Lung Function and Inspiratory Muscle Strength in Heart Failure: Can They be Considered Potential Prognostic Markers?

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome complexa considerada um grande problema de saúde pública. Diferentes subtipos de IC são classicamente definidos com base na fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE).[1] Embora seu prognóstico tenha melhorado nas últimas décadas – explicado, em parte, pelos grandes avanços terapêuticos[2] – a IC persiste com uma alta mortalidade influenciando negativamente a qualidade de vida.[3,4] Nesse sentido, sintomas comuns experimentados nessa doença, como a falta de ar e a intolerância ao exercício, contribuem muito para esse declínio acentuado na qualidade de vida dos indivíduos.[5] Outra condição, considerada um importante fator de risco que geralmente acompanha a IC, é a disfunção pulmonar.[6] Os comprometimentos respiratórios observados na IC podem estar relacionados a diversas razões, como comprometimento da mecânica pulmonar e da difusão gasosa,[7] além de fraqueza muscular respiratória – agravando o aumento da dispneia, sendo uma das principais limitações ao exercício físico.[8]

A espirometria é um teste amplamente utilizado que permite a análise da função pulmonar – medindo a quantidade de ar inspirado e expirado ao máximo. Como a doença pulmonar obstrutiva crônica compartilha sinais e sintomas semelhantes aos da IC, sua identificação em indivíduos com IC pode ser um desafio; nesse sentido, a espirometria pode ajudar a confirmar o diagnóstico.[9] Na avaliação da gravidade potencial de algumas doenças pulmonares, o teste ergométrico também pode ser útil, observando uma série de parâmetros, como a relação volume expiratório forçado no primeiro segundo/capacidade vital forçada (VEF1/CVF).[10] A gravidade da doença ainda pode ser classificada com base no VEF1 quando está abaixo do limite inferior da normalidade (variando de leve quando ≥70% do previsto a muito grave quando <35% do previsto). Embora a própria IC possa levar a uma diminuição do VEF1 e da CVF em cerca de 20% do previsto,[10] além do fato de que um VEF1 pior pode predizer maior mortalidade,[11] evidências convincentes que examinem o papel prognóstico do VEF1 no cenário da IC ainda precisam de mais investigação.

Nesta edição dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia, Ramalho et al.[12] compartilharam dados de um estudo de coorte com 111 adultos brasileiros (média de idade: 57 anos; 40% mulheres) com IC crônica, sem doença pulmonar diagnosticada e que realizaram teste de força muscular respiratória e espirometria; os participantes foram posteriormente acompanhados por uma média de 2,2 anos. Alguns dos objetivos do estudo foram analisar a relação VEF1/CVF com (a) pressão inspiratória máxima, (b) FEVE e (c) prognóstico dos pacientes – este último definido como um composto de morte cardiovascular (CV), transplante cardíaco de emergência ou implante de dispositivo de assistência ventricular esquerda. No geral, a FEVE média inicial foi de 38%, mas 24 dos pacientes apresentaram FEVE >50%; a grande maioria da amostra (64%) estava na classe III pela classificação da NYHA. A cardiopatia isquêmica e a doença de Chagas foram as principais etiologias observadas (39% e 29%, respectivamente). Os pacientes estavam relativamente bem tratados, recebendo terapia médica otimizada (betabloqueadores em 90%, inibidores do sistema renina-angiotensina-aldosterona em 84% e antagonistas dos receptores mineralocorticoides em 66%).

Este artigo tem várias descobertas interessantes que merecem destaque. Tanto a CVF quanto a VEF1/CVF não se correlacionaram com melhor ou pior prognóstico durante o seguimento médio. Por outro lado, após uma análise de sensibilidade, uma VEF1/CVF baixa foi indicada como um potencial marcador de risco para aumento de eventos adversos cardiovasculares maiores nos indivíduos teoricamente mais graves, ou seja, com FEVE <50%. Além disso, um risco maior de eventos cardiovasculares foi observado naqueles com pressão inspiratória máxima reduzida e VEF1/CVF (razão de risco 1,72; intervalo de confiança de 95%, 1,14 a 2,61).

Décadas atrás, Tockman et al.[13] relataram o VEF1 como um preditor independente de mortalidade CV após acompanhar uma coorte de homens aparentemente saudáveis. Em outros estudos observacionais que avaliaram o prognóstico da pressão inspiratória máxima em pacientes com IC, Hamazaki et al.[14] relataram menor incidência de eventos clínicos em pacientes com grande variedade de FEVE (maioria na classe funcional II da NYHA) quando uma pressão inspiratória máxima maior estava presente, após sessões de reabilitação cardíaca e com seguimento médio de 1,8 anos, mesmo após ajuste para fatores de confusão. Meyer et al. sugeriram que a força muscular inspiratória poderia ser útil na estratificação de risco dos pacientes.[15]

Apesar dos achados interessantes, que em certa medida corroboram estudos anteriores, o estudo de Ramalho et al.[12] não permite inferências causais com segurança devido ao seu desenho observacional e deve ser interpretado à luz desta e de outras possíveis limitações. Embora esteja bem estabelecido que a IC é comumente caracterizada por anormalidade dos músculos respiratórios, com consequente declínio na qualidade de vida e possivelmente pior prognóstico, seria prematuro concluir definitivamente uma associação direta entre a pressão inspiratória máxima ou VEF1/CVF com risco aumentado de eventos cardiovasculares nesta população, independentemente da FEVE. Apesar destes comentários, este estudo fornece informações importantes para a literatura e reacende a possibilidade de que a VEF1/CVF possa ser usada como ferramenta prognóstica, oferecendo informações incrementais no cenário da IC, especialmente no grupo de pacientes considerados de maior risco. Ainda assim, seria prudente afirmar que a relação entre esses marcadores e o prognóstico desses indivíduos permanece incerta.

