Influence of Aerobic Training on The Mechanics of Ventricular Contraction After Acute Myocardial Infarction: A Pilot Study / Influência do Treinamento Aeróbico na Mecânica de Contração Ventricular após Infarto Agudo do Miocárdio: Estudo Piloto

Abstract The study of myocardial contractility, based on the new anatomical concepts that govern cardiac mechanics, represents a promising strategy of analysis of myocardial adaptations related to physical training in the context of post-infarction. We investigated the influence of aerobic training on physical capacity and on the evaluation parameters of left ventricular contraction mechanics in patients with myocardial infarction. Thirty-one patients (55.1 ± 8.9 years) who had myocardial infarction in the anterior wall were prospectively investigated in three groups: interval training group (ITG) (n = 10), moderate training group (MTG) n = 10) and control group (CG) (n = 10). Before and after 12 weeks of clinical follow-up, patients underwent cardiopulmonary exercise testing and cardiac magnetic resonance imaging. The trained groups performed supervised aerobic training on treadmill, in two different intensities. A statistically significant increase in peak oxygen uptake (VO2) was observed in the ITG (19.2 ± 5.1 at 21.9 ± 5.6 ml/kg/min, p < 0.01) and in the MTG 18.8 ± 3.7 to 21.6 ± 4.5 ml/kg/min, p < 0.01). The GC did not present a statistically significant change in peak VO2. A statistically significant increase in radial strain (STRAD) was observed in the CG: basal STRAD (57.4 ± 16.6 to 84.1 ± 30.9%, p < 0.05), medial STRAD (57.8 ± 27, 9 to 74.3 ± 36.1%, p < 0.05) and apical STRAD (38.2 ± 26.0 to 52.4 ± 29.8%, p < 0.01). The trained groups did not present a statistically significant change of the radial strain. The present study points to a potential clinical application of the parameters of ventricular contraction mechanics analysis, especially radial strain, to discriminate post-infarction myocardial adaptations between patients submitted or not to aerobic training programs.

Resumo O estudo da contratilidade miocárdica, baseado nos novos conceitos anatômicos que regem a mecânica cardíaca, representa uma estratégia promissora de análise das adaptações do miocárdio relacionadas ao treinamento físico no contexto do pós-infarto. Nós investigamos a influência do treinamento aeróbico na capacidade física e nos parâmetros de avaliação da mecânica de contração do ventrículo esquerdo em pacientes com infarto do miocárdio. Foram prospectivamente investigados 30 pacientes, 55,1 ± 8,9 anos, acometidos por infarto do miocárdio de parede anterior, aleatorizados em três grupos: grupo treinamento intervalado (GTI) (n = 10), grupo treinamento moderado (GTM) (n=10) e grupo controle (GC) (n = 10). Antes e após as 12 semanas de seguimento clínico, os pacientes realizaram teste cardiopulmonar de exercício e ressonância magnética cardíaca. Os grupos treinados realizaram treinamento aeróbico supervisionado, em esteira ergométrica, aplicando-se duas intensidades distintas. Observou-se aumento estatisticamente significante do consumo de oxigênio (VO2) pico no GTI (19,2 ± 5,1 para 21,9 ± 5,6 ml/kg/min, p < 0,01) e no GTM (18,8 ± 3,7 para 21,6 ± 4,5 ml/kg/min, p < 0,01). O GC não apresentou mudança estatisticamente significante no VO2 pico. Houve aumento estatisticamente significante do strain radial (STRAD) somente no GC: STRAD basal (57,4 ± 16,6 para 84,1 ± 30,9%, p < 0,05), STRAD medial (57,8 ± 27,9 para 74,3 ± 36,1%, p < 0,05) e STRAD apical (38,2 ± 26,0 para 52,4 ± 29,8%, p < 0,01). Os grupos treinados não apresentaram mudança estatisticamente significante do strain radial. Os achados do presente estudo apontam para uma potencial aplicação clínica dos parâmetros de análise da mecânica de contração ventricular, notadamente do strain radial, em discriminar adaptações do miocárdio pós-infarto entre pacientes submetidos ou não a programas de treinamento aeróbico.

