Avaliação da oxigenação muscular de tríceps sural em indivíduos com doença arterial periférica: estudos de comparação entre testes funcionais e diferentes modalidades de reabilitação
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Luciano Fonseca Lemos de Oliveira, Marcelo Velloso, Liliane Patrícia de Souza Mendes, Rafaela Pedrosa
Resumo
A doença arterial periférica (DAP) tem como principal sintoma a claudicação intermitente, que leva a redução progressiva da capacidade de caminhar, com prejuízo da capacidade funcional, impacto nas atividades do cotidiano e piora na qualidade de vida. A instituição de programas supervisionados de exercícios é considerada abordagem de primeira linha no tratamento da DAP, em conjunto com controle clínico e mudanças no estilo de vida. Eles são considerados eficazes para o aumento da distância total percorrida, na distância percorrida livre de dor, na capacidade de caminhada autorrelatada e na melhora da qualidade de vida. Do ponto de vista fisiológico, o treinamento de caminhada ocasiona mudanças periféricas no metabolismo muscular e na função microvascular, que melhoram o equilíbrio entre a oferta e o consumo de oxigênio local. Em estudos que avaliam a oxigenação muscular de tríceps sural, em indivíduos com DAP claudicantes, é descrita a melhora dos padrões de desoxigenação e reoxigenação muscular no esforço, após a reabilitação, que reflete as adaptações periféricas teciduais decorrentes do treinamento. Apesar de todas as evidências, esta modalidade de intervenção ainda é subutilizada na prática clínica e as principais barreiras descritas são a ineficiência do sistema de saúde, em relação ao financiamento e a falta de serviços de reabilitação específicos para esta população, como também relacionados aos pacientes, por dificuldades de transporte, baixo interesse e adesão. Neste sentido, programas domiciliares de exercícios (PDE) surgem como uma opção para ampliar o acesso ao tratamento. Em relação à avaliação para a reabilitação, o teste em esteira é o mais utilizado para avaliação da capacidade funcional na DAP. Existe uma discussão atual, que em estudos que avaliam a efetividade da reabilitação domiciliar o mais adequado seria o uso de testes em solo, que pode refletir melhor a capacidade de caminhada do cotidiano. Poucos estudos foram desenvolvidos neste sentido, como também para verificar a resposta da oxigenação tecidual após o PDE em indivíduos com DAP, em uso de diferentes testes funcionais, incluindo os de solo. Tendo isto em vista, o objetivo geral desta tese foi comparar os efeitos do PDE, com o programa de reabilitação presencial ambulatorial (PRPA), na resposta da oxigenação muscular de tríceps sural e capacidade funcional, avaliados por meio do teste em esteira e do Incremental Shuttle Walking Test (ISWT), em indivíduos com DAP claudicantes, encaminhados para um ambulatório de reabilitação cardiovascular de um hospital público universitário. Para isto foram desenvolvidos dois estudos: um estudo transversal e um ensaio clínico aleatorizado, representados nesta tese por dois artigos. O primeiro estudo, visto pelo artigo 1, teve por objetivo verificar o comportamento da oxigenação tecidual muscular de tríceps sural no esforço, em um teste incremental em solo, o ISWT, e comparar com o teste em esteira convencional. Além disso, correlacionar os resultados das variáveis da espectroscopia de luz ao infravermelho próximo (NIRS) durante ambos os testes em indivíduos com DAP. Foram utilizados dados da avaliação inicial de dois ensaios clínicos realizados pelo mesmo grupo de pesquisa, com a mesma metodologia de avaliação, com uso da NIRS. Foram analisados os dados de 