European Heart Journal (2012) 33,

Exercise‐induced right ventricular 

dysfunctionand structural remodelling in 

endurance athletes 

Andre´ La Gerche

, Andrew T. Burns

, Don J. Mooney

, Warrick J. 

Inder

,Andrew J. Taylor

, Jan Bogaert

, Andrew I. MacIsaac

, Hein Heidbu¨ 

chel

,and David L. Prior

European Heart Journal (2012) 33, 998–1006 

Os  estudos  que  abordam  o  coração  do  atleta  geralmente  estão  relacionados  ao  impacto  do  exercício físico na estrutura e na fisiologia do ventrículo esquerdo (VE).  O ventrículo direito é  frequentemente negligenciado, mas está sujeito à mesma pré‐carga que o ventrículo esquerdo  durante o exercício. Sabemos que a resistência vascular pulmonar em repouso e a pressão do  ventrículo  direito  (VD)  são  consideravelmente  baixas.  O  aumento  significativo  do  débito  cardíaco associado a uma diminuição relativamente pequena da resistência vascular pulmonar  durante  o  esporte  de  alta  intensidade  pode  ser  associado  a  uma  pressão  arterial  pulmonar  induzida  pelo  esforço superior  a  80  mmHg  em  alguns  atletas. Baseando‐se  nesses  valores de  pressão  em  artéria  pulmonar,  podemos  inferir  que  estímulos  repetidos  e  prolongados  de  exercícios  de  intensidade  vigorosa  podem  resultar  em  remodelamento  elétrico  e  estrutural  adverso do VD. 

Os  benefícios  cardiovasculares  do  exercício  físico  são  bem  estabelecidos  e  indivíduos  que  se  exercitam  regularmente  apresentam  expectativa  de  vida  cerca  de  7  anos  a  mais  do  que  os  sedentários.  Tais benefícios podem ser alcançados com intensidade relativamente moderada  ao se proporcionar um gasto metabólico em torno de 6 a 10 METS (equivalentes metabólicos)  por dia. Nesse caso, a chamada “dose ideal” apresenta menor risco de efeitos colaterais.  Da  mesma maneira que o tratamento farmacológico, se admite que a prática do exercício pode se  comportar como a “curva em J” quando avaliamos o seu efeito dose‐resposta, sobretudo, no  que  se  refere  às  lesões  músculo‐esqueléticas  (Figura  1).  No  entanto,  a  hipótese  de  que  o  exercício intenso pode exercer um efeito negativo  em indivíduos com alterações adaptativas  do  coração  do  atleta  raramente  é  debatida  e  trabalhos  com  grandes  grupos  nunca  foram  realizados.  A  maioria  dos  atletas  altamente  treinados  se  exercitam  intensamente  durante 

várias horas por dia, resultando em cargas de 200‐300 METS por semana, o que é 5‐10 vezes  maior do que as recomendações de exercício para prevenção da aterosclerose coronariana. 

  Figura 1 ‐ O benefício do exercício é proporcional à intensidade, mas há um ponto em que o  benefício  começa  a  estabilizar  ou  até  mesmo  reverter. Importante  ressaltar  que  a  curva  mostra que independentemente do nível de exercício praticado, o risco de eventos cardíacos  e morte sempre é maior no perfil sedentário.  

No  estudo  em  discussão,  La  Gerche et al. sugerem  que  o  exercício  intenso  pode  estar  relacionado  à  disfunção  do  VD  e  anormalidades  estruturais  dessa  câmara  cardíaca.  Neste  experimento  que  arrolou  40  atletas  de  endurance  saudáveis,  os  pesquisadores  utilizaram  a  ecocardiografia  2D  (dados  bidimensionais),  3D  (dados  volumétricos)  e  parâmetros  ecocardiográficos de deformação do miocárdio (strain e strain rate) do atleta em repouso (2 a  3 semanas antes da prova), imediatamente após a corrida de maior duração (tempo de prova  variou de 3 a 11 horas) e uma semana após a corrida. Os resultados revelaram função sistólica  reduzida  do  ventrículo  direito  e  dimensões  aumentadas  dessa  câmara  após  a  corrida. Já  o  volume  do  ventrículo  esquerdo  foi  ligeiramente  reduzido  devido  às  mudanças  na  movimentação do septo interventricular, prejudicando o enchimento do VE. Os investigadores  observaram  uma  correlação  entre  biomarcadores  de  dano  cardíaco  e  da  magnitude  da  disfunção sistólica do VD, mas não com a função sistólica do ventrículo esquerdo. Trata‐se de  um  achado  relativamente  pouco  abordado  quando  comparamos  estudos  que  usaram  metodologias  semelhantes. A  duração  da  prova  também  esteve  diretamente  correlacionada  com  o  nível  de  disfunção  do  VD.   Um  pequeno  número  de  atletas  (n=  5;  13%)  também 

