Pronóstico general de mortalidad Pronóstico en la EPOC C) Pendiente de la relación VE/VCO 2 >35. Correlación con la HTP en HTP primaria. Pronóstico en la insuficiencia cardiaca.

N Engl J Med 2002

VO 2 y supervivencia por factores de riesgo

Gulati M, N Engl J Med 2005

Valor pronóstico de la prueba de esfuerzo EPOC Oga T 2003 Oga T et al AJRCCM 2003

Recuperación de la FC y mortalidad en EPOC

PaO 2 en ejercicio y supervivencia en la EPOC

BODE modificada mbode Variable Scores 0 1 2 3 FEV 1 % pred 65 50-64 36-49 35 VO 2 max % pred 70 60-69 40-59 <40 Disnea MMRC 0-1 2 3 4 BMI (kg/m 2 ) >21 35

Desaturación en la prueba máxima y superviv. de la FPI Am J Respir Crit Care Med 2001; 164:1171-1181.

V O2max y superviv. de la FPI

V O2 max y supervivencia en la HTP Wensel R et al circulation 2002

Índices con valor pronóstico en las enfermedades respiratorias V O2max PaO2max FC >14 p min -1 1 post EPOC ++ + ++ V E/V CO2 max PASmax <120 mmhg FPI + ++ + HPP ++ ++ FQ ++ +

Protocolo progresivo estándar

CPET Ventajas Se puede obtener información fisiológica. mucha Relacionada con la supervivencias 12% en la supervivencia/met)* Muy reproducible (CV 10%) Fácil cumplir los estandars Se puede usar en ensayos clínicos Por razones de seguridad y prescripción es necesaria en entrenamientos con intensidad elevada Desventajas Relativamente cara (~120 ) No siempre sensible a lso cambios No puede usarse en exacerbaciones

Tiempo de resistencia ( T lim )

Tiempo de resistencia (T LIM ) Ventjas Desventaja Reproducible (VC 5-10%) Coste (~50 ). Posible obtener Información fisiológica adicional Requiere un CPET previo No puede usarse en las exacerbaciones Usado frecuentemente par a evalaur intervenciones Diferencias clínicamente relevantes (100s ó 30%)

Prueba const. mediciones isotiempo

T LIM es muy sensible a los cambios Oga T, AJRCCM 161:1897-1901;2000