Prediction equation of peak oxygen uptake for the modified shuttle test in healthy adolescents / Equação de predição do consumo máximo de oxigênio para o shuttle test modificado em adolescentes saudáveis / Ecuación de predicción del consumo máximo de oxígeno para el shuttle test modificado en adolescentes sanos

ABSTRACT Given the gap in the literature regarding the peak of oxygen consumption (VO2peak) for adolescents of both sexes, this study aimed to propose an equation to predict the VO2peak in healthy adolescents using the Modified Shuttle Test (MST). This is a cross-sectional study with 84 healthy adolescents between 12 and 18 years old, female and male. The MST is an external paced test, in which the speed increases at each minute. Two MST were performed with at least 30 minutes of rest between them. The test with the longest walked distance was considered for analysis. VO2 was directly monitored by an open circuit spirometry. Mean age was 14.67±1.82 and the walked distance was 864.86±263.48m. Variables included in the prediction equation were walked distance and sex, explaining the VO2peak variability of 53% during MST performance. The prediction equation for VO2peak with the MST was: predicted VO2peak=18.274+(0.18×Distance Walked, meters)+(7.733×Sex); R2=0.53 and p<0.0001 (sex: 0 for girls, 1 for boys). This MST equation, proposed to predict VO2peak in healthy adolescents of both sexes, can be used as a reference to assess exercise capacity in healthy adolescents and to investigate cardiopulmonary function in adolescents with reduced functional capacity.

RESUMO Dada a lacuna na literatura quanto à equação de predição do pico de consumo de oxigênio (VO2) para adolescentes de ambos os sexos, o objetivo deste estudo é propor uma equação para predizer o VO2pico em adolescentes saudáveis utilizando o shuttle test modificado (MST). Trata-se de um estudo transversal realizado com 84 adolescentes saudáveis entre 12 e 18 anos, do sexo feminino e masculino. O MST é um teste de campo ditado por um sinal sonoro que indica o aumento da velocidade a cada minuto. Dois MSTs foram realizados com pelo menos 30 minutos de descanso entre eles. O teste com a maior distância percorrida foi o considerado para análise. O VO2 foi monitorado diretamente por uma espirometria de circuito aberto. A média de idade foi de 14,67±1,82 anos, e a de distância percorrida foi de 864,86±263,48m. As variáveis incluídas na equação de predição foram distância percorrida e sexo, que explicaram 53% da variabilidade do VO2pico durante a realização do MST. A equação de referência para o VO2pico previsto com o MST foi VO2pico predito=18,274+(0,18×Distância percorrida, em metros)+(7,733×Sexo); R2=0,53 e p<0,0001 (sexo: 0 para meninas, 1 para meninos). A equação do MST proposta para predizer o VO2pico em adolescentes saudáveis de ambos os sexos pode ser usada como referência para avaliar a capacidade de exercício em adolescentes saudáveis e investigar a função cardiopulmonar em adolescentes com capacidade funcional reduzida.

RESUMEN Dada una laguna en la literatura con respecto a la ecuación para predecir el consumo máximo de oxígeno (VO2) en adolescentes de ambos sexos, el objetivo de este estudio es proponer una ecuación para predecir el VO2máximo en adolescentes sanos usando el shuttle test modificado (MST). Se trata de un estudio transversal, realizado con 84 adolescentes sanos con edades entre 12 y 18 años, de ambos sexos. El MST es una prueba de campo dictada por una señal sonora que indica el aumento de velocidad cada minuto. Se realizaron dos MST con al menos 30 minutos de descanso entre ellos. Para el análisis se consideró la prueba con mayor distancia recorrida. El monitoreo del VO2 fue realizado directamente por espirometría de circuito abierto. La edad media fue de 14,67±1,82 años; y la distancia recorrida, de 864,86±263,48m. Las variables incluidas en la ecuación de predicción fueron la distancia recorrida y el sexo, que explicaron el 53% de la variabilidad del VO2máximo durante la realización del MST. La ecuación de referencia para el VO2máximo predicho con el MST fue VO2máximo previsto=18,274+(0,18×Distancia recorrida, en metros)+(7,733×Sexo); R2=0,53 y p<0,0001 (sexo: 0 para chicas, 1 para chicos). La ecuación MST propuesta para predecir el VO2máximo en adolescentes sanos de ambos sexos puede utilizarse como una referencia para evaluar la capacidad de ejercicio en adolescentes sanos y para investigar la función cardiopulmonar en adolescentes con capacidad funcional reducida.