apresentou  realce  tardio  pelo  gadolínio,  sugerindo  fibrose  miocárdica  no  septo  interventricular. Atletas com e sem realce tardio tinham idades semelhantes (43 ± 13 vs 35 ± 8  anos, P = 0,057), mas os atletas com realce tardio presente estavam competindo em esportes  de  endurance  e  de  intensidade  vigorosa  por  mais  tempo  (20  +16  vs  8  ±6  anos,  P  =  0,043)  e  apresentavam  maior  VO2max  predito  para  a  idade  (162  ±26  vs  144  ±16%,  P  =  0,036).  Além 

disso,  àqueles  com  realce  tardio  presente  apresentavam  volume  diastólico  final  do  VD  16%  maior  e  volume  sistólico  final  do  VD  25%  maior  quando  comparado  com  os  atletas  que  não  apresentaram realce tardio (P = 0,029 e 0,003, respectivamente ‐ Figura 2) 

Figura  2  ‐  Efeito  do  exercício  prolongado  nos  volumes  diastólicos  e  sistólicos  finais  do  ventrículo direito e esquerdo em repouso e pós corrida.  

A  fração  de  ejeção  do  ventrículo  direito  também  foi  menor  em  atletas  com  realce  tardio  presente  quando  comparado  com  aqueles  sem  realce  tardio  (47,1  +5,9  vs  51,1  +3,7%;  P  = 

0,042), enquanto a fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi semelhante (56,5 ± 6,8 vs 59,8 

±5,6; P = 0,242). 

Notou‐se uma alteração do relaxamento do ventrículo esquerdo pós prova, evidenciado pela  diminuição  do  componente  de  enchimento  rápido  do  VE,  representado  pela  onda  E  do  Doppler  convencional  do  fluxo  diastólico  mitral,  além  de  um  aumento  do  tempo  de  desaceleração da onda E ao Doppler. Entretanto, esse achado não esteve correlacionado com 

um aumento das pressões de enchimento do VE, uma vez que a relação E/e´ não aumentou.  Em oposição a um dano mais acentuado dessa fase do ciclo cardíaco, notou‐se uma redução  dessa  relação  (relação  E/e´  passou  de  7,5  ±1,7  no  repouso,  para  6,9  ±1,6  pós‐corrida  (P  = 

0,003)  pós‐corrida.  Esse  dado  favorece  a  interpretação  de  que  as  alterações  diastólicas 

demonstradas  no  fluxo  mitral  convencional  estão  relacionadas  simplesmente  ao  menor  enchimento do VE no pós‐esforço, o que também foi observado nos achados de volume ao 3D  e,  portanto,  não  refletem  um  dano  real  à  diástole  ventricular  esquerda  no  pós‐esforço  imediato. 

Praticamente  todos  os  parâmetros  da  função  cardíaca  voltaram  ao  normal  dentro  de  uma  semana  após  a  prova. O  estudo  revela  uma  disfunção  do  VD  transitória  e  reversível  após  o  exercício intenso e levanta uma importante questão: o exercício físico intenso e repetido por  longos  períodos  pode  ser  capaz  de  induzir  uma  forma  adquirida  de  miocardiopatia  arritmogênica do ventrículo direito (ARVC) ? ( Figura  3 ). 

