Torque, myoeletric sygnal and heart rate responses during concentric and eccentric exercises in older men / Torque, sinal eletromiográfico e respostas da frequência cardíaca durante exercícios concêntrico e excêntrico em homens idosos

BACKGROUND: The literature reports that the eccentric muscular action produces greater force and lower myoelectric activity than the concentric muscular action, while the heart rate (HR) responses are bigger during concentric contraction. OBJECTIVES: To investigate the maximum average torque (MAT), surface electromyographic (SEMG) and the heart rate (HR) responses during different types of muscular contraction and angular velocities in older men. METHODS: Twelve healthy men (61.7±1.6years) performed concentric (C) and eccentric (E) isokinetic knee extension-flexion at 60º/s and 120º/s. SEMG activity was recorded from vastus lateralis muscle and normalized by Root Mean Square - RMS (µV) of maximal isometric knee extension at 60º. HR (beats/min) and was recorded at rest and throughout each contraction. The data were analyzed by the Friedman test for repeated measures with post hoc Dunn's test (p<0.05). RESULTS: The median values of MAT (N.m/kg) was smaller and the RMS (µV) was larger during concentric contraction (C60º/s=2.80 and 0.99; C120º/s=2.46 and 1.0) than eccentric (E60º/s=3.94 and 0.85; E120º/s=4.08 and 0.89), respectively. The HR variation was similar in the four conditions studied. CONCLUSION: The magnitude of MAT and RMS responses in older men were dependent of the nature of the muscular action and independent of the angular velocity, whereas HR response was not influenced by these factors.

CONTEXTUALIZAÇÃO: A literatura refere que a ação muscular excêntrica produz maior força e menor atividade mioelétrica que a concêntrica, enquanto a resposta da frequência cardíaca (FC) é maior durante a contração concêntrica que durante a excêntrica. OBJETIVOS: Investigar as respostas de torque médio máximo (TMM), eletromiografia de superfície (EMGs) e FC durante diferentes tipos de contração muscular e velocidades angulares em homens idosos. MATERIAIS E MÉTODOS: Doze homens saudáveis (61,7±1,6 anos) realizaram flexões e extensões do joelho concêntrica (C) e excêntrica (E) em 60º/s e 120º/s. Registrou-se a atividade EMGs do músculo vasto lateral e normalizou-se pela RMS (µV) da extensão isométrica máxima do joelho em 60º. A FC (bpm) foi registrada em repouso e durante cada contração. Os dados foram analisados utilizando-se o teste de Friedman para medidas repetidas com post hoc de Dunn (p<0,05). RESULTADOS: Os valores médios de TMM (N.m/kg) foram menores e os de RMS (µV) foram maiores (p<0,05) nas contrações concêntricas (C60º/s=2,80 e 0,99; C120º/s=2,46 e 1,0) comparativamente com as excêntricas (E60º/s=3,94 e 0,85; E120º/s=4,08 e 0,89), respectivamente. Já a variação da FC foi semelhante nas quatro condições estudadas. CONCLUSÃO: A magnitude das respostas de TMM e RMS em homens idosos foi dependente da natureza da ação muscular e independente da velocidade angular, enquanto as respostas da FC não foram influenciadas por esses fatores.

Controle autonômico da frequência cardíaca de pacientes com doenças cardiorrespiratórias crônicas e indivíduos saudáveis em repouso e durante a manobra de acentuação da arritmia sinusal respiratória / Autonomic control of heart rate in patients with chronic cardiorespiratory disease and in healthy participants at rest and during a respiratory sinus arrhythmia maneuver

OBJETIVO: Avaliar a modulação autonômica da frequência cardíaca (FC) em repouso, na postura supina e durante a manobra de acentuação da arritmia sinusal respiratória (M-ASR) de pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) ou com insuficiência cardíaca crônica (ICC). MÉTODOS: Vinte e oito homens foram subdivididos em três grupos: 10 com DPOC (GD) e 69±9 anos; 9 com ICC (GI) e 62±8 anos; e 9 saudáveis (GC) com 64±5 anos. Em repouso, os intervalos R-R a partir do sinal eletrocardiográfico foram obtidos nas seguintes situações: 1) 15 minutos na posição supina e 2) 4 minutos durante M-ASR na posição supina. Os dados foram analisados nos domínios do tempo (índices RMSSD e SDNN) e da frequência. Durante M-ASR, foram calculadas a razão expiração/inspiração (E/I) e a diferença inspiração/expiração (∆IE). RESULTADOS: Os principais achados mostraram que os pacientes com ICC apresentaram menores valores de RMSSD (12,2±2,6 vs 20,4±6,5), BFab (99,2±72,7 vs 305,3±208,9) e AFun (53,4±29,9 vs 178,9±113,1) quando comparados ao controle. Além disso, a banda de BFab foi significantemente reduzida no grupo DPOC quando comparado ao controle (133,8±145,5 vs 305,3±208,9). Adicionalmente, pacientes com ICC e DPOC mostraram menor razão E/I (1,1±0,06 vs 1,2±0,1 e 1,1±0,03 vs 1,2±0,1) e ∆IE (7,0±3,5 vs 12,7±0,1 e 4,9±1,6 vs 12,7±0,1), respectivamente, comparados ao GC durante a M-ASR. CONCLUSÃO: Os resultados deste estudo sugerem que tanto a DPOC como a ICC produzem impacto negativo sobre o controle autonômico da FC.

OBJECTIVE: To evaluate the autonomic modulation of heart rate (HR) at rest in the supine position and during a respiratory sinus arrhythmia maneuver (M-RSA) among participants with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) or with chronic heart failure (CHF). METHODS: Twenty-eight men were divided into three groups: ten with COPD, aged 69±9 years; nine with CHF, aged 62±8 years; and nine healthy participants aged 64±5 years (controls). At rest, the R-R interval of the electrocardiographic signal was obtained in the following situations: 1) 15 min in the supine position; and 2) 4 min during M-RSA in the supine position. The data were analyzed in the time domain (RMSSD and SDNN indices) and the frequency domain (LFab and HFab). During M-RSA, the expiratory/inspiratory ratio (E/I) and the inspiratory/expiratory difference (∆IE) were calculated. RESULTS: The main findings showed that the CHF patients presented lower RMSSD (12.2±2.6 vs. 20.4±6.5), LFab (99.2±72.7 vs. 305.3±208.9) and HFab (53.4±29.9 vs. 178.9±113.1), compared with the controls. The LFab band was significantly lower in the COPD group than in the controls (133.8±145.5 vs. 305.3±208.9). Additionally, both CHF patients and COPD patients showed lower E/I ratios (1.1±0.06 vs. 1.2±0.1 and 1.1±0.03 vs. 1.2±0.1) and ∆IE values (7.0±3.5 vs. 12.7±0.1 and 4.9±1.6 vs. 12.7±0.1), respectively, compared with the controls during M-RSA. CONCLUSION: The results from this study suggest that both COPD and CHF have a negative impact on the autonomic control of heart rate.