Incremental Ramp Load Protocol to Assess Inspiratory Muscle Endurance in Healthy Individuals: Comparison with Incremental Step Loading Protocol

ABSTRACT Introduction: Protocols for obtaining the maximum threshold pressure have been applied with limited precision to evaluate inspiratory muscle endurance. In this sense, new protocols are needed to allow more reliable measurements. The purpose of the present study was to compare a new incremental ramp load protocol for the evaluation of inspiratory muscle endurance with the most used protocol in healthy individuals. Methods: This was a prospective cross-sectional study carried out in a single center. Ninety-two healthy individuals (43 men [22 ± 3 years] and 49 women [22 ± 3 years]) were randomly allocated to perform: (i) incremental ramp load protocol and (ii) incremental step loading protocol. The sustained pressure threshold (or maximum threshold pressure), maximum threshold pressure/dynamic strength index ratio, time until task failure, as well as difference between the mean heart rate of the last five minutes of baseline and the peak heart rate of the last 30 seconds of each protocol were measured. Results: Incremental ramp load protocol with small increases in the load and starting from minimum values of strength index was able to evaluate the inspiratory muscle endurance through the maximum threshold pressure of healthy individuals. Conclusion: The present study suggests that the incremental ramp load protocol is able to measure maximum threshold pressure in a more thorough way, with less progression and greater accuracy in the load stratification compared to the limited incremental step loading protocol and with a safe and expected cardiovascular response in healthy individuals.

Effects of an intradialytic cardiovascular rehabilitation program on functional capacity and cardiac function: ICRP trial

Abstract Introduction: Chronic kidney disease (CKD) is a worldwide public health problem associated with an increased risk of death from cardiovascular complications. Although previous studies have described significant improvements in exercise in functional capacity and quality of life in patients with end-stage kidney disease (ESKD), there is a lack of studies that propose to assess its impact on cardiac function using transthoracic echocardiogram (ECHO). In addition, most of the intradialytic exercise protocols are inconsistent, and incomplete regarding their intensity prescription, time of intervention, and monitoring. Methods: The present study aims to evaluate the effects of an intradialytic cardiovascular rehabilitation protocol (ICRP) using medium intensity aerobic exercises, for 30 min. on cardiac function and functional capacity. In this 6-month longitudinal study, heart rate (HR), systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure, peripheral oxygen saturation (SpO2) and modified Borg scale will be analyzed in all HD sessions. The cardiac function will be evaluated by left ventricular ejection fraction (LVEF) through ECHO; functional capacity by the six-minute walk test (6MWT); quality of life through the SF-36 questionnaire and routine laboratory tests and KT/Vsp calculation before and after the ICRP. Conclusion: ICRP protocol will be examined and is expected to improve cardiac function, functional capacity, and quality of life in ESKD patients on hemodialysis.

Avaliação da modulação autonômica da frequência cardíaca de pacientes com doença renal crônica em hemodiálise: estudo preliminar / Evaluación de la modulación autónoma de la frecuencia cardíaca en pacientes con enfermedad renal crónica sometidos a hemodiálisis: estudio preliminar / Evaluation of the autonomic heart rate modulation of patients with chronic renal disease in hemodyalysis: preliminare study

