Efeito da hiperóxia na oxigenação muscular periférica no início do exercício dinâmico de alta intensidade em pacientes não-hipoxêmicos ou levemente hipoxêmicos com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC)

Efeito da hiperóxia na oxigenação muscular periférica no início do exercício dinâmico de alta intensidade em pacientes não-hipoxêmicos ou levemente hipoxêmicos com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC)

Título alternativo Effects of Hyperoxia on the Dynamics of Skeletal Muscle Oxygenation at the Onset of Heavy Intensity Exercise in Non-or Mildly-Hypoxemic Patients with COPD
Autor Siqueira, Ana Cristina Barroso de Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Neder, José Alberto Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Medicina (pneumologia) – São Paulo
Resumo There is convincing evidence that impaired microvascular O2 delivery (Q LO2mv) to the peripheral muscles limits the rate of increase in pulmonary O2 uptake ( O2p) at the onset of supra-gas exchange threshold exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). It is currently unclear, however, whether O2 supplementation could actually improve Q LO2mv thereby accelerating O2p kinetics in patients who are not overtly hypoxemic (PaO2 > 60 mmHg). We therefore investigated the effects of hyperoxia (HiOX= 50% O2) and normoxia (NOX) on the kinetics of O2p and fractional O2 extraction in the vastus lateralis ( [deoxy- Hb+Mb] by near-infrared spectroscopy) in 11 non- or mildly-hypoxemic patients. HiOX increased exercise tolerance compared to NOX (P<0.05). At the on-exercise transient, however, HiOX was associated with faster [deoxy-Hb+Mb] kinetics (= 4.8 } 2.4 s vs. 6.7 } 3.0 s; P<0.05) and a response govershoot h in 7/11 patients suggesting impaired Q LO2mv. Subsequently, however, [deoxy-Hb+Mb] decreased to lower steady-state values compared to NOX in 9/11 patients (P<0.05). As a likely consequence of these opposite effects of HiOX on Q LO2mv (i.e., early impairment followed by later improvement), O2p kinetics were accelerated in 6 but slowed in 5 patients. Interestingly, patients in whom HiOX accelerated O2p kinetics showed consistently-larger reductions in gsteady-state h ..[deoxy-Hb+Mb] compared to their counterparts (HiOX . NOX= -23.4 (-55.5 to -5.8) ƒÊM/cm vs. -0.62 (-22.6 to 10.7) ƒÊM/cm; p<0.05). In conclusion, HiOX can transitorily impair the convective flow of O2 to the working peripheral muscles at the onset of heavy intensity exercise in patients with COPD who are not overtly hypoxemic. This effect, however, might be (over)compensated by a subsequent increase in local O2 availability in selected patients. These data seem to provide a mechanistic explanation for the heterogeneous effects of HiOX on O2p kinetics in this patient sub-population.

Ha evidencias de que o fluxo microvascular de oxigenio (QO2mv) limita a taxa de aumento da captacao de oxigenio ( O2) no inicio do exercicio intenso em pacientes com doenca pulmonar obstrutiva cronica (DPOC). Entretanto, ainda nao esta claro se a suplementacao de O2 poderia acelerar a cinetica do O2 atraves da melhora do QO2mv em pacientes nao-hipoxemicos ou levemente hipoxemicos. Assim, o objetivo do estudo foi investigar se a suplementacao aguda de O2 (HiOX=50%O2) poderia alterar a dinamica entre oferta e O2 microvascular na transicao do exercicio leve para o intenso, alem de avaliar se os possiveis efeitos da HiOX na oxigenacao tecidual tissular teriam efeito modulador na cinetica da utilizacao muscular de O2. Para tal, foram avaliados 19 pacientes do sexo masculino, nao-hipoxemicos ou levemente hipoxemicos (PaO2>60mmHg) portadores de DPOC de gravidade moderada a acentuada (VEF1/CVF < 0,7 e VEF1 entre 30 e 60% do previsto) e estaveis clinicamente, durante exercicio submaximo de alta intensidade (80% da maxima atingida no exercicio incremental em cicloergometro). Neste contexto, foram investigados os efeitos da HiOX em comparacao com normoxia (NOX = 21% O2) na cinetica do O2 mensurado em nivel pulmonar (p) e da extracao fracional de O2 (HHb mensurada pela espectroscopia por raios quase infravermelhos - NIRS) no vasto lateral. A HiOX esteve associada com aumento na tolerancia ao exercicio (p<0,05) alem de reducao da concentracao de lactato, sensacao de dispneia e desconforto muscular corrigidos para o tempo de duracao do exercicio (Tlim) (N=19). Nos 11 individuos com sinais adequados para estudo da cinetica, a extracao fracional de O2 estimada acelerou-se (DHHb: t= 4.8 } 2.4 s vs. 6.7 } 3.0 s; P<0.05) e um subsequente fenomeno de govershoot h foi observado em 7/11 pacientes, sugerindo prejuizo no QO2mv. Entretanto, durante o periodo estado-estavel, houve reducao dos valores de HHb em 9/11 pacientes sugerindo melhora do QO2mv. Como consequencia desse efeito dual da HiOX no QO2mv (i.e, reducao seguida de melhora), a cinetica do O2p foi acelerada em 6 pacientes mas lentificada em outros 5 pacientes. De forma interessante, observamos que pacientes que apresentaram aceleracao da cinetica do O2p com HiOX tambem apresentaram maiores reducoes dos valores de DHHb no estado-estavel comparados aos demais pacientes (HiOX . NOX= -23.4 (-55.5 to -5.8) ƒÊM/cm vs. -0.62 (-22.6 to 10.7) ƒÊM/cm; p<0.05). Adicionalmente, houve correlacao significativa entre reducao dos valores de DHHb no estado-estavel e aceleracao na cinética do O2 com HiOX (R= 0.61; p<0.05). Em conclusão, HiOX melhorou a tolerância ao exercício físico, além de ter resultado em redução significativa da dispnéia, percepção de fadiga periférica e lactato corrigidos pelo tempo de exercício em pacientes com DPOC não-hipoxêmicos ou levemente hipoxêmicos. Entretanto, nosso resultados indicam que houve prejuízo transitório no QO2mv no início do exercício, que foi compensado por melhora subseqüente, justificando assim os efeitos heterogêneos do O2 na cinética do O2p. Portanto, as consequências da HiOX na taxa de aumento do metabolismo oxidativo no início do exercício intenso nessa sub-população de pacientes parece depender de um complexo balanço entre os efeitos negativos iniciais no fluxo sanguíneo microvascular e as posteriores conseqüências positivas nos determinantes difusivos e/ou convectivos do transporte capilar-muscular de O2.
Assunto Exercício
Fluxo sanguíneo
Hemodynamics
Hiperóxia
Hyperoxia
Spectroscopy, Near-Infrared
Oxigênio
Oxygen consumption
Blood flow
Exercise
Hemodinâmica
Oxygen
Consumo de oxigênio
Espectroscopia de luz próxima ao Infravermelho
Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica
Pulmonary Disease, Chronic Obstructive
Idioma Português
Data 2009-10-28
Publicado em SIQUEIRA, Ana Cristina Barroso de. Efeito da hiperóxia na oxigenação muscular periférica no início do exercício dinâmico de alta intensidade em pacientes não-hipoxêmicos ou levemente hipoxêmicos com Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC). 2009. 139 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2009.
Editor Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 139 p.
Direito de acesso Acesso aberto Open Access
Tipo Dissertação de mestrado
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/9352

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