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https://hdl.handle.net/10216/159804| Author(s): | Gonçalo Emanuel Dias Araújo Silva |
| Title: | The Exhaled Volatilome as a Predictor of Cardiorespiratory Fitness in a Healthy Adults |
| Issue Date: | 2024-07-16 |
| Abstract: | Cardiorespiratory fitness (CRF) serves as a critical indicator of overall health, often regarded as a vital sign. However, traditional assessment methods such as VO2 max testing, are incommodious and impractical for frequent evaluation. This thesis explores the potential of breathomics, an analyzing method for exhaled volatile organic compounds (VOCs), as a more efficient and safer alternative for cardiorespiratory fitness assessment. Sixty-four healthy adults (age: 35.1±11.3 years, 87.5% males) underwent breathomics analysis by collecting their individuals' VOCs while fasting for at least 3 hours, following a 2-minute preliminary breathing procedure through an A2 filter and analyzed by Cyranose 320 eNose. Additionally, participants performed a VO2 max test, cycling at increasing intensities for nearly 15 minutes until exhaustion, to assess their VO2 max and CRF. Twenty participants were identified with a distinct breathomics profile (DBP), characterized by eNose sensors S4 and S26. Further analysis revealed a significantly higher incidence of individuals failing to meet age and genderspecific estimated VO2 max values within the DBP group (66.7%, p<0.001). Moreover, significant discrepancies were found in mean VO2 values between groups, with those exhibiting the DBP showing lower values (40.8±6.1 vs 46.4±11.0, p=0.011). Even after adjusting for potencial confounders, individuals with DBP showed 17.4 times higher chance to have VO2 values below the VO2 max criteria (OR 95%, CI = 17.4 [4.0, 100.8], p<0.001). It is noted that sensor S4 correlates with ketones, metabolism, and skeletal muscles, while S26 is linked with fractional exhaled nitric oxide (FeNO) and airway inflammation. This emphasizes the promising potential of breathomics in forecasting VO2 outcomes, potentially enabling ongoing monitoring of cardiorespiratory fitness in various exercise and health scenarios. Keywords: Volatilome; Cardiorespiratory Fitness; Public Health; Biomarkers; VOCs |
| Description: | A aptidão cardiorrespiratória (CRF) é um indicador crítico da saúde geral e frequentemente considerada um sinal vital. No entanto, os métodos tradicionais de avaliação, como o teste de VO2 max, são inconvenientes e impraticáveis para avaliações frequentes. Esta tese explora o potencial da breathomics, um método de análise de compostos orgânicos voláteis (VOCs) exalados, como uma alternativa mais eficiente e segura para a avaliação da aptidão cardiorrespiratória. Sessenta e quatro adultos saudáveis (idade: 35,1±11,3 anos, 87,5% homens) foram submetidos à análise de breathomics, que consistiu na colheita dos seus VOCs individuais, estando em jejum de pelo menos 3 horas, seguindo um procedimento preliminar de respiração de 2 minutos através de um filtro A2, sendo posteriormente analisados pelo Cyranose 320 eNose. Adicionalmente, os participantes realizaram um teste de VO2 max, pedalando com intensidades crescentes por cerca de 15 minutos até à exaustão, para avaliar o VO2 max e a CRF. Vinte participantes foram identificados com um perfil breathomics distinto (DBP), caracterizado pelos sensores S4 e S26 do eNose. Análises adicionais revelaram uma incidência significativamente maior de indivíduos que não atingiram os valores estimados de VO2 max específicos para idade e género no grupo DBP (66,7%, p<0,001). Além disso, foram encontradas discrepâncias significativas nos valores médios de VO2 entre os grupos, com aqueles que exibiam o DBP a apresentar valores mais baixos (40,8±6,1 vs 46,4±11,0, p=0,011). Mesmo após ajustar para possíveis fatores de confusão, os indivíduos com DBP mostraram 17,4 vezes mais probabilidade de ter valores de VO2 abaixo dos critérios de VO2 max (OR 95%, CI = 17,4 [4,0, 100,8], p<0,001). Observa-se que o sensor S4 se correlaciona com cetonas, metabolismo e músculos esqueléticos, enquanto o S26 está ligado ao óxido nítrico exalado fracionado (FeNO) e à inflamação das vias aéreas. Isto enfatiza o potencial promissor da breathomics na previsão dos resultados de VO2, possibilitando a monitorização contínua da aptidão cardiorrespiratória em diversos cenários de exercício e saúde. Palavras-chave: Volatiloma; Aptidão Cardiorrespiratória; Saúde Pública; Biomarcadores; VOCs |
| Subject: | Ciências da saúde Health sciences |
| Scientific areas: | Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde Medical and Health sciences::Health sciences |
| DOI: | 10.34626/7tn2-zj71 |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/159804 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | openAccess |
| License: | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| Appears in Collections: | FMUP - Dissertação |
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