60 participantes. Foi verificado que no ISWT ocorre o mesmo padrão de desoxigenação acentuada e rápida no início do esforço com reoxigenação lenta ao final do teste, similar ao do teste em esteira, descrito na literatura como característico da DAP. Houve diferença significativa entre os testes, no delta ou variação da saturação tecidual de oxigênio no esforço, de 1,51 %, e na taxa de reoxigenação após o teste, de 1,44%/m. Todas as variáveis de desoxigenação e reoxigenação teciduais apresentaram correlação significativa e diretamente proporcional (p<0,0001), demonstrando similaridade no comportamento da oxigenação tecidual durante a realização dos dois testes. Portanto, concluímos que a oxigenação tecidual em indivíduos com DAP pode ser avaliada durante o ISWT. O ISWT é eficiente em impor intensidade que induz uma resposta isquêmica da mesma forma que o teste em esteira convencional, abrindo novas possibilidades na avaliação de indivíduos com DAP, especialmente nos casos em que o objetivo é avaliar a oxigenação tecidual em situações mais próximas da vida cotidiana. O segundo estudo, descrito no artigo 2, é a análise secundária de um ensaio clínico aleatorizado que comparou os resultados do PDE com o PRPA na capacidade funcional e qualidade de vida em indivíduos com DAP claudicantes, após 12 semanas de intervenção. Neste estudo de análise secundária, o objetivo foi comparar os efeitos do PDE nas respostas da oxigenação tecidual muscular de tríceps sural, associadas à melhora da capacidade funcional nesta mesma população. O PRPA foi composto de exercícios de caminhada presenciais em solo ou esteira por 30 minutos, guiados pelo sintoma claudicante moderado, três vezes na semana, por 12 semanas. O PDE consistiu no mesmo treino de caminhada em solo, realizado em domicílio ou na comunidade. Os participantes tiveram uma sessão de treinamento presencial e retornos mensais para orientações e prática de caminhada presencial, totalizando quatro encontros. Além disso, recebiam ligações telefônicas semanais de acompanhamento, usaram um relógio de monitoramento e um diário para registro do treino. Foram analisados dados de 39 participantes. As duas abordagens de intervenção apresentaram resultados similares no teste em esteira, com aumento significativo do tempo de resistência (p=0,003), ou seja, tempo em que o participante caminha no teste, mesmo com níveis baixos de saturação tecidual de oxigênio (StO2), aumento do delta da desoxihemoglobina (p=0,001) sem alteração correspondente da oxihemoglobina e aumento do delta da hiperemia da StO2 na recuperação após o teste (p=0,026). Verificamos a tendência de uma desoxigenação mais lenta, 78% no PRPA e 15% no PDE e uma reoxigenação mais rápida, 31% no PRPA e 9% no PDE, sem significância estatística, sendo essas alterações frequentemente reportadas após intervenções por exercícios na DAP. Não houve alterações significativas dos dados de oxigenação em repouso e no ISWT. Houve aumento da distância percorrida nos dois testes em ambos os grupos. O grupo PRPA apresentou melhora mais expressiva, caminhando 120 metros a mais no teste em esteira e o dobro do tempo no ISWT, que o PDE. Neste estudo, as duas abordagens apresentaram resultados similares, mas o grupo PRPA teve uma tendência a resultados mais expressivos, clinicamente relevantes, tanto na melhora da resposta da oxigenação tecidual muscular no esforço, como na capacidade de caminhada dos participantes. Consideramos que o PDE é uma opção de abordagem viável e efetiva, frente às barreiras existentes para adesão ao atendimento presencial. Talvez possa ser uma estratégia para uso em conjunto com a presencial em modelos híbridos.
