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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2017.tde-01082017-091231
Documento
Autor
Nome completo
Aida Luiza Ribeiro Turquetto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Jatene, Marcelo Biscegli (Presidente)
Carvalho, Antonio Carlos de Camargo
Dallan, Luis Alberto Oliveira
Furlanetto, Beatriz Helena Sanches
Vicente, Walter Villela de Andrade
Título em português
Avaliação cardiovascular, pulmonar e musculoesquelética em pacientes com fisiologia univentricular no período pós-operatório tardio da cirurgia de Fontan
Palavras-chave em português
Avaliação
Cardiopatias congênitas
Cirurgia cardíaca
Fisiologia
Procedimento de Fontan
Sistema cardiovascular
Sistema musculoesquelético
Sistema respiratório
Teste de esforço
Resumo em português
INTRODUCÃO: A cirurgia de Fontan ou conexão cavo-pulmonar total é o último procedimento de uma estratégia estadiada, empregada no tratamento de cardiopatias congênitas complexas com ventrículo único anatômico ou funcional (também chamada de cardiopatia congênita com coração univentricular). Pacientes com um único ventrículo, situação incompatível com a vida, passaram a sobreviver até a idade adulta após a realização dessa cirurgia. A conexão direta da cavas com as artérias pulmonares, exclui do sistema circulatório o ventrículo subpulmonar, criando nesses indivíduos uma circulação do tipo univentricular. A falta do ventrículo subpulmonar e a subsequente ausência de fluxo sanguíneo pulsátil no pulmão, reduz o volume de enchimento do ventrículo único e consequentemente, o débito cardíaco. Mecanismos adaptativos do sistema periférico são desencadeados para garantir uma adequada redistribuição do fluxo sanguíneo para órgãos vitais, porém não são suficientes para garantir uma capacidade funcional adequada nesses indivíduos. Acreditamos que, uma análise detalhada dessas alterações e seus respectivos mecanismos adaptativos, possam contribuir na avaliação e entendimento dessa complexa fisiologia. A interferência nos componentes relacionados a baixa capacidade física, poderiam em teoria, modificar a história natural da doença nesses indivíduos, submetidos a cirurgia de Fontan. OBJETIVOS: 1. Comparar variáveis do sistema cardiovascular, pulmonar e músculo esquelético de pacientes com idade entre 12 e 30 anos, submetidos a cirurgia de Fontan com 5 anos ou mais de evolução pós-operatória com indivíduos saudáveis. 2. Correlacionar variáveis do sistema cardiovascular, pulmonar e músculo esquelético com a capacidade funcional no grupo de pacientes com cirurgia de Fontan. 3. Identificar as variáveis preditoras de baixa capacidade funcional nesta população. MÉTODOS: Estudo transversal, tipo caso-controle. Foram incluídos 30 pacientes no Grupo Fontan (GF) e 27 indivíduos saudáveis, que compuseram o grupo controle (GC). Os indivíduos foram submetidos à ressonância magnética cardiovascular, ecodopplercardiografia, teste de esforço cardiopulmonar, prova de função pulmonar completa, microneurografia direta no nervo fibular, pletismografia de oclusão venosa, dosagem plasmática de catecolaminas e peptídeo natriurético cerebral, teste de caminhada de seis minutos, espectroscopia de fósforo por ressonância magnética do quadríceps femoral, imagem musculoesquelética por ressonância magnética da musculatura da coxa e avaliação da qualidade de vida pelo questionário SF-36 (Short-Form Health Survey). Foram realizadas análises comparativas entre os grupos nos diferentes sistemas e posteriormente, testes para identificar os preditores de baixa capacidade funcional no GF. RESULTADOS: O consumo máximo de oxigênio (VO2 pico) no GF foi menor comparada ao GC, em valores absolutos, relativo ao peso corpóreo e em porcentagem do predito para sexo e idade. [1,65 (±0,54) vs 2,81 (±0,77) L/min p < 0,001]; [29,3 (±6,0) vs 41,5 (±9,2) mL/kg/min p < 0,001] e [70 (±14) vs 100% do predito (±20) p < 0,001] respectivamente. Os volumes e capacidades pulmonares foram significativamente menores no GF comparados ao GC, e demonstraram correlação positiva com o VO2 absoluto [capacidade vital forçada (CVF) r=0,836 p < 0,001; capacidade pulmonar total (CPT) r=0,730 p < 0,001 e capacidade de difusão do monóxido de carbono (DLCO) r=0,539 p=0,002], mas foram preditores de baixa capacidade funcional, a CVF (Constante= -0,306; B=0,393; IC=0,272-0,513 e p<0,001) e a DLCO (Constante= - 0,306; B=0,042; IC= 0,018-0,067; e p=0,002). O diâmetro da artéria pulmonar esquerda, também foi identificado como preditor de baixo VO2 (Constante=0,274; B=0,111; IC=0,061-0,161 e p < 0,001). E pela análise de periférica, a área seccional transversa da musculatura da coxa foi significativamente menor no GF, demonstrando ser mais um preditor de baixa capacidade funcional nesta população (Constante: 0,380; B=0,024; IC=0,018-0,030; p < 0,001). A atividade nervosa simpática muscular foi maior no GF [30 (±4) vs 22 (±3) disparos/min p < 0,001] e o fluxo sanguíneo muscular menor [1,59 (±0,3) vs 2,17 (±0,5) mL/min/100mL p < 0,001] comparados ao GC, porém estas variáveis não foram preditoras de baixa capacidade funcional. Em relação ao metabolismo oxidativo muscular, o GF apresentou menor amplitude de pico da fosfocreatina comparado ao GC [0,43 (0,41-0,45) vs 0,45 (0,42-0,50) p=0,023]. Porém essas alterações não se correlacionaram com o VO2 pico. CONCLUSÕES: Concluímos que a função pulmonar, o controle neurovascular e a capacidade funcional de pacientes com ventrículo único funcional, clinicamente estáveis, encontram-se comprometidas quando comparadas com indivíduos saudáveis. O menor diâmetro da artéria pulmonar esquerda, a capacidade vital forçada diminuída, a capacidade de difusão do monóxido de carbono comprometida e a área seccional transversa da musculatura da coxa reduzida foram os preditores de baixa capacidade funcional na população estudada
