Relationship of Lung Function and Inspiratory Strength with Exercise Capacity and Prognosis in Heart Failure

Arq Bras Cardiol. 2022 Apr;118(4):680-691. doi: 10.36660/abc.20201130.
[Article in English, Portuguese]

Abstract

Background: Spirometry is underused in heart failure (HF) and the extent to which each defect associates with exercise capacity and prognosis is unclear.

Objective: To determine the distinct relationship of continuous %predicted FVC (ppFVC) and FEV1/FVC with: 1) maximal inspiratory pressure (MIP), left ventricular ejection fraction (LVEF), exercise performance; and 2) prognosis for the composite of cardiovascular death, heart transplantation or left ventricular assist device implant.

Methods: A cohort of 111 HF participants (AHA stages C/D) without diagnosed pneumopathy, spirometry, manovacuometry and maximum cardiopulmonary test. The association magnitudes were verified by linear and Cox (HR; 95% CI) regressions, age/sex adjusted. A p<0.05 was considered significant.

Results: Age was 57±12 years, 60% men, 64% in NYHA III. Every 10%-point increase in FEV1/FVC [β 7% (95% CI: 3-10)] and ppFVC [4% (2-6)] associated with ventilatory reserve (VRes), however only ppFVC associated with MIP [3.8 cmH2O (0.3-7.3)], LVEF [2.1% (0.5-3.8)] and VO2peak [0.5 mL/kg/min (0.1-1.0)], accounting for age/sex. In 2.2 years (mean), 22 events occurred, and neither FEV1/FVC (HR 1.44; 95% CI: 0.97-2.13) nor ppFVC (HR 1.13; 0.89-1.43) was significantly associated with the outcome. Only in the LVEF ≤50% subgroup (n=87, 20 events), FEV1/FVC (HR 1.50; 1.01-2.23), but not ppFVC, was associated with greater risk.

Conclusions: In chronic HF, reduced ppFVC associated with lower MIP, LVEF, VRes and VO2peak, but no distinct poorer prognosis over 2.2 years of follow-up. Distinctively, FEV1/FVC was associated only with VRes, and, in participants with LVEF ≤50%, FEV1/FVC reduction proportionally worsened prognosis. Therefore, FEV1/FVC and ppFVC add supplementary information regarding HF phenotyping.

Fundamento: A espirometria é subutilizada na insuficiência cardíaca (IC) e não está claro o grau de associação de cada defeito com a capacidade de exercício e com o prognóstico desses pacientes.

Objetivo: Determinar a relação da %CVF prevista (ppCVF) e do VEF1/CVF contínuos com: 1) pressão inspiratória máxima (PImáx), fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e desempenho ao exercício; e 2) prognóstico, para o desfecho composto de morte cardiovascular, transplante cardíaco ou implante de dispositivo de assistência ventricular.

Métodos: Coorte de 111 participantes com IC (estágios AHA C/D) sem pneumopatia; foram submetidos a espirometria, manovacuometria e teste cardiopulmonar máximo. As magnitudes de associação foram verificadas por regressões lineares e de Cox (HR; IC 95%), ajustadas para idade/sexo, e p <0,05 foi considerado significativo.

Resultados: Com idade média 57±12 anos, 60% eram homens, 64% em NYHAIII. A cada aumento de 10% no VEF1/CVF [β 7% (IC 95%: 3-10)] e no ppCVF [4% (2-6)], foi associado à reserva ventilatória (VRes); no entanto, apenas o ppCVF associado à PImáx [3,8cmH2O (0,3-7,3)], à fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) [2,1% (0,5-3,8)] e ao VO2 pico [0,5mL/kg/min (0,1-1,0)], considerando idade/sexo. Em 2,2 anos (média), ocorreram 22 eventos; tanto FEV1/FVC (HR 1,44; IC 95%: 0,97-2,13) quanto ppCVF (HR 1,13; 0,89-1,43) não foram associados ao desfecho. Apenas no subgrupo FEVE ≤50% (n=87, 20 eventos), VEF1/CVF (HR 1,50; 1,01-2,23), mas não ppCVF, foi associado a risco.

Conclusão: Na IC crônica, ppCVF reduzido associou-se a menor PImáx, FEVE, VRes e VO2 pico, mas não distinguiu pior prognóstico em 2,2 anos de acompanhamento. Entretanto, VEF1/CVF associou-se apenas com VRes, e, em participantes com FEVE ≤50%, o VEF1/CVF reduzido mostrou pior prognóstico proporcional. Portanto, VEF1/CVF e ppFVC contribuem para melhor fenotipagem de pacientes com IC.

MeSH terms

  • Aged
  • Exercise Tolerance
  • Female
  • Heart Failure*
  • Humans
  • Lung
  • Male
  • Middle Aged
  • Prognosis
  • Stroke Volume
  • Ventricular Function, Left*