Clinical Usefulness of Response Profiles to Rapidly Incremental Cardiopulmonary Exercise Testing

Abstract

The advent of microprocessed “metabolic carts” and rapidly incremental protocols greatly expanded the clinical applications of cardiopulmonary exercise testing (CPET). The response normalcy to CPET is more commonly appreciated at discrete time points, for example, at the estimated lactate threshold and at peak exercise. Analysis of the response profiles of cardiopulmonary responses at submaximal exercise and recovery, however, might show abnormal physiologic functioning which would not be otherwise unraveled. Although this approach has long been advocated as a key element of the investigational strategy, it remains largely neglected in practice. The purpose of this paper, therefore, is to highlight the usefulness of selected submaximal metabolic, ventilatory, and cardiovascular variables in different clinical scenarios and patient populations. Special care is taken to physiologically justify their use to answer pertinent clinical questions and to the technical aspects that should be observed to improve responses' reproducibility and reliability. The most recent evidence in favor of (and against) these variables for diagnosis, impairment evaluation, and prognosis in systemic diseases is also critically discussed.

Relationship between non‐invasive haemodynamic responses and cardiopulmonary exercise testing in patients with coronary artery disease

“…Cardiopulmonary exercise testing provides particularly valuable information in a number of patient populations, including those diagnosed with coronary artery disease (CAD) (Ramos et al, 2013). It is well known that CAD oftentimes leads to lower peak oxygen consumption (VO 2 ) and exercise tolerance compared to apparently healthy individuals, and the magnitude of this reduction varies with the severity of CAD .…”

Reliabilität ausgewählter Parameter der Fahrradergospirometrie anhand des PowerCube-Ergo-Atemgasanalysators

“…Zu beachten ist jedoch eine Studie, die als Ergebnis einen geringeren ICC bezüglich der VT 1 aufweist (VT 1: ICC = 0,77; %SEM = 6,1 und VT 2: ICC = 0,93; %SEM = 3,3) [42]. Bei dieser Studie ist allerdings zu berücksichtigen, dass die VT 1 und die VT 2 automatisch mit einer Software bestimmt wurden [42] und somit im Gegensatz zu unserer Studie auf eine Plausibilitätsprüfung durch erfahrene Untersucher verzichtet wurde [13,26]. Die in dieser Studie gefundene höhere Reproduzierbarkeit und Messgenauigkeit der VT 1 gegenüber der VT 2 ( • " Tab.…”

“…Die in dieser Studie gefundene höhere Reproduzierbarkeit und Messgenauigkeit der VT 1 gegenüber der VT 2 ( • " Tab. 2) ist mutmaßlich auf die zugrundeliegenden physiologischen Konstrukte der angewandten Bestimmungsmethoden zurückzuführen: Während die V-SlopeMethode für die Bestimmung der VT 1 (VȮ 2 vs. VĊO 2 ) ausschließ-lich auf metabolischer Ebene durch die Protonenpufferkapazität des Bicarbonat-Systems beeinflusst wird, basiert die Bestimmungsmethode der VT 2 (VĊO 2 vs. V̇E) auf dem chemorezeptorvermittelten Zusammenwirken zwischen einer metabolischen Azidose (H + ) in der Peripherie und einer zentralnervös-induzierten ventilatorischen Antwort [2, 13,27]. Da die Ventilation von vielen weiteren peripheren und zentralen Faktoren, wie z.…”

“…Da die Ventilation von vielen weiteren peripheren und zentralen Faktoren, wie z. B. der plasmatischen Kaliumkonzentration (K + ) [46], dem Kohlendioxidpartialdruck (PCO 2 ) in der Karotis [13], der Körperkerntem-peratur [47], der mechanorezeptorvermittelten Aktivierung der Muskulatur [48] und der Katecholaminausschüttung [49] unter Belastung beeinflusst wird, sind größere biologische Variabilitä-ten hinsichtlich der Bestimmungsmethode der VT 2 zu vermuten, die unsere Ergebnisse erklären könnten. Die Radfahrökonomie ("cycling efficiency" [CE]) und der Wirkungsgrad ("gross efficiency" [GE]) sind weitere submaximale Parameter der Fahrradergospirometrie, die in den letzten Jahren vermehrt in den wissenschaftlichen Fokus gerückt sind [14 -16].…”

The Role of Exercise Testing in the Modern Management of Pulmonary Arterial Hypertension

“…Another approach has been to introduce new CPET variables often based upon pattern of variable response rather than peak values [119]. Oxygen uptake kinetics are slower in these patients and represent one potential avenue which could be explored via time constants or post-exercise VO 2 decline.…”