Título em inglês
Cardiovascular, pulmonary and skeletal muscle evaluation in patients with univentricular physiology in the late postoperative period of the Fontan surgery
Palavras-chave em inglês
Cardiac surgery
Cardiovascular system
Evaluation
Exercise test
Fontan procedure
Heart defects congenital
Musculoskeletal system
Physiology
Respiratory system
Resumo em inglês
BACKGROUND: The Fontan operation or total cavo-pulmonary connection is the last procedure of a staged strategy, performed to treat complex congenital heart diseases in patients with a functional or anatomic single ventricle, also known as a univentricular heart. After the inception of the Fontan procedure, patients are surviving to adulthood due this remarkable technique. This operation, creates a direct connection of the superior and inferior vena cava with the pulmonary arteries, excluding the subpulmonary ventricle of the circulatory system an univentricular circulation. The lack of a subpulmonary ventricle and subsequent absence of pulsatile blood flow in the lungs, reduce the filling volume of the single ventricle and consequently the cardiac output. Although some adaptive mechanisms at the peripheral system are triggered to ensure an adequade blood flow to vital organs, they are not enough for an adequate functional capacity in these patients. A detailed analysis and evaluation of these changes and their respective mechanisms may contribute to understand this complex physiology. Hopefully, it might be possible to modify and improve the long term outcomes of these individuals. The aims of the study were: 1. To compare the variables of the cardiovascular, pulmonary and musculoskeletal systems in clinically stable Fontan patients with a control group. 2. To correlate the variables of the cardiovascular, pulmonary and skeletal muscle with the functional capacity in Fontan patients. 3. To identify predictors of low functional capacity in this population. METHODS: A prospective cross-sectional study of 30 FP of (20 +/- 6 years) and 10 (8-15) years of follow-up and 27 healthy controls (HC) (22 +/- 5years) was performed. They underwent cardiovascular magnetic resonance, echocardiography, cardiopulmonary exercise test, complete lung function, catecholamine and B-type natriuretic peptide (BNP) plasmatic levels, microneurography, venous occlusion plethismography, six-minute walk test, phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P MRS) and magnetic resonance imaging (MRI) of skeletal muscle and quality of life (QoL) using the Short Form Health Survey (SF36). Comparative analyzes of the different systems of two groups were done as well as tests to identify the predictors of low functional capacity in Fontan groups (FG). RESULTS: The maximal oxygen consumption (VO2) in the FG was lower compared to control group (CG), in absolute values, relative to body weight and percentage predicted for gender and age [1,65 (±0,54) vs 2,81 (±0,77) L/min p < 0,001]; [29,3 (±6,0) vs 41,5 (±9,2) mL/kg/min p < 0,001] e [70 (±14) vs 100% of the predicted value (±20) p < 0,001] respectively. Pulmonary volumes and capacities were also significantly lower in FG compared to CG, and demonstrated a positive correlation with absolute peak VO2 [Forced vital capacity (FVC) r=0,836 p < 0,001; total lung capacity (TLC) r=0,730 p < 0,001 and carbon monoxide diffusion capacity (DLCO) r=0,539 p=0,002]. But, the FVC and DLCO were predictors of reduced VO2 (Constant= -0,306; B=0,393; CI=0,272-0,513 e p < 0,001) and (Constant= -0,306; B=0,042; CI=0,018-0,067; e p=0,002) respectively. The diameter of the left pulmonary artery was also other of the predictors of low functional capacity (Constant=0,274; B=0,111; CI=0,061-0,161 e p < 0,001). Analyzing the volume of the thigh muscles, a significant difference between the groups was found, and the transversal sectional area of this muscle was a predictor of low functional capacity (Constant: 0,380; B=0,024; CI=0,018-0,030; p < 0,001). Muscle sympathetic nerve activity was higher in FG [30 (±4) vs 22 (±3) burst/min p < 0,001] and forearm blood flow was lower [1,59 (±0,3) vs 2,17 (±0,5) mL/min/100mL p < 0,001] compared with CG, however, these variables were not predictive of low functional capacity. Muscle oxidative metabolism showed difference in the intracellular pH value and the peak amplitude of phosphocreatine between the groups. The peak amplitude of phosphocreatine was lower in FG compared CG [0,43 (0,41-0,45) vs 0,45 (0,42-0,50) p=0,023] however, there were no correlation with the functional capacity. CONCLUSIONS: Pulmonary function, neurovascular control and functional capacity of clinically stable Fontan patients were impaired when compared to healthy subjects. Lower diameter of the left pulmonary artery, decreased forced vital capacity, impaired carbon monoxide diffusion capacity, and reduced transverse sectional area of the thigh musculature were the predictors of low functional capacity in the study population
 
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Data de Publicação
2017-08-01
 
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