Um  estudo  realizado  por  Ector et  al . comparando  a  estrutura  e  função  do  VD  utilizando  angiografia  do  ventrículo  direito  em  atletas  de  endurance  com  história  de  arritmias  e  sintomáticos  (n =  22),  contra  atletas  de  resistência  sem  arritmias  ( n =  15)  aborda  esse  questionamento. Os resultados demonstraram uma fração de ejeção do VD significativamente  reduzida  em  atletas  com  arritmias. Esses  achados  nos  fazem  inferir  a  existência  de  uma  síndrome de miocardiopatia arritmogênica do ventrículo direito (ARVC) induzida por exercício,  fenotipicamente  idêntica  à  cardiopatia  familiar,  mas  induzida  predominantemente  pelo  treinamento prolongado e vigoroso, em vez de originada a partir do substrato genético. Estudo  clássico  realizado  por  Heidbuchel  et  al.  demonstrou  arritmias  complexas  em  46  atletas  de 

endurance  sintomáticos,  predominantemente  do  ciclismo. Destes,  quase  25%  apresentaram 

anormalidades  estruturais  no  ventrículo  direito  à  angiografia,  cerca  de  50%  revelaram  anormalidades  estruturais  do  VD  na  ressonância  magnética  e  aproximadamente  90%  preenchiam critérios diagnósticos de cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito.  O  próprio  La  Gerche, em  outro  estudo, identificou  mutações  genéticas  desmossomais  em  apenas 12,8% de 47 atletas que apresentavam arritmias ventriculares complexas de origem no  VD.  Essa  porcentagem  é  muito  menor  do  que  a  relatada  nos  casos  de  miocardiopatia  arritmogênica  do  ventrículo  direito  ‐  ARVC  (27‐60%).  Importante  salientar  que  42%  desses  atletas preenchiam critérios para ARVC. Esses dados apontam para o conceito que o fenótipo  da  ARVC  pode  ser  adquirido  e  não  necessariamente  atribuído  a  uma  predisposição  genética,  embora  outros  fatores  genéticos  não  conhecidos  não  possam  ser  excluídos.   Não  podemos  esquecer que os atletas estudados por  Heidbuchel et al. e Ector et al. eram sintomáticos e que  os  eventos  arrítmicos  também  estiveram  presentes  em  atletas  jovens,  nos  quais  o  exercício 

intenso  e  prolongado  realizado  de  forma  crônica  não  seriam  a  base  das  arritmias  apresentadas,  uma  vez  que  esse  grupo  jovem  não  teria  horas  acumuladas  de  treinamento  suficientes para explicar o dano secundário ao exercício prolongado. 

Figura 3: Impacto potencial de repetidos estímulos de exercício de alta intensidade sobre a  estrutura do ventrículo direito e sua função. 

O  interessante  estudo  de  La  Gerche et  al .,alvo  de  nosso  debate,  coloca  em  questão  a  observação  de  que  uma  disfunção  transitória  reversível  do  VD  após  provas  de  alto  gasto  metabólico  pode  estar  relacionada  com  fenômenos  cardíacos  ainda  pouco  compreendidos  e  estudados dentro da cardiologia do esporte. Novos estudos serão necessários para esclarecer  se  os  exercícios  de  intensidade  vigorosa  podem  induzir  substratos  arritmogênicos  em  alguns  atletas. O estudo em questão é pequeno, em virtude de sua concepção e metodologia. Ele não  fornece  informações  relativas  ao  eletrocardiograma  que  poderiam  ser  úteis  para  a  estratificação  de  risco  dos  atletas  em  questão. No  entanto,  os  resultados  geraram  achados  inquietantes,  os  quais  merecem  ser  melhor  estudados,  sendo  a  avaliação  forma  prospectiva  uma  obrigação.  O  potencial  para  novos  estudos  é  imenso,  considerando  o  aumento  colossal  nas  taxas  de  participação  em  provas  de  endurance,  como  a  maratona,  provas  de  aventura  e  ultra‐maratona.  