RESUMO A doença renal crônica (DRC) é definida como dano à função renal. Doentes renais crônicos atingem alta prevalência de morte por eventos cardiovasculares antes dos estágios finais, sendo maior a mortalidade em estágio dialítico, em que é evidenciado um desequilíbrio autonômico. Objetivamos avaliar a modulação simpatovagal de pacientes com DRC em tratamento de hemodiálise ambulatorial. Foram avaliados 23 pacientes, divididos em: Grupo DRC com DRC no estágio 5D (DRC-5D) em tratamento regular de hemodiálise ambulatorial; Grupo-controle com indivíduos saudáveis. A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) foi coletada por um cardiofrequencímetro e analisada por índices lineares do domínio do tempo e do domínio da frequência. 14 pacientes no Grupo DRC com média de idade 48±16; e 9 pacientes saudáveis no Grupo-controle com média de idade 64±5. Nos resultados pelo domínio de tempo, o Grupo DRC mostrou valores significativamente maiores da frequência cardíaca (FC) comparado ao Grupo-controle (83,49±13,09 bpm vs. 67,88±9,43 bpm). Todavia, os índices média dos intervalos R-R (735,82±121,54 ms vs. 898,94±123,58 ms), RMSSD (11,75±11,86 ms vs. 20,03±6,80 ms), SDNN (17,06±9,81ms vs. 28,42±7,62 ms) do Grupo DRC mostraram valores significativamente menores comparados aos do Grupo-controle, respectivamente. Nos resultados pelo domínio da frequência, o Grupo DRC mostrou valores significativamente menores em comparação ao Grupo-controle nos índices BFab (129,7±184,3 ms vs. 262,31±168,15 ms) e AFab (82,70±227,66 ms vs. 180,77±119,85 ms). Pacientes com DRC em hemodiálise apresentaram redução da modulação parassimpática quando comparados com indivíduos saudáveis, sugerindo prejuízo do balanço simpatovagal e, consequente, disfunção autonômica cardíaca.

RESUMEN La enfermedad renal crónica (ERC) se define como la pérdida de la función renal. Los pacientes renales crónicos tienen una alta prevalencia de muerte por eventos cardiovasculares antes de la etapa final, con mayor mortalidad en la etapa de diálisis, en la que se evidencia un desequilibrio autonómico. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la modulación simpatovagal de pacientes con ERC sometidos a tratamiento de hemodiálisis ambulatoria. Se evaluaron 23 pacientes, lo cuales fueron divididos en: Grupo ERC con ERC en etapa 5D (ERC-5D) en tratamiento de hemodiálisis ambulatoria regular; Grupo de control con individuos sanos. Para identificar la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) se utilizó un monitor de frecuencia cardíaca y los datos obtenidos fueron analizados por los índices lineales de tiempo y de dominio de frecuencia. En el grupo ERC 14 pacientes tenían un promedio de edad de 48±16 años; y en el grupo control 9 pacientes sanos tenían un promedio de edad de 64±5. En los resultados para el dominio del tiempo, el grupo ERC mostró valores significativamente más altos de frecuencia cardíaca (FC) en comparación con el grupo control (83,49±13,09 lpm vs. 67,88±9,43 lpm). Sin embargo, los índices medios de los intervalos R-R (735,82±121,54 ms vs. 898,94±123,58 ms), RMSSD (11,75±11,86 ms vs. 20,03±6,80 ms), SDNN (17,06±9,81 ms vs. 28,42±7,62 ms) del grupo ERC demostraron valores significativamente más bajos en comparación con el grupo control, respectivamente. En los resultados para el dominio de la frecuencia, en el grupo ERC se obtuvo valores significativamente más bajos en comparación con el grupo control en los índices BFab (129,7±184,3 ms vs. 262,31±168,15 ms) y AFab (82,70±227,66 ms vs. 180,77±119,85 ms). Los pacientes con ERC sometidos a hemodiálisis mostraron una modulación parasimpática reducida en comparación con los individuos sanos, lo que sugiere un deterioro del equilibrio simpaticovagal y, en consecuencia, una disfunción autonómica cardíaca.