Cardiac and Musculoskeletal Responses to the Effects of Passive and Active Tilt Test in Healthy Subjects / Respostas Cardíacas e Musculoesqueléticas aos Efeitos do Tilt Test Passivo e Ativo em Indivíduos Saudáveis

Abstract Background: Maintenance of orthostatism requires the interaction of autonomic and muscle responses for an efficient postural control, to minimize body motion and facilitate venous return in a common type of syncope called neurocardiogenic syncope (NCS). Muscle activity in standing position may be registered by surface electromyography, and body sway confirmed by displacement of the center of pressure (COP) on a force platform. These peripheral variables reflect the role of muscles in the maintenance of orthostatism during the active tilt test, which, compared with muscle activity during the passive test (head-up tilt test), enables the analyses of electromyographic activity of these muscles that may anticipate the clinical effects of CNS during these tests. Objective: to evaluate and compare the effects of a standardized protocol of active and passive tests for CNS diagnosis associated with the effects of Valsalva maneuver (VM). Methods: twenty-thee clinically stable female volunteers were recruited to undergo both tests. EMG electrodes were placed on muscles involved in postural maintenance. During the active test, subjects stood on a force platform. In addition to electromyography and the platform, heart rate was recorded during all tests. Three VMs were performed during the tests. Results: progressive peripheral changes were observed along both tests, more evidently during the active test. Conclusion: the active test detected changes in muscle and cardiovascular responses, which were exacerbated by the VM.

Resumo Fundamento: A manutenção do ortostatismo requer interação das respostas autonômicas e musculares para um controle postural eficiente e minimizar oscilações do corpo e facilitar o retorno venoso frente a um tipo comum de síncope chamada neurocardiogênica (SNC). A atividade da musculatura na posição de pé pode ser documentada por meio da eletromiografia de superfície (EMG) e as oscilações do corpo confirmadas pelo deslocamento do centro de pressão (CP) sobre uma plataforma de força. Estas variáveis periféricas mostram o papel muscular na manutenção do ortostatismo durante o tilt test ativo bem como esta atividade muscular ser comparada durante o teste passivo, Head-Up Tilt test, na tentativa de verificar alterações na atividade eletromiográfica destes músculos que podem antecipar os efeitos clínicos da SNC durante estes testes. Objetivo: Avaliar e comparar os efeitos de um protocolo padronizado para testes ativo e passivo de detecção da SNC associado ao efeito da manobra de valsalva (MV). Métodos: 23 voluntárias mulheres clinicamente saudáveis foram recrutadas para realizar ambos os testes. Os eletrodos da EMG foram posicionados em músculos associados com a manutenção postural, além de durante o teste ativo os sujeitos realizarem a postura ortostática sobre uma plataforma de força. Foi registrado além da EMG e da plataforma, a frequência cardíaca durante todo o teste. Três MV foram realizadas durante os testes. Resultados: Alterações periféricas foram verificadas de maneira progressiva ao longo dos testes, sendo mais evidente durante o teste ativo. Conclusão: o teste ativo verificou mudanças mais evidentes nas respostas musculares e cardiovasculares, amplificadas pela MV.

Aerobic Training after Myocardial Infarction: Remodeling Evaluated by Cardiac Magnetic Resonance / Exercício Aeróbio após Infarto do Miocárdio: Remodelamento Avaliado por Ressonância Magnética Cardíaca

Abstract Background: Numerous studies show the benefits of exercise training after myocardial infarction (MI). Nevertheless, the effects on function and remodeling are still controversial. Objectives: To evaluate, in patients after (MI), the effects of aerobic exercise of moderate intensity on ventricular remodeling by cardiac magnetic resonance imaging (CMR). Methods: 26 male patients, 52.9 ± 7.9 years, after a first MI, were assigned to groups: trained group (TG), 18; and control group (CG), 8. The TG performed supervised aerobic exercise on treadmill twice a week, and unsupervised sessions on 2 additional days per week, for at least 3 months. Laboratory tests, anthropometric measurements, resting heart rate (HR), exercise test, and CMR were conducted at baseline and follow-up. Results: The TG showed a 10.8% reduction in fasting blood glucose (p = 0.01), and a 7.3-bpm reduction in resting HR in both sitting and supine positions (p < 0.0001). There was an increase in oxygen uptake only in the TG (35.4 ± 8.1 to 49.1 ± 9.6 mL/kg/min, p < 0.0001). There was a statistically significant decrease in the TG left ventricular mass (LVmass) (128.7 ± 38.9 to 117.2 ± 27.2 g, p = 0.0032). There were no statistically significant changes in the values of left ventricular end-diastolic volume (LVEDV) and ejection fraction in the groups. The LVmass/EDV ratio demonstrated a statistically significant positive remodeling in the TG (p = 0.015). Conclusions: Aerobic exercise of moderate intensity improved physical capacity and other cardiovascular variables. A positive remodeling was identified in the TG, where a left ventricular diastolic dimension increase was associated with LVmass reduction.

