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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2014.tde-24062014-144242
Document
Author
Full name
Juliana Fernanda Canhadas Belli Marin
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Guimarães, Guilherme Veiga (President)
Ciolac, Emmanuel Gomes
Fu, Carolina
Gastaldi, Ada Clarice
Neiva, Cassiano Merussi
Title in Portuguese
Efeito da terapêutica com beta-bloqueador na resposta dos quimiorreflexos e ergorreflexo em pacientes com insuficiência cardíaca
Keywords in Portuguese
Bloqueadores beta adrenérgicos
Células quimiorreceptoras
Hipercapnia
Hipóxia
Insuficiência cardíaca
Pressorreceptores/efeitos de drogas
Reflexo/fisiologia
Teste de esforço
Ventilação
Abstract in Portuguese
A intolerância ao exercício físico na insuficiência cardíaca (IC) está relacionada a alterações hemodinâmicas e neurohumorais pela complexa interação dos reflexos cardiovasculares. Os quimiorreflexos central e periférico e o ergorreflexo estão envolvidos na hiperventilação de repouso e durante o exercício, contribuindo para intolerância ao esforço. Os objetivos do estudo foram avaliar o efeito da terapêutica com beta-bloqueador (betab) na resposta dos quimiorreflexos central e periférico e do ergorreflexo por meio das alterações da resposta ventilatória durante o teste de caminhada de seis minutos (T6M); e avaliar o efeito da sua otimização também sobre as catecolaminas plasmáticas e peptídeo natriurético do tipo B (BNP). Foram estudados 15 pacientes masculinos, 49.5 ± 2.5 anos, com diagnóstico de IC há mais de 3 meses, sem histórico de tratamento com betab, com fração de ejeção (FEVE) 25.9 ± 2.5%, classe funcional I-III (NYHA). Estes pacientes poderiam estar em uso de inibidores da enzima conversora da angiotensina, bloqueadores do receptor da angiotensina II e antagonista do receptor da aldosterona. Todos os indivíduos realizaram testes: ergoespirométrico em esteira segundo o protocolo de Naughton, três T6M em esteira com controle de velocidade pelo paciente randomizados (um com sensibilização dos quimiorreceptores centrais, um com sensibilização dos quimiorreceptores periféricos e um controle em ar ambiente - AA). Também realizaram T6M com e sem oclusão circulatória regional em membro inferior. Em relação aos exames laboratoriais, foram feitas análises de catecolaminas plasmáticas em repouso e BNP. Os pacientes foram então submetidos a tratamento medicamentoso padrão da Instituição, com introdução e otimização da terapêutica com ßb e, após seis meses, foram reavaliados. Após otimização do betab, houve melhora significativa na FEVE, de 26 ± 2,5 para 33 ± 2,6 (p < 0,05); diminuição de níveis de BNP (775 ± 163 para 257 ± 75; p < 0,01) e de catecolaminas plasmáticas (598 ± 104 para 343 ± 40; p < 0,05). Foi também observada diminuição significativa na frequência cardíaca de repouso, de 95.6 ± 4.5 para 69.0 ± 1.6 (p < 0,01), e aumento do pulso de O2 de repouso (3.7 ± 0.3 para 4.4 ± 0.3; p < 0,01) pós betab. Em relação ao pico do esforço, houve diminuição significativa da frequência cardíaca, de pico 144.0 ± 4.6 para 129.5 ± 4.2 (p < 0,05), aumento do pulso de O2 (11.9 ± 1.1 para 15.5 ± 0.8; p < 0,01), diminuição do VE/VCO2 slope 29.4(25.8-36.2) para 24.6 (22.5-27.5); p=0,03) e aumento do tempo de exercício (12.3 ± 1.3 para 16.1 ± 1.2; p=0,01), sem, entretanto, aumento do consumo de oxigênio. Houve diferença significativa em relação à distância percorrida no T6M entre os dois momentos (pré e pós) em todas as análises, tanto controle (AA) quanto para a sensibilização dos quimiorreceptores centrais e periféricos, além de diminuição da resposta ventilatória nas sensibilizações dos quimiorreflexos quando comparados com o controle. A otimização da terapêutica medicamentosa na IC, especialmente com betab, promove melhora hemodinâmica, metabólica e neurohormonal. O presente estudo, que examinou os efeitos da terapêutica com betab na resposta dos quimiorreflexos e ergorreflexo em pacientes com IC, documentou que o betab diminui a resposta dos quimiorreflexos durante o exercício em hipóxia e hipercapnia sem, entretanto, alterar a resposta dos ergorreflexos. Essa modulação reflexa pode ser responsável pelo aumento da tolerância ao esforço sem o aumento do consumo de oxigênio
