Cardiovascular response to exercise in hypertension – clinical characteristics of ASSECURE study participants

• Authors: Małgorzata Kurpaska , Paweł Krzesiński , Grzegorz Gielerak , Beata Uziębło-Życzkowska , Małgorzata Banak , Małgorzata Maciorowska , Andrzej Skrobowski , Adam Stańczyk , Katarzyna Piotrowicz

Title variants

PL

Reakcja układu sercowo-naczyniowego w trakcie wysiłku fizycznego u chorych z nadciśnieniem tętniczym – kliniczna charakterystyka pacjentów w badaniu ASSECURE

• Languages of publication: EN

Abstracts

EN

Aim: Arterial hypertension leads to progressive cardiovascular dysfunction and heart failure. The aim of the study was to assess exercise capacity in hypertensives with the use of a cardiopulmonary exercise test, impedance cardiography and 6-minute walk test with special emphasis on haemodynamic response to exercise workload. Methods: 114 patients (53.5% women, 55.7 ± 9.1 years) were evaluated for reported symptoms, N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NTproBNP) levels, echocardiographic parameters and exercise capacity with 6-minute walk test, cardiopulmonary exercise test and haemodynamic parameters (by means of impedance cardiography). Results: 50% of patients had reported symptoms of impaired exercise tolerance, mostly dyspnoea on exertion (37.7%). NTproBNP levels exceeded 125 pg/mL in 19.3% of patients. Left ventricular diastolic dysfunction was found in 8.8% and heart failure was diagnosed in 6.2% of patients. A wide range of peak oxygen uptake (peak VO2) and 6-minute walk test distance was observed: 19.4 ± 5.2 mL/min/kg and 526.7 ± 112.0 m, respectively. A major proportion of patients demonstrated decreased exercise capacity parameters: 56.1% achieving peak VO2 < 22 mL/min/m2; 45.9% achieving peak VO2 < 80% of the predictive value; 37.3% achieving 6-minute walk test distance shorter than the predicted values. The impedance cardiography recorded at peak exercise: heart rate 147.2 ± 22.4 bpm, stroke volume 110.2 ± 21.8 mL, cardiac output 15.9 ± 4.2 L/min, peak systemic vascular resistance 587.4 ± 168.0 dyn.s/cm5. Conclusions: Although a very small proportion of patients with uncomplicated arterial hypertension meet the criteria for being diagnosed with heart failure, the symptoms of impaired exercise tolerance as well as abnormal results of objective exercise capacity assessments are quite common in these patients.

PL

Cel: Nadciśnienie tętnicze prowadzi do postępującej dysfunkcji układu krążenia i niewydolności serca. Celem pracy była ocena wydolności fizycznej chorych z nadciśnieniem tętniczym z wykorzystaniem sercowo-płucnego testu wysiłkowego, wysiłkowej kardiografii impedancyjnej oraz 6-minutowego testu marszowego, ze szczególnym uwzględnieniem odpowiedzi hemodynamicznej na obciążenie wysiłkiem. Metody: 114 chorych (53,5% kobiet, wiek 55,7 ± 9,1 roku) oceniono pod względem zgłaszanych objawów, stężenia N-końcowego propeptydu natriuretycznego typu B (N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, NTproBNP), wykładników echokardiograficznych oraz wydolności fizycznej za pomocą 6-minutowego testu marszowego i sercowo-płucnego testu wysiłkowego, a także parametrów hemodynamicznych za pomocą wysiłkowej kardiografii impedancyjnej. Wyniki: W badanej grupie 50% osób zgłaszało obniżenie tolerancji wysiłku, w tym 37,7% duszność wysiłkową. U 19,3% chorych stężenie NTproBNP przekroczyło wartość 125 pg/ml. Dysfunkcję rozkurczową stwierdzono u 8,8% z nich, ale kryteria rozpoznania niewydolności serca z zachowaną frakcją wyrzutową spełniło jedynie 6,2%. Obserwowano szeroki zakres szczytowego pochłaniania tlenu (peak VO2) i dystansu 6-minutowego testu marszowego, odpowiednio 19,4 ± 5,2 ml/min/kg i 526,7 ± 112,0 m. Wysoki odsetek badanych prezentował obniżone parametry wydolności fizycznej: 56,1% osiągnęło peak VO2 < 22 ml/min/m2, a 45,9% – peak VO2 < 80% wartości predykcyjnej; 37,3% badanych nie osiągnęło należnej wartości dystansu 6-minutowego testu marszowego. W wysiłkowej kardiografii impedancyjnej zarejestrowano na szczycie wysiłku: częstość rytmu serca 147,2 ± 22,4/min, objętość wyrzutową 110,2 ± 21,8 ml, pojemność minutową 15,9 ± 4,2 l/min, opór obwodowy 587,4 ± 168,0 dyn.s/cm5. Wnioski: Objawy obniżonej tolerancji wysiłku i nieprawidłowe wyniki obiektywnej oceny wydolności fizycznej u pacjentów z niepowikłanym nadciśnieniem tętniczym są częste, chociaż niewielki odsetek tych chorych spełnia kryteria diagnostyczne niewydolności serca.

