Concurrent validity of the static and dynamic measures of inspiratory muscle strength: comparison between maximal inspiratory pressure and s-index

Abstract Objective: To verify the concurrent validity between the inspiratory muscle strength (IMS) values obtained in static (maximal inspiratory pressure [MIP]) and dynamic (S-Index) assessments. Methods: Healthy individuals were submitted to two periods of evaluation: i) MIP, static maneuver to obtain IMS, determined by the Mueller's maneuver from residual volume (RV) until total lung capacity (TLC); ii) and S-Index, inspiration against open airway starting from RV until TLC. Both measures were performed by the same evaluator and the subjects received the same instructions. Isolated maneuvers with differences < 10% were considered as reproducible measures. Results: Data from 45 subjects (21 males) were analyzed and that showed statistical difference between MIP and S-Index values (133.5 ± 33.3 and 125.6 ± 32.2 in cmH2O, respectively), with P=0.014. Linear regression showed r2=0.54 and S-Index prediction formula = 39.8+(0.75×MIP). Pearson's correlation demonstrated a strong and significant association between the measures with r=0.74. The measurements showed good concordance evidenced by the Bland-Altman test. Conclusion: S-Index and MIP do not present similar values since they are evaluations of different events of the muscular contraction. However, they have a strong correlation and good agreement, which indicate that both are able to evaluate the IMS of healthy individuals.

Similarity between predicted and obtained oxygen consumption during incremental cardiopulmonary exercise test in healthy men and chronic heart failure patients / Similaridade entre o consumo de oxigênio obtido e previsto durante teste de exercício cardiopulmonar incremental de homens saudáveis ou com insuficiência cardíaca crônica / Similitud entre el consumo de oxígeno predicho y obtenido durante la prueba de esfuerzo cardiopulmonar incremental de hombres sanos o con insuficiencia cardíaca crónica

ABSTRACT Cardiopulmonary exercise testing (CPX) is a noninvasive method for assessing physiological changes during physical exercise. Functional capacity has been evaluated using prediction equations. However, this evaluation method may yield different outcomes when applied to a healthy male population and patients with chronic heart failure (HF). This study aimed to compare the estimated and obtained values of oxygen consumption (VO2) during CPX both at the ventilatory anaerobic threshold (VAT) and at peak exercise for healthy men and HF patients. For that, 56 men were divided into 3 groups: (1) 18 young and healthy (YG) (27±6.01 years); (2) 14 healthy older adults (OG) (61±6.3 years); and (3) 24 chronic HF patients (HFG) (53±13.6 years). CPX in cycle ergometer was administered to all individuals for determining VO2 at the VAT and peak exercise. Then, VO2 was estimated at the two moments using a prediction equation, and estimated values were compared to those obtained. Estimated VO2 was significantly higher than obtained VO2 in OG (16.9±1.8 vs. 13.1±2.1mL/kg/min) and HFG (12±6.9 vs. 8.7±2.5mL/kg/min). We found no difference between estimated and obtained VO2 for the YG (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min). The prediction equation overestimated VO2 values for older adults and HF patients. However, the YG obtained similar values than those estimated.

RESUMO O teste exercício cardiopulmonar (CPX) é uma metodologia não invasiva de avaliação global da integridade dos ajustes fisiológicos durante o exercício físico. Como alternativa, a avaliação da capacidade funcional foi realizada por meio de fórmulas preditivas. No entanto, esse método de avaliação pode ter resultados diferentes quando usado em uma população de homens saudáveis e pacientes com insuficiência cardíaca (IC) crônica. Compararam-se os valores de consumo de oxigênio (VO2) obtidos e estimados durante o CPX no limiar anaeróbio ventilatório (LAV) e no pico do exercício para homens saudáveis e pacientes com IC crônica. Cinquenta e seis homens foram divididos em 3 grupos: (1) 18 eram jovens saudáveis (GJ) (27±6,01 anos); (2) 14 eram idosos saudáveis (GE) (61±6,3 anos); e, (3) 24 com IC crônica (HFG) (53±13,6 anos). Todos foram submetidos ao CPX em cicloergômetro para determinação do VO2 no LAV e no pico do exercício. Posteriormente, a estimativa do VO2 foi realizada na potência do LA e no pico do exercício por meio de uma fórmula de predição para exercício físico em cicloergômetro. Os valores de VO2 obtidos e a carga estimada foram comparados. O VO2 estimado foi significativamente maior que o VO2 obtido no GE e no HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1mL/kg/min e 12±6,9 vs. 8,7±2,5mL/kg/min, respectivamente). Por fim, não houve diferença nos valores de VO2 estimados e obtidos para o GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min, respectivamente). A fórmula de predição superestimou os valores de VO2 para idosos e pacientes com IC crônica. Porém, no GJ os valores de VO2 se mostraram semelhantes para a fórmula de predição e o obtido durante o CPX em cicloergômetro.