Title in English
Effect of beta-blocker therapeutics on the chemoreflex and ergoreflex response in heart failure patients
Keywords in English
Adrenergic beta-antagonists
Anoxia
Chemoreceptor cells
Exercise test
Heart failure
Hypercapnia
Pressoreceptors/drug effects
Reflex/physiology
Ventilation
Abstract in English
In heart failure (HF), exercise intolerance is related to hemodynamic and neurohumoral alterations by the complex interaction of cardiovascular reflexes. The central and peripheral chemoreflex and the ergoreflex are involved in hyperventilation at rest and during exercise, contributing to exercise intolerance. The aims of the study were to assess the effect of beta-blocker (betab) therapy on the central and peripheral chemoreflexes and ergoreflex responses through ventilatory changes during the six-minute walk test (6MWT), and to assess the effect of betab optimized therapy on plasma catecholamines and B-type natriuretic peptide (BNP). We studied 15 male patients, 49.5 ± 2.5 years, diagnosed with HF for more than three months, never-treated with ßb, ejection fraction (LVEF) 25.9 ± 2.5%, functional class I-III (NYHA). These patients could be in use of angiotensin-converting enzyme inhibitors, angiotensin receptor blockers and aldosterone antagonists. All subjects underwent the following tests: cardiopulmonary exercise treadmill test according to the Naughton protocol, three randomized treadmill 6MWT with speed controlled by the patient (one with sensitization of central chemoreceptors, one with an awareness of peripheral chemoreceptors and another control in ambiental air - AA). Also all subjects underwent 6MWT with and without regional circulatory occlusion on the lower limb. Regarding laboratory tests, plasma catecholamines concentration at rest and BNP were also analyzed. Patients were then submitted to the institution standard drug therapy, with introduction and optimization of betab and were reassessed six months later. After optimization, there was a significant improvement in LVEF from 26 ± 2.5 to 33 ± 2.6 (p < 0.05); and a decrease in BNP levels (775 ± 163 to 257 ± 75, p < 0.01) and plasma catecholamines (598 ± 104 to 343 ± 40, p < 0.05). There was also a significant decrease in resting heart rate from 95.6 ± 4.5 to 69.0 ± 1.6 (p < 0.01) but O2 pulse at rest increased post optimization (3.7 ± 0.3 to 4.4 ± 0.3, p < 0.01). Regarding the peak exercise, there was a significant decrease in peak heart rate 144.0 ± 4.6 to 129.5 ± 4.2 (p < 0,05) and VE/VCO2 slope 29.4(25.8-36.2) to 24.6(22.5-27.5), p=0.03); and an increase in O2 pulse (11.9 ± 1.1 to 15.5 ± 0.8, p < 0.01), and exercise time (12.3 ± 1.3 to 16.1 ± 1.2, p=0.01), without, however, increasing oxygen consumption. There was significant difference in walked distance during the 6MWT between the two time points (before and after) in all analyzes, both control (AA) and for the sensitization of central and peripheral chemoreceptors. Also, there was a decreased ventilatory response in sensitization of chemoreflexes when compared with the control. The optimization of drug therapy in HF, especially with ßb, promotes hemodynamic, metabolic and neurohormonal improvements. This study, which examined the effect of therapy with betab on the response of the chemoreflexes and ergoreflex in HF patients, documented that ßb decreases the response of chemoreflexes during exercise in hypoxia and hypercapnia without, however, altering the ergoreflex response. This reflex modulation may be responsible for the increased exercise tolerance without increasing oxygen consumption
 
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Publishing Date
2014-08-18
 
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