Physiological responses during walking in men and women with intermittent claudication

ABSTRACT Objective Peak oxygen consumption (VO2peak), anaerobic threshold, walking economy, and cardiovascular responses during walking are used to guide and monitor walking training in patients with peripheral artery disease and intermittent claudication. Women with peripheral artery disease and intermittent claudication present greater impairments than men, and evaluating training markers according to sex for decisions regarding walking prescription in this population is important. This study aimed to compare VO2peak, walking economy, anaerobic threshold, and cardiovascular responses during walking in men and women with peripheral artery disease and intermittent claudication. Methods Forty patients (20 men and 20 women with similar baseline characteristics) underwent a cardiopulmonary treadmill test (3.2km/h and 2% increase in slope every 2 minutes until maximal leg pain). The VO2 and rate-pressure product were assessed. Data from men and women were compared using t-tests. Results There were no significant differences between men and women (VO2peak: 15.0±4.8 versus 13.9±2.9mL∙kg-1∙min-1, p=0.38; walking economy: 9.6±2.7 versus 8.4±1.6mL∙kg-1∙min-1, p=0.09; anaerobic threshold: 10.5±3.2 versus 10.5±2.2mL∙kg-1∙min-1, p=0.98; rate pressure product at 1st stage: 13,465± 2,910 versus 14,445±4,379bpm∙mmHg, p=0.41; and rate pressure product at anaerobic threshold:13,673±3,100 versus 16,390±5,870bpm∙mmHg, p=0.08 and rate pressure product at peak exercise: 21,253±6,141 versus 21,923±7,414bpm∙mmHg, p=0.76, respectively). Conclusion Men and women with peripheral artery disease and similar baseline characteristics presented similar responses to walking, suggesting that decisions regarding walking prescription and monitoring can be made regardless of sex in this specific population.

Respostas fisiológicas à caminhada máxima e submáxima em pacientes com doença arterial periférica sintomática / Physiological responses to maximal and submaximal walking in patients with symptomatic peripheral artery disease

Resumo Fundamento: Embora a caminhada máxima e submáxima sejam recomendadas para pacientes com doença arterial periférica (DAP), a realização desses exercícios pode induzir diferentes respostas fisiológicas. Objetivos: Comparar os efeitos agudos de caminhada máxima e submáxima na função cardiovascular, a regulação e os processos fisiopatológicos associados pós-exercício em pacientes com DAP sintomática. Métodos: Trinta pacientes do sexo masculino foram submetidos a 2 sessões: caminhada máxima (protocolo de Gardner) e caminhada submáxima (15 períodos de 2 minutos de caminhada separados por 2 minutos de repouso ereto). Em cada sessão, foram medidos a pressão arterial (PA), a frequência cardíaca (FC), a modulação autonômica cardíaca (variabilidade da FC), os fluxos sanguíneos (FS) do antebraço e da panturrilha, a capacidade vasodilatadora (hiperemia reativa), o óxido nítrico (ON), o estresse oxidativo (a peroxidação lipídica) e a inflamação (quatro marcadores), pré e pós-caminhada. ANOVAs foram empregadas e p < 0,05 foi considerado significativo. Resultados: A PA sistólica e a PA média diminuíram após a sessão submáxima, mas aumentaram após a sessão máxima (interações, p < 0,001 para ambas). A PA diastólica não foi alterada após a sessão submáxima (p > 0,05), mas aumentou após a caminhada máxima (interação, p < 0,001). A FC, o equilíbrio simpatovagal e os FS aumentaram de forma semelhante após as duas sessões (momento, p < 0,001, p = 0,04 e p < 0,001, respectivamente), enquanto a capacidade vasodilatadora, o ON e o estresse oxidativo permaneceram inalterados (p > 0,05). As moléculas de adesão vascular e intercelular aumentaram de forma semelhante após as sessões de caminhada máxima e submáxima (momento, p = 0,001). Conclusões: Nos pacientes com a DAP sintomática, a caminhada submáxima, mas não a máxima, reduziu a PA pós-exercício, enquanto a caminhada máxima manteve a sobrecarga cardíaca elevada durante o período de recuperação. Por outro lado, as sessões de caminhada máxima e submáxima aumentaram a FC, o equilíbrio simpatovagal cardíaco e a inflamação pós-exercício de forma semelhante, enquanto não alteraram a biodisponibilidade de ON e o estresse oxidativo pós-exercício.

