The Effect of Maximal and Submaximal Exercise Testing on NT-proBNP Levels in Patients with Systolic Heart Failure

Abstract Background: The submaximal exercise testing, four hundred meters walking test (400mWT), respectively six minutes walking test (6MWT) were proposed as an alternative to classical exercise stress testing on cycloergometer in heart failure patients. Purpose: to compare 400mWT and 6 MWT between them, but also with classical exercise stress testing on cycloergometer, by using amino-terminal pro-B-type natriuretic peptide values (NT-proBNP) before and after exercise. Method: 20 patients were studied with systolic heart failure (LVEF<40%), 16 males and 4 females aged 37-70 years. After the relief of congestive syndrome, each patient was submitted, on three consecutive days, to a classical cycloergometer exercise stress testing, 6 MWT and 400mWT. Plasma NT- proBNP levels were measured at rest and also immediately after exercise by using ELISA method. Results: NT-proBNP values on three consecutive days were already increased at rest. During exercise, NT-proBNP increased for cycloergometer from 688±72 fmol/ml to 1868±91 fmol/ml (p<0.05), for 6MWT from 843±90 fmol/ml to 977±93 fmol/ml (15%, p<0.05) and for 400mWT from 676±63 fmol/ml to 927±95 fmol/ml (37%, p<0.05). The correlation of the peak values of NT-proBNP on cycloergometer /6 MWT and for cycloergometer/ 400mWT was r=0.71; for 400mWT/6MWT r=0.81, p<0.01 . Conclusion: NT-proBNP concentrations increase significantly and similarly in patients with chronic heart failure, both during maximal and submaximal exercise. The two submaximal tests from the current study have a sufficient intensity in order to stimulate the release of the natriuretic cardiac peptides and may be used as alternative approaches to maximal exercise testing. Rezumat Premise. La pacienţii cu insuficienţǎ cardiacǎ, testele de efort submaximale (testul de mers 400 metri şi testul de efort 6 minute) reprezintǎ o alternativǎ a testului de efort clasic pe cicloergometru. Scopul studiului este de a compara creşterea la efort a peptidului natriuretic-NT-proBNP dupǎ testul de mers 400 m, respectiv testul de efort 6 minute faţă de testul clasic de efort pe cicloergometru. Material şi metodă. Au fost studiaţi 20 de pacienți cu insuficienţă cardiacă (fracţie de ejecţie <40%) , cu vârste între 37 şi 70 de ani, 16 bărbaţi şi 4 femei. Dupǎ retrocedarea fenomenelor congestive, toţii pacienţii au efectuat în trei zile consecutive, cele trei tipuri de teste: testul de efort clasic pe cicloergometru, testul de mers 400 de metri, respectiv testul de efort de 6 minute. Valorile NT-pro BNP au fost determinate utilizând metoda ELISA înainte şi dupǎ cele trei teste de efort. Rezultate. Valorile medii ale NT-proBNP au fost crescute în repaus în toate cele trei zile, crescând apoi semnificativ, indiferent de tipul de test de efort efectuat: de la 688±72 fmol/ml la 1869±91 fmol/ml (p<0.05) în cazul testului de efort clasic, de la 843±90 fmol/ml la 977±93 fmol/ml (15%, p<0.05) în cazul testului de efort 6 minute şi de la 676±63 fmol/ ml la 927±95 fmol/ml (37%, p<0.05) pentru tesul de mers 400 de metri. Totodatǎ au existat corelaţii semnificative între valorile maxime ale NT-proBNP din cursul efortului pe cicloergometru /test de efort 6 minute (r=0.71), cicloergometeru/ test de mers 400 metri, (r=0.71), respectiv test de mers 400 metri/test de efort 6 minute (r=0.81), p<0.01. În concluzie concentraţia NT-proBNP creşte semnificativ şi similar la bolnavii cu insuficienţǎ cardiacǎ, atât în cursul efortului maximal cât şi în cursul efortului submaximal. Atât testul de efort 6 minute cât şi la testul de mers 400 metri, sunt suficiente ca intensitate pentru eliberarea de hormoni natriuretici cardiaci, putând fi folosite ca variante ale testului de efort maximal clasic.