Resumo Fundamento: Vários estudos mostraram os benefícios da prática de exercício após infarto do miocárdio (IM). No entanto, os efeitos na função e no remodelamento são controversos. Objetivos: Avaliar os efeitos do exercício aeróbio de intensidade moderada no remodelamento ventricular em pacientes após IM através de ressonância magnética cardíaca (RMC). Métodos: 26 pacientes do sexo masculino (52,9 ± 7,9 anos), após um primeiro IM, foram designados para dois grupos: grupo treinado (GT), 18; e grupo controle (GC), 8. O GT realizou exercício aeróbio supervisionado em esteira duas vezes por semana, e não supervisionado em 2 dias adicionais por semana, por no mínimo 3 meses. Exames laboratoriais, medidas antropométricas, frequência cardíaca (FC) de repouso, teste de esforço e RMC foram realizados na condição basal e no seguimento. Resultados: O GT apresentou redução de 10,8% na glicemia de jejum (p = 0,01), e de 7,3 bpm na FC de repouso nas posições sentada e supina (p < 0,0001). Houve aumento no consumo de oxigênio apenas no GT (de 35,4 ± 8,1 para 49,1 ± 9,6 ml/kg/min, p < 0,0001) e diminuição estatisticamente significativa na massa ventricular esquerda (MVE) no GT (de 128,7 ± 38,9 para 117,2 ± 27,2 g, p = 0,0032). Não houve alterações estatisticamente significativas no volume diastólico final ventricular esquerdo (VDFVE) nem na fração de ejeção nos grupos. A relação MVE/VDFVE demonstrou remodelamento positivo estatisticamente significativo no GT (p = 0,015). Conclusões: Observou-se remodelamento positivo no GT, onde o aumento da dimensão diastólica ventricular esquerda associou-se com redução da MVE. O exercício aeróbio de intensidade moderada melhorou a capacidade física e outras variáveis cardiovasculares.

Treinamento Físico Aeróbico como Tratamento não Farmacológico da Síncope Neurocardiogênica / Physical Training as Non-Pharmacological Treatment of Neurocardiogenic Syncope

Fundamento: Caracterizada por perda súbita e transitória da consciência e do tônus postural, com recuperação rápida e espontânea, a síncope é causada por uma redução aguda da pressão arterial sistêmica e, por conseguinte, do fluxo sanguíneo cerebral. Os resultados insatisfatórios com o uso de fármacos permitiu que o tratamento não farmacológico da síncope neurocardiogênica fosse contemplado como primeira opção terapêutica. Objetivos: Comparar, em pacientes com síncope neurocardiogênica, o impacto do Treinamento Físico Aeróbico (TFA) de moderada intensidade e de uma intervenção controle, na positividade do Teste de Inclinação Passiva (TIP) e no tempo de tolerância ortostática. Métodos: Foram estudados 21 pacientes com história de síncope neurocardiogênica recorrente e TIP positivo. Esses foram aleatorizados em: Grupo Treinado (GT), n = 11, e Grupo Controle (GC), n = 10. O GT foi submetido a 12 semanas de TFA supervisionado, em cicloergômetro, e o GC, a um procedimento controle que consistia na realização de 15 minutos de alongamentos e 15 minutos de caminhada leve. Resultados: O GT apresentou efeito positivo ao treinamento físico, com aumento significativo do consumo de oxigênio-pico. Já o GC não apresentou nenhuma mudança estatisticamente significante, antes e após a intervenção. Após o período de intervenção, 72,7% da amostra do GT apresentou resultado negativo ao TIP, não apresentando síncope na reavaliação. Conclusão: O programa de treinamento físico aeróbico supervisionado por 12 semanas foi capaz de reduzir o número de TIP positivos, assim como foi capaz de aumentar o tempo de tolerância na posição ortostática ...