Nesse pequeno, mas relevante grupo de atletas estudados, foi demonstrado que uma redução  aguda  na  função  do  VD  e  o  aumento  dos  biomarcadores  foram  ainda  mais  significativos  nas 

provas mais longas. Em ultra‐triatletas, a correlação na diminuição da função contrátil do VD e  o aumento do biomarcadores foi ainda mais forte (r = 0.746, P = 0.003 e r = 0.625, 

P  =  0.022  para  cTnI  –  troponina    e  BNP,  respectivamente).    Por  outro  lado,  não  houve 

correlação entre as mudanças da função do ventrículo esquerdo e a troponina pós‐corrida (r =  ‐ 0.065, P = 0.702) ou BNP (r = 0.250, P = 0.125).   Outra observação muito interessante demonstra a relação inversa entre a função sistólica do  VD (repouso e pós‐corrida) e o tempo de prova (r = ‐ 0.501, P = 0.0001) e o consumo máximo  de oxigênio (r = ‐ 0.359, P = 0.011). Não houve correlação com a idade, volume de treinamento  semanal e o tempo de vida esportiva do atleta e essas variáveis.  Figura 4     

Figura  4  ‐  A  duração  da  prova  se  correlaciona  com  o  grau  de  disfunção  ventricular  direita.   Fração de ejeção (A), Variação Fracional da Área do VD (B), e Strain rate sistólico do VD   (C).  

O  estudo  com  ressonância  magnética  evidenciou  realce  tardio  com  gadolíneo  em  5  atletas,  com a fibrose localizada no septo interventricular, na porção mais ligada ao ventrículo direito.  A idade dos atletas com e sem realce tardio detectável foi semelhante (43±13 vs 35±8 anos; P  = 0.057), mas o grupo com realce tardio presente era constituído por atletas que praticavam  exercícios  de  endurance  por  mais  tempo  (20±16  vs  8±6  anos,  P =  0.043)  e  tinham  o  VO2máx 

predito maior para idade do que os atletas sem realce tardio (162±26 vs 144±16%, P= 0.036).  Fração de ejeção do ventrículo direito foi menor em atletas com realce tardio do que aqueles  sem  realce  tardio  (47,1  ±5,9  vs  51,1  ±3,7%;  P=  0,042),  enquanto  a  função  sistólica  do  VE  foi  semelhante (56,5 ±6,8 vs 59,8 ±5,6; P = 0,242‐ Figura 5). 

  Figura  5  ‐  Realce  tardio  pelo  gadolínio  em  cinco  atletas  presente  no  septo  interventricular  (indicado  por  setas),  quando  comparado  com  um  atleta  com  um  estudo  normal  (superior  esquerdo). 

É  interessante  notar  que  embora  nos  últimos  30  anos  tenha  ocorrido  um  aumento  na  obesidade e na morbidade cardiovascular decorrente da inatividade física, por outro lado,  é  surpreendente  o  aumento  vertiginoso  no  número  de  praticantes  em  eventos  de  alto  gasto  metabólico como as ultra‐maratonas, triathlon, maratonas e corridas de aventura. Há mais de  500  maratonas  anuais  nos  Estados  Unidos  e  na  Europa(mais  de  1  milhão  de  participantes),  sendo  que  esse  número  cresce  cerca  de  5%  todos  os  anos.  Essa  amostra  volumosa  permitiu  que  muitos  estudos  com  biomarcadores  tenham  demonstrado  a  elevação  transitória  da  troponina,  fato  esse  que  sugeriu  a  ocorrência  de  comprometimento  do  ventrículo  esquerdo,  seja  de  sua  função  sistólica  ou  diastólica.  Um  dos  trabalhos  demonstrou  o  aumento  das  concentrações  séricas  de  troponina  em  até  50%  dos  maratonistas.  O  real  significado  desse 

aumento  transitório  das  troponinas  ainda  é  desconhecido.  Estudos  que  tentaram  esclarecer  essa elevação utilizando métodos de imagem como a ressonância magnética com realce tardio  e presença de sinais inflamatórios, também não chegaram a resultados conclusivos em atletas  de  alto  rendimento.  Mesmo  assim,  é  plausível  a  hipótese  de  que  estímulos  repetidos  prolongados e  de  intensidade  vigorosa ao  miocárdio  possam  de  fato  levar  a  danos  cardíacos  com  formação  de  fibrose,  disfunção  contrátil  e  a  presença  de  áreas  potencialmente  arritmogênicas.  O aumento de 5 vezes na prevalência da fibrilação atrial em atletas veteranos  aeróbicos  é  outro  achado  que  corrobora  com  a  ideia  de  que  o  exercício  físico  de  alta  intensidade  possa  ser  'cardio‐tóxicos'  em  indivíduos  que  já  tenham  algum  tipo  de  propensão. Essa  questão  é  muito  importante,  uma  vez  que  essa  maior  prevalência  de  fibrilação atrial nesse grupo pode ser justificada pela presença de doença sinoatrial, bloqueios  cardíacos  e  arritmias  ventriculares  complexas  em  atletas  aparentemente  saudáveis. Outra  questão  que  merece  destaque  aborda  a  não  regressão  das  dimensões  cardíacas  típicas  do  atleta  de  alto  rendimento  após  seu  ciclo  de  vida  no  esporte  competitivo.  Embora  esse  marcador possa ser indicador de remodelação cardíaca adversa, não podemos esquecer que o  ex‐atleta  frequentemente  continua  treinando  seja  na  sua  modalidade  ou  mesmo  em  outro  esporte após o encerramento de suas atividades competitivas. 