Keywords

EN

arterial hypertension; cardiopulmonary exercise test; exercise capacity; heart failure; impedance cardiography

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2019
• Volume: 15
• Issue: 1
• Pages: 47–56

Contributors

author

Małgorzata Kurpaska

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Paweł Krzesiński

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Grzegorz Gielerak

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Beata Uziębło-Życzkowska

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Małgorzata Banak

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Małgorzata Maciorowska

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Andrzej Skrobowski

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Adam Stańczyk

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

author

Katarzyna Piotrowicz

• Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska

References

• Mancia G, Fagard R, Narkiewicz K et al.; Task Force Members: 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension: the Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). J Hypertens 2013; 31: 1281–1357.
• Ponikowski P, Voors AA, Anker SD et al.; Authors/Task Force Members; Document Reviewers: 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail 2016; 18: 891–975.
• Zdrojewski T, Rutkowski M, Bandosz P et al.: Prevalence and control of cardiovascular risk factors in Poland. Assumptions and objectives of the NATPOL 2011 Survey. Kardiol Pol 2013; 71: 381–392.
• Kitzman DW: Exercise intolerance. Prog Cardiovasc Dis 2005; 47: 367–379.
• Kim ES, Ishwaran H, Blackstone E et al.: External prognostic validations and comparisons of age- and gender-adjusted exercise capacity predictions. J Am Coll Cardiol 2007; 50: 1867–1875.
• Enright PL, Sherrill DL: Reference equations for the six-minute walk in healthy adults. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158: 1384–1387.
• Balady GJ, Arena R, Sietsema K et al.: American Heart Association Exercise, Cardiac Rehabilitation, and Prevention Committee of the Council on Clinical Cardiology; Council on Epidemiology and Prevention; Council on Peripheral Vascular Disease; Interdisciplinary Council on Quality of Care and Outcomes Research: Clinician’s Guide to cardiopulmonary exercise testing in adults: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation 2010; 122: 191–225.
• ATS Committee on Proficiency Standards for Clinical Pulmonary Function Laboratories: ATS statement: guidelines for the six-minute walk test. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 111–117.
• Fletcher GF, Ades PA, Kligfield P et al.: American Heart Association Exercise, Cardiac Rehabilitation, and Prevention Committee of the Council on Clinical Cardiology, Council on Nutrition, Physical Activity and Metabolism, Council on Cardiovascular and Stroke Nursing, and Council on Epidemiology and Prevention: Exercise standards for testing and training: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation 2013; 128: 873–934.
• Berry NC, Manyoo A, Oldham WM et al.: Protocol for exercise hemodynamic assessment: performing an invasive cardiopulmonary exercise test in clinical practice. Pulm Circ 2015; 5: 610–618.
• Kurpaska M, Krzesiński P, Gielerak G et al.: Hemodynamical conditions of exercise capacity in patients with arterial hypertension – preliminary report. Lek Wojsk 2015; 93: 244–252.
• Konstantinides SV, Torbicki A, Agnelli G et al.; Task Force for the Diagnosis and Management of Acute Pulmonary Embolism of the European Society of Cardiology (ESC): 2014 ESC guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism. Eur Heart J 2014; 35: 3033–3069.
• Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V et al.: Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr 2015; 28: 1–39.e14.
• Marwick TH, Gillebert TC, Aurigemma G et al.: Recommendations on the use of echocardiography in adult hypertension: a report from the European Association of Cardiovascular Imaging (EACVI) and the American Society of Echocardiography (ASE). Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2015; 16: 577–605.
• Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP et al.; Houston, Texas; Oslo, Norway; Phoenix, Arizona; Nashville, Tennessee; Hamilton, Ontario, Canada; Uppsala, Sweden; Ghent and Liège, Belgium; Cleveland, Ohio; Novara, Italy; Rochester, Minnesota; Bucharest, Romania; and St. Louis, Missouri: Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging 2016; 17: 1321–1360.
• Wasserman K, Hansen JE, Sue DY et al.: Principles of Exercise Testing and Interpretation: Including Pathophysiology and Clinical Applications. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2004.