La ventilación no invasiva mejora los resultados en las pruebas de ejercicio en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica / Non-invasive ventilation improves the outcome of exercise in COPD patients

Existen pocos estudios sobre el efecto de la Ventilación de doble nivel de presión positiva (VNI) sobre el ejercicio en pacientes con EPOC. El objetivo fue evaluar el impacto de la VNI en la respuesta a ejercicios máximos ysubmáximos en pruebas de campo en pacientes con EPOC. Fueron incluidos pacientes con EPOC (definición GOLD). Se les realizó una prueba de 6 minutos (según normativas de ATS), de escalera (Girish et al., Chest 2001) y ShuttleTest (Singh et al., Thorax 1992) con medición de escala de Borg de miembros inferiores y disnea, saturación arterial y frecuencia cardíaca. A través de una máscara nasal, se adaptó VNI con promedio 15 cmH2O de IPAP y 4 cmH2O de EPAP, y luego se realizaronlas mismas pruebas de ejercicio. Fueron evaluados 11 pacientes con EPOC: mediana edad: 61 años (IC25-75%, 58-75), sexo masculino 72%, FVC: 65% (IC25-75%, 60,1-70); FEV1: 37,4(IC25-75%, 33,97-42,5); FEV1/FVC: 46 (IC25-75%, 42,5-52,5); PaO2:68 mmHg (IC25-75%,63-75,3); PaCO2:40mmHg (IC25-75%,39-41).En la prueba de 6 minutos, se observó que la VNI aumentaba la distancia caminada en 61.78 % (p=0.001) la distancia caminada y la carga (kg.m) en 16,55% (p=0.002). No había cambios significativos en los síntomas (fatiga y disnea) por escala de Borg. En la prueba de escalera, se observó que la VNI incrementaba la velocidad de ascensoen 11,81% (p=0.05), sin cambios significativos en los síntomas o la altura ascendida. En el shuttle test, se observó que la VNI aumenta la distancia caminada en 30.6% (p=0.001), sin cambio significativos en los síntomas.En conclusión, se observó una significativa mejoría en las distancias caminadas y mayor velocidad de ascenso en la de escalera. Es la primera comunicación del efecto de la VNIsobre pruebas de escalera en pacientes con EPOC.

There are few exercise studies about the effect of bi-level non-invasive ventilation (NIV) on the exercise in COPD patients. The objective of the study was to evaluate the impact of NIV on the results of submaximal and maximal field exercise tests in COPD patients. The COPD patients were selected according to the GOLD definition. The study tests included: the six minute walking test (ATS guidelines), stair climbing test (Girish et al., Chest 2001) and shuttle test (Singh et al., Thorax 1992) which were measured with the Borg scale for legs and dyspnea, arterial saturation and heart rate. With a nasal mask, the NIV was adapted with pressure support ventilation through 15 cm H2O of IPAP and 4 cm H2O of EPAP. Then, the same exercise tests were performed. Eleven COPD patients were evaluated: age (median) 61 years (IC25-75%, 58-75), male sex 72%, FVC: 65% (IC25-75%, 60.1-70); FEV1: 37.4(IC25-75%, 33.97-42.5); FEV1/FVC: 46 (IC25-75%, 42.5-52.5); PaO2: 68 mmHg (IC25-75%,63-75.3); PaCO2: 40mmHg(IC25-75%, 39-41). The NIV increased the walked distance by 61.78% (p=0.001) and load (kg.m) by 16.55%(p=0.002) in the six minute walking test. There was no significant difference in the symptoms (dyspnea and fatigue) in the Borg scale. The NIV increased the ascent velocity by 11.81% (p=0.05) in the stair climbing test. No significant changes in symptoms and ascended height were observed. The NIV increased the walked distance by 30.6% (p=0.001), without significant changes in symptoms. As conclusion, distance increased significantly with NIV in the six minute walking test and shuttle test. A higher velocity was observed in the stair climbing test. This study was the first experience of NIV on the stair climbing test in COPD patients.