Abstract Background: Although maximal and submaximal walking are recommended for patients with peripheral artery disease (PAD), performing these exercises may induce different physiological responses. Objectives: To compare the acute effects of maximal and submaximal walking on post-exercise cardiovascular function, regulation, and associated pathophysiological processes in patients with symptomatic PAD. Methods: Thirty male patients underwent 2 sessions: maximal walking (Gardner's protocol) and submaximal walking (15 bouts of 2 minutes of walking separated by 2 minutes of upright rest). In each session, blood pressure (BP), heart rate (HR), cardiac autonomic modulation (HR variability), forearm and calf blood flows (BF), vasodilatory capacity (reactive hyperemia), nitric oxide (NO), oxidative stress (lipid peroxidation), and inflammation (four markers) were measured pre- and post-walking. ANOVAs were employed, and p < 0.05 was considered significant. Results: Systolic and mean BP decreased after the submaximal session, but they increased after the maximal session (interactions, p < 0.001 for both). Diastolic BP did not change after the submaximal session (p > 0.05), and it increased after maximal walking (interaction, p < 0.001). HR, sympathovagal balance, and BF increased similarly after both sessions (moment, p < 0.001, p = 0.04, and p < 0.001, respectively), while vasodilatory capacity, NO, and oxidative stress remained unchanged (p > 0.05). Vascular and intercellular adhesion molecules increased similarly after both maximal and submaximal walking sessions (moment, p = 0.001). Conclusions: In patients with symptomatic PAD, submaximal, but not maximal walking reduced post-exercise BP, while maximal walking maintained elevated cardiac overload during the recovery period. On the other hand, maximal and submaximal walking sessions similarly increased post-exercise HR, cardiac sympathovagal balance, and inflammation, while they did not change post-exercise NO bioavailability and oxidative stress.

Effects of resistance training on metabolic and cardiovascular responses to a maximal cardiopulmonary exercise test in Parkinson`s disease / Efeitos do treinamento resistido sobre as respostas metabólicas e cardiovasculares ao teste de esforço cardiopulmonar máximo na doença de Parkinson

ABSTRACT: Objective: To evaluate the effects of resistance training on metabolic and cardiovascular responses during maximal cardiopulmonary exercise testing in patients with Parkinson's disease. Methods: Twenty-four patients with Parkinson's disease (modified Hoehn and Yahr stages 2 to 3) were randomly assigned to one of two groups: Control or Resistance Training. Patients in the Resistance Training Group completed an exercise program consisting of five resistance exercises (two to four sets of six to 12 repetitions maximum per set) twice a week. Patients in the Control Group maintained their usual lifestyle. Oxygen uptake, systolic blood pressure and heart rate were assessed at rest and during cycle ergometer-based maximal cardiopulmonary exercise testing at baseline and at 12 weeks. Assessments during exercise were conducted at absolute submaximal intensity (slope of the linear regression line between physiological variables and absolute workloads), at relative submaximal intensity (anaerobic threshold and respiratory compensation point) and at maximal intensity (maximal exercise). Muscle strength was also evaluated. Results: Both groups had similar increase in peak oxygen uptake after 12 weeks of training. Heart rate and systolic blood pressure measured at absolute and relative submaximal intensities and at maximal exercise intensity did not change in any of the groups. Muscle strength increased in the Resistance Training but not in the Control Group after 12 weeks. Conclusion: Resistance training increases muscle strength but does not change metabolic and cardiovascular responses during maximal cardiopulmonary exercise testing in patients with Parkinson's disease without cardiovascular comorbidities.

RESUMO Objetivo: Avaliar os efeitos do treinamento resistido nas respostas metabólicas e cardiovasculares ao teste de esforço cardiopulmonar máximo em pacientes com doença de Parkinson. Métodos: Vinte e quarto pacientes com doença de Parkinson (estágios 2 a 3 de Hoehn e Yahr modificado) foram aleatoriamente randomizados em dois grupos: Controle e Treinamento Resistido. O Grupo Treinamento Resistido realizou, duas vezes por semana, cinco exercícios resistidos, duas a quatro séries, seis a 12 repetições máximas por série. O Grupo Controle manteve seu estilo de vida. No início e após 12 semanas, consumo de oxigênio, pressão arterial sistólica e frequência cardíaca foram avaliados em repouso e durante um teste de esforço cardiopulmonar máximo realizado em um cicloergômetro. As avaliações durante o exercício foram realizadas nas intensidades submáximas (a inclinação da regressão linear entre as variáveis fisiológicas e as cargas absolutas), nas intensidades submáximas relativas (limiar anaeróbico e ponto de compensação respiratória) e na intensidade máxima (pico do exercício). Adicionalmente, foi avaliada a força muscular. Resultados: Comparado com o início, o consumo de oxigênio pico aumentou, de forma semelhante, em ambos os grupos após 12 semanas. A frequência cardíaca e a pressão arterial sistólica avaliadas nas intensidades submáximas absolutas e relativas, assim como no pico do exercício, não se modificaram em nenhum dos grupos. Finalmente, diferente do Grupo Controle, a força muscular aumentou no Grupo Treinamento Resistido após 12 semanas. Conclusão: Em pacientes com doença de Parkinson sem comorbidades cardiovasculares, o treinamento resistido aumenta a força muscular, mas não modifica as respostas metabólicas e cardiovasculares ao teste de esforço cardiopulmonar máximo.