Heart failure (HF) is a complex syndrome considered a major public health problem. Different HF subtypes are classically defined based on left ventricular ejection fraction (LVEF).[1] Although its prognosis has improved in recent decades – explained, in part, by major therapeutic advances[2] – HF persists with a high burden of mortality and negatively influences the quality of life.[3,4] In this sense, common symptoms experienced in this disease, such as shortness of breath and exercise intolerance, contribute greatly to this sharp decline in the quality of life of individuals.[5] Another condition, considered an important risk factor, which usually accompanies HF, is pulmonary dysfunction.[6] The respiratory impairments observed in HF may be related to several reasons, such as an impairment of lung mechanics and gas diffusion,[7] as well as respiratory muscle weakness – aggravating increased dyspnea, being a major limitation on physical exercise.[8]

Spirometry is a widely used test that allows the analysis of lung function – by measuring the amount of air inhaled and exhaled to the maximum. Because chronic obstructive pulmonary disease shares similar signs and symptoms with HF, its identification in individuals with HF can be challenging; in this sense, spirometry can help confirm the diagnosis.[9] About evaluating the potential severity of some lung diseases, the exercise test can also be useful, observing a series of parameters, such as the ratio of forced expiratory volume in 1 second/forced vital capacity (FEV1/FVC).[10] The severity of the disease can still be classified based on FEV1 when it is below the lower limit of normal (ranging from mild when ≥70% of predicted to very severe when <35% of predicted). Although HF itself can lead to a decrease in FEV1 and FVC of about 20% of predicted,[10] in addition to the fact that a worse FEV1 may predict higher mortality,[11] convincing evidence examining the prognostic role of FEV1 in the HF setting still needs further investigation.

In this issue of the ABC, Ramalho et al.[12] shared data from a cohort study of 111 Brazilian adults (mean age: 57 years; 40% women) with chronic HF, no diagnosed lung disease, and who underwent a test of respiratory muscle strength and spirometry; participants were subsequently followed for a mean of 2.2 years. Some of the aims of the study were to analyze the FEV1/FVC ratio with (a) maximal inspiratory pressure, (b) LVEF, and (c) patients’ prognosis – the latter being defined as a composite of cardiovascular (CV) death, emergency heart transplantation or left ventricular assist device implantation. Overall, the initial mean LVEF was 38%, but 24 of the patients had an LVEF >50%; the vast majority of the sample (64%) was in class III using the NYHA classification. Ischemic heart disease and Chagas’ disease were the main etiologies observed (39% and 29%, respectively). The patients were relatively well treated, receiving optimal medical therapy (beta-blockers in 90%, renin-angiotensin-aldosterone system inhibitors in 84%, and mineralocorticoid receptor antagonists in 66%).

This article has several interesting findings worth highlighting. Both FVC and FEV1/FVC did not correlate with a better or worse prognosis during the mean follow-up. On the other hand, after a sensitivity analysis, a low FEV1/FVC was indicated to be a potential risk marker for increased major adverse CV events in the theoretically more severe individuals, i.e., with LVEF <50%. Furthermore, a higher risk of CV events was observed in those with both reduced maximal inspiratory pressure and FEV1/FVC (hazard ratio 1.72; 95% confidence interval, 1.14 to 2.61).

Decades ago, Tockman et al.[13] reported FEV1 as an independent predictor for CV mortality after following a cohort of apparently healthy men. In other observational studies that evaluated the prognosis of maximal inspiratory pressure in patients with HF, Hamazaki et al.[14] reported a lower incidence of clinical events in patients with a wide variety of LVEF (majority in NYHA functional class II) when a higher maximal inspiratory pressure was present, after cardiac rehabilitation sessions and at a mean follow-up of 1.8 years, even after adjustment for confounding factors. Meyer et al. suggested that inspiratory muscle strength could be useful in risk stratification of patients.[15]

Despite interesting findings, which to some extent corroborate previous studies, the study by Ramalho et al.[12] does not allow us to make causal inferences safely due to its observational design. It should be interpreted in light of this and other possible limitations. Although it is well established that HF is commonly characterized by abnormality of respiratory muscles, the consequent decline in quality of life, and possibly worse prognosis, it would be premature to definitively conclude a direct association between maximal inspiratory pressure or FEV1/FVC with increased risk of CV events in this population, regardless of LVEF. Despite these comments, this study provides important information to the literature, and it rekindles the possibility that FEV1/FVC can be used as a prognostic tool, offering incremental information in the HF scenario, especially in the group of patients considered at higher risk. Still, it would be prudent to state that the relationship between these markers and the prognosis of these individuals remains uncertain.