RESUMEN La prueba de ejercicio cardiopulmonar (CPX) es una metodología no invasiva para evaluar la integridad global de los ajustes fisiológicos durante la práctica de ejercicio físico. Se realizó como alternativa la evaluación de la capacidad funcional por medio de fórmulas predictivas. Sin embargo, este método de evaluación puede presentar resultados distintos cuando se utiliza en una población de hombres sanos y de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica (IC). Se compararon los valores de consumo de oxígeno (VO2) obtenido y estimado durante la CPX en el umbral anaeróbico ventilatorio (LAV) y en la cima del ejercicio para hombres sanos y pacientes con IC crónica. Se dividieron a 56 hombres en 3 grupos: i) 18 eran jóvenes sanos (GJ) (27±6,01 años); ii) 14 eran ancianos sanos (GE) (61±6,3 años); iii) 24 tenían IC crónica (HFG) (53±13,6 años). Todos se sometieron a CPX en un cicloergómetro para determinar el VO2 en LAV y en la cima del ejercicio. Posteriormente, la estimación de VO2 se realizó sobre la potencia de LA y en la cima del ejercicio mediante una fórmula predictiva del ejercicio físico en un cicloergómetro. Los valores de VO2 obtenidos y la carga estimada se compararon. El VO2 estimado fue significativamente mayor que el VO2 obtenido en GE y HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1ml/kg/min y 12±6,9 vs. 8,7±2,5ml/kg/min, respectivamente). No hubo diferencias en los valores de VO2 estimado y obtenido para el GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7ml/kg/min, respectivamente). La fórmula predictiva sobrestimó los valores de VO2 para ancianos y pacientes con IC crónica. Sin embargo, en GJ los valores de VO2 fueron similares para la fórmula predictiva y la obtenida durante el CPX en cicloergómetro.

Variabilidade da frequência cardíaca com a mudança postural na insuficiência cardíaca crônica / Heart rate variability in patients with chronic heart failure after postural changes

Introdução: A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é uma alternativa de baixo custo para a avaliação da modulação autonômica cardíaca que é relacionada com os indivíduos com insuficiência cardíaca (IC) crônica devido ao desequilíbrio simpático-vagal característico dessa patologia. Objetivo: Comparar a VFC de pacientes com IC crônica e indivíduos saudáveis na mudança da posição supina para sentado. Métodos: Dezenove indivíduos subdivididos em dois grupos: 10 pacientes com o diagnóstico de IC crônica (GI) com 62 ± 6 anos de idade e nove participantes saudáveis (GC) com 64 ± 5 anos. Os intervalos R-R foram captados através do eletrocardiograma nas posições supina e sentada, por 10 minutos em cada condição. Os dados foram analisados nos domínios do tempo e da frequência. Teste t de Student pareado ou de Wilcoxon foram usados para as comparações intragrupos. Nas comparações intergrupos foi aplicado o teste t não pareado ou de Mann Whitney (p <0,05). Resultados: Os indivíduos com IC crônica apresentaram menores valores do SDNN (sentado 18,4 ± 4,5 vs. 28,4 ± 7,6; supina 23,3 ± 5 vs. 32,1 ± 12,4) e do RMSSD (sentado 12,2 ± 2,6 vs. 20,0 ± 6,8; supina 14,5 ± 4,3 vs. 21,3 ± 10) quando comparados ao controle. Após a mudança postural, verificou-se alteração significativa somente no SDNN do grupo IC crônica (23,3 ± 5 vs. 18,4 ± 4,5). Conclusão: Os indivíduos do grupo IC crônica apresentaram VFC reduzida em comparação a indivíduos saudáveis da mesma idade, porém ainda assim foram capazes de realizar a modulação simpático-vagal após a mudança postural

Introduction: Heart rate variability (HRV) is a low-cost alternative for the evaluation of autonomic cardiac modulation, which is related to individuals with chronic heart failure (CHF) due to the sympathovagal imbalance that is characteristic of this pathology. Objective: to compare HRV in patients with CHF and healthy subjects after transition from a supine to a sitting position. Methods: We recruited 19 subjects, who were divided into two groups: 10 patients with a diagnosis of CHF (IG) aged 62 ± 6 years; and nine healthy participants (CG) aged 64 ± 5 years. The RR intervals were captured by electrocardiogram in the supine and sitting positions, for 10 minutes in each condition. The data were analyzed in the domains time and frequency. The paired Student-t or Wilcoxon tests were used for the intragroup comparisons. For the intergroup comparisons, the unpaired t-test or Mann Whitney tests were used (p<0.05). Results: The individuals with CHF showed lower SDNN values (sitting 18.4 ± 4.5 vs. 28.4 ± 7.6, and supine 23.3 ± 5 vs. 32.1 ± 12.4) and lower RMSSD values (sitting 12.2 ± 2.6 vs. 20.0 ± 6.8; and supine 14.5 ± 4.3 vs. 21.3 ± 10) when compared to the control. After the postural change, a significant change occurred only in the SDNN of the chronic CHF group (23.3 ± 5 vs. 18.4 ± 4.5). Conclusion: The individuals of the CHF group showed reduced HRV compared to healthy individuals of the same age, but were still able to perform sympathetic-vagal modulation after the change in posture