Background: Characterized as a sudden and temporary loss of consciousness and postural tone, with quick and spontaneous recovery, syncope is caused by an acute reduction of systemic arterial pressure and, therefore, of cerebral blood flow. Unsatisfactory results with the use of drugs allowed the nonpharmacological treatment of neurocardiogenic syncope was contemplated as the first therapeutic option. Objectives: To compare, in patients with neurocardiogenic syncope, the impact of a moderate intensity aerobic physical training (AFT) and a control intervention on the positivity of head-up tilting test (HUT) and orthostatic tolerance time. Methods: Were studied 21 patients with a history of recurrent neurocardiogenic syncope and HUT. The patients were randomized into: trained group (TG), n = 11, and control group (CG), n = 10. The TG was submitted to 12 weeks of AFT supervised, in cycle ergometer, and the CG to a control procedure that consisted in 15 minutes of stretching and 15 minutes of light walk. Results: The TG had a positive effect to physical training, with a significant increase in peak oxygen consumption. The CG did not show any statistically significant change before and after the intervention. After the intervention period, 72.7% of the TG sample had negative results to the HUT, not having syncope in the revaluation. Conclusion: The program of supervised aerobic physical training for 12 weeks was able to reduce the number of positive HUT, as it was able to increase tolerance time in orthostatic position during the HUT after the intervention period. .

The effect of acute magnesium loading on the maximal exercise performance of stable chronic obstructive pulmonary disease patients

OBJECTIVE: The potential influence of magnesium on exercise performance is a subject of increasing interest. Magnesium has been shown to have bronchodilatatory properties in asthma and chronic obstructive pulmonary disease patients. The aim of this study was to investigate the effects of acute magnesium IV loading on the aerobic exercise performance of stable chronic obstructive pulmonary disease patients. METHODS: Twenty male chronic obstructive pulmonary disease patients (66.2 + 8.3 years old, FEV1: 49.3+19.8%) received an IV infusion of 2 g of either magnesium sulfate or saline on two randomly assigned occasions approximately two days apart. Spirometry was performed both before and 45 minutes after the infusions. A symptom-limited incremental maximal cardiopulmonary test was performed on a cycle ergometer at approximately 100 minutes after the end of the infusion. ClinicalTrials.gov: NCT00500864 RESULTS: Magnesium infusion was associated with significant reductions in the functional residual capacity (-0.41 l) and residual volume (-0.47 l), the mean arterial blood pressure (-5.6 mmHg) and the cardiac double product (734.8 mmHg.bpm) at rest. Magnesium treatment led to significant increases in the maximal load reached (+8 w) and the respiratory exchange ratio (0.06) at peak exercise. The subgroup of patients who showed increases in the work load equal to or greater than 5 w also exhibited significantly greater improvements in inspiratory capacity (0.29 l). CONCLUSIONS: The acute IV loading of magnesium promotes a reduction in static lung hyperinflation and improves the exercise performance in stable chronic obstructive pulmonary disease patients. Improvements in respiratory mechanics appear to be responsible for the latter finding.

Insuficiência cardíaca: comparação entre o teste de caminhada de seis minutos e o teste cardiopulmonar / Heart failure: comparison between six-minute walk test and cardiopulmonary test / Insuficiencia cardíaca: comparación entre el test de esfuerzo de seis minutos y el test cardiopulmonar

FUNDAMENTO: A insuficiência cardíaca crônica (IC) é uma síndrome complexa caracterizada pela redução do débito cardíaco em relação às necessidades metabólicas do organismo, bem como alterações metabólicas e do eixo neuro-hormonal. Sintomas como fadiga muscular e dispneia são notórios e os testes de esforço são amplamente utilizados para a avaliação da capacidade funcional, prognóstico e eficácia das intervenções terapêuticas nessa síndrome. OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade do teste de caminhada de seis minutos (TC6') em pacientes com IC e correlacionar a magnitude das variáveis atingidas no pico do esforço do TC6' com as de um teste cardiopulmonar (TCP). MÉTODOS: Foram estudados 16 pacientes (12 homens e 4 mulheres) com diagnóstico de IC CF I-II (NYHA). Os voluntários foram submetidos a dois testes TC6' (TC6'1 e TC6'2) com intervalo de 30 minutos entre eles; posteriormente realizaram um TCP máximo. RESULTADOS: Todas as variáveis obtidas nos dois TC6' mostraram-se significantes, com altas correlações: distância percorrida (DP) (r = 0,93; p < 0,0001), frequência cardíaca (FC) (r = 0,89; p < 0,0001), consumo de oxigênio (VO2) (r = 0,93; p < 0,0001) e escala de percepção de esforço (r = 0,85; p < 0,0001). Por sua vez, todas as variáveis analisadas no TC6' mostraram correlações moderadas e significantes com as variáveis obtidas no TCP, a saber: FC pico (r = 0,66; p = 0,005); VO2 (r = 0,57; p = 0,02) e VO2 no TCP e DP no TC6'2 (r = 0,70; p = 0,002). CONCLUSÃO: O TC6' foi reprodutível nesse grupo de pacientes com IC (NYHA - I-II) e se correlacionou com o TCP. Sendo assim, apresenta-se como ferramenta de avaliação fidedigna, constituindo-se numa alternativa adequada, segura e de baixo custo para a prescrição de exercícios físicos aeróbicos em pacientes com IC.