Danos  agudos  na  função  do  ventrículo  direito  têm  sido  descritos  em  atletas  amadores  após  maratonas e sugerem o potencial aumento do risco de algum tipo de lesão cardíaca nesse tipo  de  competidores.  No  entanto,  arritmias  cardíacas  provenientes  do  VD  e  o  remodelamento  crônico  dessa  câmara  têm  sido  demonstrados  em  atletas  altamente  treinados  e  que  competem  frequentemente  em  eventos  de  longa  duração,  ainda  mais  prolongados  que  uma  maratona.  Esses  atletas  altamente  treinados  apresentam  um  comportamento  diferente  do  atleta amador, uma vez que o remodelamento do VD é mais significativo e pode persistir após  período de interrupção do treinamento.  

Uma  significativa  redução  da  função  do  VD  foi  observada  no  estudo  de  Le  Gerche  et  al.,  sobretudo,  naqueles  atletas  que  competiram  por  longos  períodos,  sugerindo  que  o  coração  possa ter uma capacidade finita de aumentar a demanda em caso de exercícios prolongados e  intensos. Sugere‐se também que o impacto da intensidade e a duração do exercício seja mais  significativa para o VD do que para o VE. Outros estudos mostram que o decréscimo da função  contrátil  do  VD  pode  ser  mais  significativo  em  atletas  menos  treinados,  sugerindo  que  os  danos  cardíacos  podem  ser  maiores  naqueles  indivíduos  menos  condicionados  fisicamente.  Outro detalhe interessante e que nos faz refletir refere‐se aos biomarcadores. Uma primeira  avaliação  acerca  do  aumento  da  troponina  e  a  permanência  dos  índices  de  função  do  VE  inalterados  pós‐exercício  físico  sugere  que  a  elevação  desse  biomarcador  possa  ser  benigna. 

No entanto, observou‐se uma forte correlação entre os níveis de aumento de troponina e as  mudanças  pós  prova  nos  aspectos  morfo‐funcionais  do  VD.  Além  disso,  o  aumento  do  BNP  durante  exercícios  intensos  está  provavelmente  relacionado  ao  aumento  nas  pressões  sistólicas do VD, mas não com as pressões do VE. 

Esse estudo abre um campo relativamente novo de investigação dos impactos dos exercícios  de  alta  intensidade  prolongados  sobre  a  performance  cardíaca.  Ao  demonstrar  que  o  efeito  desse  estímulo  promoveu  um  aumento  do  ventrículo  direito  e  um  prejuízo  em  sua  função  contrátil,  embora  não  houvesse  qualquer  alteração  dos  índices  de  contratilidade  do  VE,  faz  com que se entre em uma área ainda pouco compreendida no que diz respeito às alterações  cardíacas decorrentes de esportes de alto rendimento. 