ABSTRACT Chronic kidney disease (CKD) is defined as damage to kidney function. Patients have high prevalence of death by cardiovascular events before the final stages of the disease, with higher mortality in dialytic stage, in which autonomic imbalance is evidenced. This study seeks to evaluate sympathovagal modulation of patients with CKD undergoing hemodialysis treatment. We evaluated 23 subjects, divided into: CDK-group with CKD-stage 5D in regular hemodialysis treatment; and Control-group with healthy individuals. Heart rate variability (HRV) was collected by a heart rate monitor and analyzed by linear time domain and frequency domain indices. CDK-group had 14 patients, mean age of 48±16; and Control-group had 9 healthy patients, mean age of 64±5. In the time domain, CDK-group showed significantly higher heart rate values compared with Control-group (83.49±13.09 bpm vs. 67.88±9.43 bpm). However, the mean indices of the R-R intervals (735.82±121.54 ms vs. 898.94±123.58 ms), RMSSD (11.75±11.86 ms vs. 20.03±6.80 ms), and SDNN (17.06±9.81 ms vs. 28.42±7.62 ms) from CDK-group showed significantly lower values compared with Control-group. In frequency domain results, CDK-group showed significantly lower values compared with Control-group in LFab (129.7±184.3 ms vs. 262.31±168.15 ms) and HFab (82.70±227.66 ms vs. 180.77±119.85 ms). Patients with CKD on hemodialysis had reduced parasympathetic modulation compared with healthy subjects, suggesting impairment of the sympathovagal balance and, consequently, cardiac autonomic dysfunction.

Limited cardiopulmonary capacity in patients with liver cirrhosis when compared to healthy subjects

SUMMARY OBJECTIVES: The present study compared cardiorespiratory capacity between cirrhotic patients and healthy subjects. METHODS: Nineteen cirrhotic patients and 19 healthy subjects, paired by age and gender, participated in the study. Volunteers performed an incremental cardiopulmonary test with a ramp protocol, a ventilatory and metabolic variables were obtained and analyzed. The recovery was analyzed by calculating the time needed for 50% of oxygen consumption (VO2) recovery to occur as the median between the peak of the exercise and the end of recovery on the VO2 curve (T1/2). The VE/VCO2 slope were performed by the linear regression of ventilation (VE) and carbon dioxide production (VCO2) data. RESULTS: During resting condition, cirrhotic patients presented significantly higher levels of VO2 compared to healthy subjects. The VE/ VO2 and VE/ VCO2 values were significantly higher in the control group at the anaerobic threshold and at the peak of the test compared to cirrhotic patients. Time under effort was significantly higher for healthy subjects. CONCLUSIONS: Based on these findings, it is possible to conclude that liver cirrhosis can compromise the patients' quality of life, mainly by inducing metabolic alterations which can impair functional capacity and lead to a sedentary lifestyle.

Effect of combined physical exercise program on improving the functional capacity and the cardiac autonomic modulation of Chagas cardiomyopathy

Abstract Aims: Patients with Chagas cardiomyopathy (ChC) could have a significant reduction in functional capacity (FC). This study aimed to report the effect of a 24-week combined physical exercise program on the FC of a patient with ChC. Methods: A woman, 44 years old, with positive serology for ChC in stage B2 has submitted the following assessments: i) Physical assessment: ii) Cardiopulmonary exercise test; iii) Test of 1-maximum Repetition, iv) Evaluation of cardiac autonomic modulation by heart rate variability (HRV). Results: The results obtained revealed a reduction in the anthropometric parameters and the SBP after training. Additionally, we observed an improvement in FC (aerobic and strength condiction) and cardiac autonomic modulation after 24 weeks of combined training. Conclusion: Our findings show that of a 24-week combined physical exercise program improved either FC or HRVof the patient with ChC.