BACKGROUND: Chronic heart failure (HF) is a syndrome characterized by reduced cardiac output in relation to the metabolic needs of the organism, as well as metabolic and neurohormonal axis abnormalities. Symptoms such as fatigue and dyspnoea are notorious and stress tests are widely used to assess functional capacity, prognosis and effectiveness of therapeutic interventions in this syndrome. OBJECTIVE: To evaluate the reproducibility of the six-minute walk test (6MW) in patients with HF and correlate the magnitude of the variables reached at peak exercise of the 6MWT with a cardiopulmonary exercise test (CPET). METHODS: We studied 16 patients (12 men and 4 women) diagnosed with HF FC I-II (NYHA). The volunteers underwent two 6MWT (6MWT'1 and 6MWT'2) with 30-minute interval between them; then, they underwent a maximum CPET. RESULTS: All variables obtained in the two 6MWT' proved to be significant with high correlations: distance walked (DW) (r = 0.93, p < 0.0001), heart rate (HR) (r = 0.89, p < 0.0001), oxygen consumption (VO2) (r = 0.93, p < 0.0001) and scale of perceived exertion (r = 0.85, p < 0.0001). In turn, all variables analyzed in the 6MWT' showed significant and moderate correlations with the variables obtained from the CPET, namely: peak HR (r = 0.66; p = 0.005); VO2 (r = 0.57; p = 0.02) and VO2 in the CPET and DT in the 6MWT'2 (r = 0.70; p = 0.002). CONCLUSION: The 6MWT was reproducible in this group of patients with HF (NYHA - I-II) and correlated with the CPET. Therefore, it is a tool for reliable evaluation, and a suitable, safe and low-cost alternative for the prescription of aerobic exercise in patients with HF.

FUNDAMENTO: La insuficiencia cardíaca crónica (IC), es un síndrome complejo que se caracteriza por la reducción del débito cardíaco con relación a las necesidades metabólicas del organismo, como también por las alteraciones metabólicas y del eje neuro hormonal. Los síntomas como el cansancio muscular y la disnea son notables y los test de esfuerzo son ampliamente utilizados para la evaluación de la capacidad funcional, pronóstico y eficacia de las intervenciones terapéuticas en ese síndrome. OBJETIVO: Evaluar la reproductibilidad del test de esfuerzo de seis minutos (TE6') en pacientes con IC y correlacionar la magnitud de las variables alcanzadas en el pico del esfuerzo del TE6' con las de un test cardiopulmonar (TECP). MÉTODOS: Se estudiaron 16 pacientes (12 hombres y 4 mujeres) con un diagnóstico de IC CF I-II (NYHA). Los voluntarios se sometieron a dos test TE6' (TC6'1 y TC6'2), con un intervalo de 30 minutos entre ellos. Posteriormente realizaron un TECP máximo. RESULTADOS: Todas las variables obtenidas en los dos TE6' fueron significativas, y con altas correlaciones: distancia recorrida (DR) (r = 0,93; p < 0,0001), frecuencia cardíaca (FC) (r = 0,89; p < 0,0001), consumo de oxígeno (VO2) (r = 0,93; p < 0,0001) y escala de percepción de esfuerzo (r = 0,85; p < 0,0001). A su vez, todas las variables analizadas en el TE6' mostraron correlaciones moderadas y significativas con las variables obtenidas en el TECP, a saber: FC pico (r = 0,66; p = 0,005); VO2 (r = 0,57; p = 0,02) y VO2 en el TECP y DR en el TE6'2 (r = 0,70; p = 0,002). CONCLUSIÓN: El TE6' se pudo reproducir en ese grupo de pacientes con IC (NYHA - I-II) y se correlacionó con el TECP. Por lo tanto, se presenta como una herramienta de evaluación fidedigna y constituye una alternativa adecuada, segura y de bajo coste para la prescripción de ejercicios físicos aeróbicos en pacientes con IC.