Abstract
Peripheral arterial disease (PAD) main symptom is intermittent claudication, which causes a progressive reduction in walking ability, impairment of functional capacity, impact on daily activities, and worsening of quality of life. Supervised exercise programs are considered the primary approach to treatment for PAD, alongside clinical monitoring and lifestyle changes. These programs are effective in increasing the total and pain-free distances walked and improving self-reported walking ability and quality of life. From a physiological standpoint, walking training induces changes in muscle metabolism and microvascular function at the peripheral level, thereby improving the balance between local oxygen supply and consumption. Studies on muscle oxygenation in the triceps surae of individuals with claudicant PAD show improvements in muscle deoxygenation and reoxygenation patterns during exercise after rehabilitation. These patterns reflect peripheral tissue adaptations resulting from training. Despite the ample evidence, this type of intervention remains underutilized in clinical practice. The main barriers described are the inefficiency of the healthcare system in terms of financing, the lack of specific rehabilitation services for this population, and patient-related barriers such as transportation difficulties, low interest, and poor adherence. In this sense, home exercise programs (HEPs) are a promising option for increasing access to treatment. The treadmill test is generally the most widely used to assess functional capacity in PAD. There is an current discussion about which tests are most appropriate for evaluating the effectiveness of home rehabilitation. Ground tests are considered the best option because they more accurately reflect the ability to walk in everyday life. Few studies have been conducted in this regard or to verify tissue oxygenation responses after PDE in individuals with PAD using different functional tests, including ground tests. Considering this, the general objective of this thesis was to compare the effects of the HEP with the outpatient rehabilitation program (PRPA) on muscle oxygenation response in the triceps surae and functional capacity. This was evaluated using the treadmill test and the incremental shuttle walking test (ISWT) in individuals with PAD and claudication who had been referred to the cardiovascular rehabilitation outpatient clinic of a public university hospital. To achieve this aim, two studies were conducted: a cross-sectional study and a randomized clinical trial. These studies are presented in two articles included in this thesis. The first study, presented in Article 1, aimed to verify the behavior of muscle tissue oxygenation in the triceps surae during an incremental test on the ground, ISWT, and to compare it with the conventional treadmill test. Additionally, it aimed to correlate the results of the NIRS variables during both tests in individuals with PAD. Data from the initial evaluation of two clinical trials, conducted by the same research group using the same methodology and near-infrared spectroscopy (NIRS), were used. Data from 60 participants were analyzed. The ISWT was found to have a pattern of sharp and rapid deoxygenation at the beginning of exercise and slow reoxygenation at the end of the test. This pattern is similar to that of the treadmill test and is described in the literature as characteristic of PAD. However, there were differences between the tests: a 1.51% difference in tissue oxygen saturation delta during exercise and a difference in reoxygenation rate after the test, of 1.44%/m. All tissue deoxygenation and reoxygenation variables showed significant, direct proportionality (p<0.0001), demonstrating similarity in tissue oxygenation behavior during the two tests. Therefore, we conclude that tissue oxygenation in individuals with PAD can be assessed during ISWT. ISWT efficiently imposes an intensity that induces an ischemic response similar to that of conventional treadmill testing. This opens new possibilities for evaluating individuals with PAD, especially when the objective is to evaluate tissue oxygenation in situations closer to daily life. The second study, described in Article 2, is a secondary analysis of a randomized clinical trial that compared the effects of PDE and PRPA on functional capacity and quality of life in individuals with claudicant PAD after 12 weeks of intervention. The objective of this secondary analysis was to compare the effects of PDE on muscle tissue oxygenation responses in the triceps surae associated with improved functional capacity in this population. The PRPA group performed 30 minutes of walking exercises, guided by moderate claudication symptoms, on the ground or treadmill, three times a week. PDE consisted of the same overground walking training performed at home or in the community. Participants attended an initial in-person training session and received monthly guidance and walking practice sessions in person, for a total of four meetings. Additionally, they received weekly follow-up phone calls, wore a monitoring watch, and kept a diary to record their training. Data from 39 participants were analyzed. The two intervention approaches showed similar results in the treadmill test, with a significant increase in resistance time (p=0.003), i.e., the time the participant walks during the test, even with low levels of tissue oxygen saturation (StO2), increased in delta deoxyhemoglobin (p=0.001) without corresponding change in oxyhemoglobin, and an increase in delta hyperemia of StO2 during recovery after the test (p=0.026). We observed a tendency towards slower deoxygenation, 78% in PRPA and 15% in PDE, and faster reoxygenation, 31% in PRPA and 9% in PDE, without statistical significance, with these changes being frequently reported after exercise interventions in DAP. There were no significant changes in oxygenation data at rest or in the ISWT. There was an increase in the distance covered in both tests in both groups. The PRPA group showed a more significant improvement, walking 120 meters more on the treadmill test and twice as long on the ISWT than the PDE group. In this study, the two approaches showed similar results, but the PRPA group had a tendency to have more significant, clinically relevant results, both in improving the response of muscle tissue oxygenation during exercise and in the walking capacity of the participants. We believe that the PDE is a viable and effective approach option, given the existing barriers to adherence to face-to-face rehabilitation. It may be a strategy for use in conjunction with face-to-face rehabilitation in hybrid models.
Assunto
Claudicação intermitente, Exercícios terapêuticos
Palavras-chave
Doença Arterial Periférica; Claudicação Intermitente; Terapia por Exercício; Tratamento Domiciliar; Espectroscopia de Luz ao Infravermelho Próximo