Concurrent validity of the static and dynamic measures of inspiratory muscle strength: comparison between maximal inspiratory pressure and s-index

Abstract Objective: To verify the concurrent validity between the inspiratory muscle strength (IMS) values obtained in static (maximal inspiratory pressure [MIP]) and dynamic (S-Index) assessments. Methods: Healthy individuals were submitted to two periods of evaluation: i) MIP, static maneuver to obtain IMS, determined by the Mueller's maneuver from residual volume (RV) until total lung capacity (TLC); ii) and S-Index, inspiration against open airway starting from RV until TLC. Both measures were performed by the same evaluator and the subjects received the same instructions. Isolated maneuvers with differences < 10% were considered as reproducible measures. Results: Data from 45 subjects (21 males) were analyzed and that showed statistical difference between MIP and S-Index values (133.5 ± 33.3 and 125.6 ± 32.2 in cmH2O, respectively), with P=0.014. Linear regression showed r2=0.54 and S-Index prediction formula = 39.8+(0.75×MIP). Pearson's correlation demonstrated a strong and significant association between the measures with r=0.74. The measurements showed good concordance evidenced by the Bland-Altman test. Conclusion: S-Index and MIP do not present similar values since they are evaluations of different events of the muscular contraction. However, they have a strong correlation and good agreement, which indicate that both are able to evaluate the IMS of healthy individuals.

Similarity between predicted and obtained oxygen consumption during incremental cardiopulmonary exercise test in healthy men and chronic heart failure patients / Similaridade entre o consumo de oxigênio obtido e previsto durante teste de exercício cardiopulmonar incremental de homens saudáveis ou com insuficiência cardíaca crônica / Similitud entre el consumo de oxígeno predicho y obtenido durante la prueba de esfuerzo cardiopulmonar incremental de hombres sanos o con insuficiencia cardíaca crónica

ABSTRACT Cardiopulmonary exercise testing (CPX) is a noninvasive method for assessing physiological changes during physical exercise. Functional capacity has been evaluated using prediction equations. However, this evaluation method may yield different outcomes when applied to a healthy male population and patients with chronic heart failure (HF). This study aimed to compare the estimated and obtained values of oxygen consumption (VO2) during CPX both at the ventilatory anaerobic threshold (VAT) and at peak exercise for healthy men and HF patients. For that, 56 men were divided into 3 groups: (1) 18 young and healthy (YG) (27±6.01 years); (2) 14 healthy older adults (OG) (61±6.3 years); and (3) 24 chronic HF patients (HFG) (53±13.6 years). CPX in cycle ergometer was administered to all individuals for determining VO2 at the VAT and peak exercise. Then, VO2 was estimated at the two moments using a prediction equation, and estimated values were compared to those obtained. Estimated VO2 was significantly higher than obtained VO2 in OG (16.9±1.8 vs. 13.1±2.1mL/kg/min) and HFG (12±6.9 vs. 8.7±2.5mL/kg/min). We found no difference between estimated and obtained VO2 for the YG (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min). The prediction equation overestimated VO2 values for older adults and HF patients. However, the YG obtained similar values than those estimated.

RESUMO O teste exercício cardiopulmonar (CPX) é uma metodologia não invasiva de avaliação global da integridade dos ajustes fisiológicos durante o exercício físico. Como alternativa, a avaliação da capacidade funcional foi realizada por meio de fórmulas preditivas. No entanto, esse método de avaliação pode ter resultados diferentes quando usado em uma população de homens saudáveis e pacientes com insuficiência cardíaca (IC) crônica. Compararam-se os valores de consumo de oxigênio (VO2) obtidos e estimados durante o CPX no limiar anaeróbio ventilatório (LAV) e no pico do exercício para homens saudáveis e pacientes com IC crônica. Cinquenta e seis homens foram divididos em 3 grupos: (1) 18 eram jovens saudáveis (GJ) (27±6,01 anos); (2) 14 eram idosos saudáveis (GE) (61±6,3 anos); e, (3) 24 com IC crônica (HFG) (53±13,6 anos). Todos foram submetidos ao CPX em cicloergômetro para determinação do VO2 no LAV e no pico do exercício. Posteriormente, a estimativa do VO2 foi realizada na potência do LA e no pico do exercício por meio de uma fórmula de predição para exercício físico em cicloergômetro. Os valores de VO2 obtidos e a carga estimada foram comparados. O VO2 estimado foi significativamente maior que o VO2 obtido no GE e no HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1mL/kg/min e 12±6,9 vs. 8,7±2,5mL/kg/min, respectivamente). Por fim, não houve diferença nos valores de VO2 estimados e obtidos para o GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7mL/kg/min, respectivamente). A fórmula de predição superestimou os valores de VO2 para idosos e pacientes com IC crônica. Porém, no GJ os valores de VO2 se mostraram semelhantes para a fórmula de predição e o obtido durante o CPX em cicloergômetro.