Prueba de caminata de carga progresiva (shuttle test) en enfermedad pulmonar obstructiva crónica grave / Shuttle test in severe COPD patients

La prueba de caminata de carga progresiva (shuttle test, PCCP) tiene escaso uso en nuestro país. Este estudio comparó diferentes variables de la PCCP con la de caminata de 6 minutos (PC6M) y el consumo de oxígeno (VO2max) en enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) grave. A 21 pacientes con EPOC grave estable (estadios GOLD III-IV), se les realizó PC6M, PCCP, y VO2max. Se evaluaron frecuencia cardíaca, saturación de oxígeno y escala de disnea (Borg). Se realizaron espirometría, gases en sangre y cuestionario de calidad de vida (CRQ). Se utilizaron prueba t de Student para datos apareados y coeficiente de correlación de Pearson (significación < 0.05). La media de edad fue 65.27 ± 12.72 años y la obstrucción al flujo aéreo fue grave, (FEV1: 33.23 ± 4.94%). La respuesta al ejercicio para PC6M 297.85 ± 173.24 metros; PCCP: 318.8 ± 42.42 metros y VO2max 14.7 ± 5.44 ml/kg/min. El coeficiente de correlación del metraje caminado entre PC6M y PCCP fue r: 0.52 (p = 0.00085); entre PCCP y VO2max (l/min): r: 0.78 (p = 0.00079), y PCCP y VO2max (ml/kg/min): r: 0.81 (p = 0.00065). Se observó correlación moderada en la frecuencia cardíaca final (r: 0.41, p = 0.00091), escala de disnea máxima (r: 0.47, p = 0.00099), y alta en la saturación de oxígeno final (r: 0.81, p = 0.00087) entre PCCP y VO2max. No hubo correlación entre PCCP y FEV1 entre PCCP y calidad de vida. En conclusión, la PCCP como prueba de ejercicio de campo máxima es sencilla y de bajo costo, su correlación con la prueba de VO2max es alta, constituyendo una herramienta útil en lugares donde no existe disponibilidad de aparatos más costosos.

The shuttle test (ST) is a maximal exercise field test with scarcely used in Argentina. Our objective was to compare different variables of exercise response to ST vs. other exercise tests such as six minute walking test (SMWT) and cardiopulmonary with maximal oxygen consumption (VO2max) in severe COPD patients. A total of 21 stable severe COPD patients (GOLD III and IV stages) were evaluated with SMWT, ST and VO2max test. In all patients spirometry was performed with bronchodilator response, arterial gas and chronic respiratory questionnaire to evaluate quality of life. Cardiac frequency, oxygen saturation and dyspnea scale by Borg in response to exercise tests were evaluated. Paired T Student and Pearson tests were used, defining p < 0.05 as significant. COPD patients were 65.27 ± 12.72 years old and had severe airflow obstruction (FEV1: 33.23 ± 4.94%). The exercise response to SMWT was 297.85 ± 173.24 meters; ST: 318.8 ± 42.42 meters and VO2max test: 14.7 ± 5.44 ml/kg/min. The correlation between SMWT and ST was: r: 0.52(p < 0.00085); between ST and VO2max (l/min): r: 0.78 (p < 0.00079), and ST and VO2max (ml/kg/min): r: 0.81 (p < 0.00065). Moderate correlation was observed in final heart rate (r: 0.41, p < 0.00091), maximal Borg dyspnea scale (r: 0.47, p < 0.00099) and high correlation with final oxygen saturation (r: 0.81, p < 0.00087) between ST and VO2max. There was no correlation between ST and FEV1 and ST and quality of life. Our conclusion: the ST is a maximal, simple and low cost test. It has high correlation with cardiopulmonary test with VO2max measurement. It is a useful tool in those laboratories for pulmonary evaluations without possible availability of expensive tests.