• American Thoracic Society; American College of Chest Physicians: ATS/ACCP Statement on cardiopulmonary exercise testing. Am J Respir Crit Care Med 2003; 167: 211–277.
• Gordon N, Abbiss CR, Maiorana AJ et al.: Intrarater reliability and agreement of the physioflow bioimpedance cardiography device during rest, moderate and high-intensity exercise. Kinesiology (Zagreb) 2018; 50 Suppl 1: 140–149.
• Dumitrescu D, Oudiz RJ, Karpouzas G et al.: Developing pulmonary vasculopathy in systemic sclerosis, detected with non-invasive cardiopulmonary exercise testing. PLoS One 2010; 5: e14293.
• Zdrojewski T, Szpakowski P, Bandosz P et al.: Arterial hypertension in Poland in 2002. J Hum Hypertens 2004; 18: 557–562.
• Krzesiński P, Hałas K, Gielerak G et al.: [Cardiovascular risk and inflammatory markers in patients with hypertension]. Pol Merkur Lekarski 2015; 38: 70–76. 22. Drygas W, Niklas AA, Piwońska A et al.: Multi-centre National Population Health Examination Survey (WOBASZ II study): assumptions, methods, and implementation. Kardiol Pol 2016; 74: 681–690.
• Lubien E, DeMaria A, Krishnaswamy P et al.: Utility of B-natriuretic peptide in detecting diastolic dysfunction: comparison with Doppler velocity recordings. Circulation 2002; 105: 595–601.
• Parekh N, Maisel AS: Utility of B-natriuretic peptide in the evaluation of left ventricular diastolic function and diastolic heart failure. Curr Opin Cardiol 2009; 24: 155–160.
• Krzesiński P, Uziebło-Życzkowska B, Gielerak G et al.: Echocardiographic assessment and N-terminal pro-brain natriuretic peptide in hypertensives with metabolic syndrome. Adv Clin Exp Med 2017; 26: 295–301.
• Seki S, Tsurusaki T, Kasai T et al.: Clinical significance of B-type natriuretic peptide in the assessment of untreated hypertension. Circ J 2008; 72: 770–777.
• Gharavi AG, Diamond JA, Goldman AY et al.: Resting diastolic function and left ventricular mass are related to exercise capacity in hypertensive men but not in women. Am J Hypertens 1998; 11: 1252–1257.
• Goodman JM, McLaughlin PR, Plyley MJ et al.: Impaired cardiopulmonary response to exercise in moderate hypertension. Can J Cardiol 1992; 8: 363–371.
• Aspenes ST, Nilsen TI, Skaug EA et al.: Peak oxygen uptake and cardiovascular risk factors in 4631 healthy women and men. Med Sci Sports Exerc 2011; 43: 1465–1473.
• Garcia EL, Menezes MG, Stefani C de M et al.: Ergospirometry and echocardiography in early stage of heart failure with preserved ejection fraction and in healthy individuals. Arq Bras Cardiol 2015; 105: 248–255.
• Straburzyńska-Migaj E: Testy spiroergometryczne w praktyce klinicznej. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010.
• Górski J (ed.): Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2006.
• Vella CA, Robergs RA: A review of the stroke volume response to upright exercise in healthy subjects. Br J Sports Med 2005; 39: 190–195.
• Agostoni P, Vignati C, Gentile P et al.: Reference values for peak exercise cardiac output in healthy individuals. Chest 2017; 151: 1329–1337.
• Park S, Ha JW, Shim CY et al.: Gender-related difference in arterial elastance during exercise in patients with hypertension. Hypertension 2008; 51: 1163–1169.
• Krzesiński P, Stańczyk A, Gielerak G et al.: Sex determines cardiovascular hemodynamics in hypertension. J Hum Hypertens 2015; 29: 610–617.
• Krzesiński P, Stańczyk A, Gielerak G et al.: The hemodynamic patterns in hypertensive men and women of different age. J Hum Hypertens 2016; 30: 177–185.
• Fukuda T, Matsumoto A, Kurano M et al.: Cardiac output response to exercise in chronic cardiac failure patients. Int Heart J 2012; 53: 293–298.
• Fagard RH, Pardaens K, Staessen JA et al.: Prognostic value of invasive hemodynamic measurements at rest and during exercise in hypertensive men. Hypertension 1996; 28: 31–36.
• Chiba Y, Maehara K, Yaoita H et al.: Vasoconstrictive response in the vascular beds of the non-exercising forearm during leg exercise in patients with mild chronic heart failure. Circ J 2007; 71: 922–928.
• Kass DA: Ventricular arterial stiffening: integrating the pathophysiology. Hypertension 2005; 46: 185–193.
• Phillips SA, Vuckovic K, Cahalin LP et al.: Defining the system: contributors to exercise limitations in heart failure. Heart Fail Clin 2015; 11: 1–16.
• Palmieri V, Russo C, Palmieri EA et al.: Isolated left ventricular diastolic dysfunction: implications for exercise left ventricular performance in patients without congestive heart failure. J Am Soc Echocardiogr 2006; 19: 491–498.
• Lewartowski B: Patofizjologia rozkurczowej niewydolności serca. Kardiol Pol 2008; 66: 1096–1101.

• Document Type: article