RESUMEN La prueba de ejercicio cardiopulmonar (CPX) es una metodología no invasiva para evaluar la integridad global de los ajustes fisiológicos durante la práctica de ejercicio físico. Se realizó como alternativa la evaluación de la capacidad funcional por medio de fórmulas predictivas. Sin embargo, este método de evaluación puede presentar resultados distintos cuando se utiliza en una población de hombres sanos y de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica (IC). Se compararon los valores de consumo de oxígeno (VO2) obtenido y estimado durante la CPX en el umbral anaeróbico ventilatorio (LAV) y en la cima del ejercicio para hombres sanos y pacientes con IC crónica. Se dividieron a 56 hombres en 3 grupos: i) 18 eran jóvenes sanos (GJ) (27±6,01 años); ii) 14 eran ancianos sanos (GE) (61±6,3 años); iii) 24 tenían IC crónica (HFG) (53±13,6 años). Todos se sometieron a CPX en un cicloergómetro para determinar el VO2 en LAV y en la cima del ejercicio. Posteriormente, la estimación de VO2 se realizó sobre la potencia de LA y en la cima del ejercicio mediante una fórmula predictiva del ejercicio físico en un cicloergómetro. Los valores de VO2 obtenidos y la carga estimada se compararon. El VO2 estimado fue significativamente mayor que el VO2 obtenido en GE y HFG (16,9±1,8 vs. 13,1±2,1ml/kg/min y 12±6,9 vs. 8,7±2,5ml/kg/min, respectivamente). No hubo diferencias en los valores de VO2 estimado y obtenido para el GJ (22,6±5,5 vs. 23,1±8,7ml/kg/min, respectivamente). La fórmula predictiva sobrestimó los valores de VO2 para ancianos y pacientes con IC crónica. Sin embargo, en GJ los valores de VO2 fueron similares para la fórmula predictiva y la obtenida durante el CPX en cicloergómetro.

Importância do teste cardiopulmonar para a fisioterapia cardiovascular / Importance of cardiopulmonary testing for cardiovascular physical therapy

O teste de exercício cardiopulmonar (TECP) é um método não invasivo de avaliação global da integridade dos ajustes fisiológicos no organismo humano durante a execução do exercício físico. Na prática clínica, o TECP tem sido utilizado com as mais diversas finalidades. O profissional capacitado pode utilizá-lo principalmente para avaliar a capacidade funcional dos indivíduos submetidos ao teste, mas também pode ser realizado com a finalidade diagnóstica, prognóstica e principalmente para a reabilitação, na qual a prescrição de exercícios é determinada de forma segura e individualizada. Nos últimos anos este teste tem se tornado uma importante ferramenta para os fisioterapeutas e educadores físicos para a prescrição de exercício físico. Os índices de limitação funcional mais observados são: 1) o consumo de oxigênio pico (VO2pico) ou consumo máximo de oxigênio (VO2máx); 2) limiar anaeróbico ventilatório (LAV) em níveis de exercício físico submáximo. Desta forma, o objetivo do nosso trabalho foi disseminar o conhecimento sobre o TECP entre os nossos pares e outros profissionais da saúde. Neste sentido, promovendo a possibilidade de discussão sobre a potencial inserção do TECP nos programas de reabilitação cardíaca ambulatorial de forma precisa e segura, para melhora da capacidade funcional e a qualidade de vida dos pacientes. (AU)