No entanto, é prematuro concluir que essas mudanças possam representar um substrato pró‐ arrítmico  nesses  atletas.  Como  já  foi  dito,  a  amostra  estudada  é  relativamente  pequena  e  estudos  histológicos  que  poderiam  dar  dados  mais  relevantes  não  são  justificáveis  em  uma  população  saudável  como  a  de  atletas.  Esse  trabalho  reforça  a  necessidade  de  estudos  prospectivos  e  multicêntricos  que  avaliem  os  possíveis  desfechos  clínicos  em  atletas  com  alterações morfo‐funcionais agudas e crônicas do ventrículo direito.     Dr. Marconi Gomes da Silva  Cardiologista e médico do esporte  Presidente da Sociedade Mineira de Medicina do Exercício e do Esporte  Sócio diretor da Sportif – Clínica do Exercício e do Esporte   http://lattes.cnpq.br/7017062186639732    REFERÊNCIAS:  1. La Gerche A, Burns AT, Mooney DJ, Inder WJ, Taylor AJ, Bogaert J, MacIsaac AI,  Heidbuchel H, Prior DL. Exercise‐induced right ventricular dysfunction and structural  remodelling in endurance athletes. Eur Heart J 2011;doi:10.1093/eurheartj/ehr397  2. Sharma, S. and Zaidi, A. Exercise‐induced arrhythmogenic right ventricular  cardiomyopathy: fact or fallacy? European Heart Journal December 2011‐Editorial  3.  Heidbuchel H, Hoogsteen J, Fagard R, Hoogsteen J, Fagard R, Vanhees L, Ector H,  Willems R, Van Lierde J. High prevalence of right ventricular involvement in endurance  athletes with ventricular arrhythmias. Role of an electrophysiologic study  in risk stratification. Eur Heart J 2003;24:1473–1480.  4. Ector J, Ganame J, van der Merwe N, Adriaenssens B, Pison L, Willems R, 

Gewillig M, Heidbu¨chel H. Reduced right ventricular ejection fraction in endurance  athletes presenting with ventricular arrhythmias: a quantitative angiographic  assessment. Eur Heart J 2007;28:345–353.  5. La Gerche A, Robberecht C, Kuiperi C, Nuyens D, Willems R, de Ravel T,  Matthijs G, Heidbuchel H. Lower than expected desmosomal gene mutation  prevalence in endurance athletes with complex ventricular arrhythmias of right  ventricular origin. Heart 2010;96:1268–1274.  6. Abergel, E., Chatellier, G., Hagege, A. A., Oblak, A., Linhart, A., Ducardonnet, A., et al.  (2004). Serial left ventricular adaptations in world‐class professional cyclists:  implications for disease screening and follow‐up. J Am Coll Cardiol, 44(1), 144‐149.  7. Baldesberger, S., Bauersfeld, U., Candinas, R., Seifert, B., Zuber, M., Ritter, M., et al.  (2008). Sinus node disease and arrhythmias in the long‐term follow‐up of former  professional cyclists. Eur Heart J, 29(1), 71‐78.  8. Blair, S. N., Kohl, H. W., 3rd, Paffenbarger, R. S., Jr., Clark, D. G., Cooper, K. H., &  Gibbons, L. W. (1989). Physical fitness and all‐cause mortality. A prospective study of  healthy men and women. JAMA, 262(17), 2395‐2401.  9. Kujala, U. M., Tikkanen, H. O., Sarna, S., Pukkala, E., Kaprio, J., & Koskenvuo, M. (2001).  Disease‐specific mortality among elite athletes.JAMA, 285(1), 44‐45.  10. La Gerche, A., Robberecht, C., Kuiperi, C., Nuyens, D., Willems, R., de Ravel, T., et al.  (2010). Lower than expected desmosomal gene mutation prevalence in endurance  athletes with complex ventricular arrhythmias of right ventricular origin. Heart, 96(16),  1268‐1274.  11. Mont, L. (2010). Arrhythmias and sport practice. Heart, 96(5), 398‐405.  Mottram, P. M., Haluska, B., Leano, R., Cowley, D., Stowasser, M., & Marwick, T. H.  (2004). Effect of aldosterone antagonism on myocardial dysfunction in hypertensive  patients with diastolic heart failure.Circulation, 110(5), 558‐565.  12. Sarna, S., Sahi, T., Koskenvuo, M., & Kaprio, J. (1993). Increased life expectancy of  world class male athletes. Med Sci Sports Exerc, 25(2), 237‐244.  13. Whyte, G., Sheppard, M., George, K., Shave, R., Wilson, M., Prasad, S., et al. (2008).  Post‐mortem evidence of idiopathic left ventricular hypertrophy and idiopathic  interstitial myocardial fibrosis: is exercise the cause? Br J Sports Med, 42(4), 304‐305.