The cardiopulmonary exercise test (CPT) is a noninvasive method of evaluating the overall integrity of the physiological adjustments in the human body during the execution of the physical exercise. In clinical practice the TECP has been used for a wide range of purposes. The trained professional can use it mainly to evaluate the functional capacity of the individuals submitted to the test. But it can also be performed for diagnostic purposes, prognosis and mainly for rehabilitation, in which the prescription of exercises is determined in a safe and individualized way. In recent years this test has become an important tool for physiotherapists and physical educators to prescribe physical exercise. The most observed functional limitation indices are: 1) peak oxygen consumption (VO2peak) or maximal oxygen consumption (VO2max); 2) Ventilatory threshold (VT) at submaximal physical exercise levels. In this way, the objective of our work was to disseminate the knowledge about CPT among our peers and other health professionals. In this sense, promoting the possibility of discussing the potential insertion of CPT in ambulatory cardiac rehabilitation programs is a precise and safe way to improve functional capacity and quality of life of patients. (AU)

Análise comparativa de fórmulas preditivas de avaliação da capacidade funcional com o teste cardiopulmonar de jogadoras de futebol profissional / Análisis comparativo de fórmulas predictivas de evaluación de la capacidad funcional con la prueba cardiopulmonar de jugadoras de fútbol profesional / Comparative analysis of predictive formulas for the evaluation of functional capacity with cardiopulmonary test in professional female soccer players

RESUMO Comparar a validade de duas fórmulas de predição do consumo de oxigênio (VO2) com os valores obtidos no teste cardiopulmonar (TCP) em esteira ergométrica de jogadoras de futebol profissional. Dezoito jogadoras de futebol profissional foram submetidas ao TCP em esteira em um protocolo de carga incremental. Na sequência, foi determinado o VO2 da potência do limiar anaeróbio ventilatório (LAV) e no pico do exercício físico. Posteriormente, as fórmulas de predição de VO2 - i) VO2 = (0,2 x velocidade) + (0,9 x velocidade x inclinação) + 3,5 - velocidade em mph e inclinação %); e ii) MET (equivalente metabólica) = 6xHRI-5, onde HRI = frequência cardíaca máxima/frequência cardíaca de repouso - foram aplicadas nas mesmas potências para comparação. Para a primeira fórmula foi observado que tanto no LAV como no pico do TCP, os dados obtidos ficaram abaixo do previsto, sugerindo que a fórmula superestima o VO2 e, consequentemente, a capacidade e a potência aeróbicas. Na segunda fórmula foi observado que os valores ficaram abaixo do obtido, sugerindo que a fórmula subestimou o VO2 e, consequentemente a potência aeróbica, e mais uma vez a capacidade funcional. Diante disso, as fórmulas de predição não mostraram similaridade na determinação da capacidade funcional (CF) de jogadoras de futebol profissional, sugerindo não serem recomendadas para essa população.

RESUMEN Comparar la validez de dos fórmulas para predecir el consumo de oxígeno (VO2) con los valores obtenidos en la prueba cardiopulmonar (PCP) en una cinta de correr de jugadoras de fútbol profesionales. Dieciocho jugadoras de fútbol profesional se sometieron al PCP en cinta de correr en un protocolo de carga incremental. En la secuencia, se determinó el VO2 de la potencia del Umbral Anaeróbico Ventilatorio (UAV) y en el pico del ejercicio físico. Posteriormente, las fórmulas de predicción de VO2 -i) VO2 = (0,2 × velocidad) + (0,9 × velocidad × inclinación) + 3,5 − velocidad en mph e inclinación %); y ii) MET (equivalente metabólico) = 6xHRI−5, donde HRI = frecuencia cardiaca máxima/frecuencia cardíaca de reposo- se aplicaron en las mismas potencias para comparación. Para la primera fórmula se observó que tanto en la UAV como en el pico del PCP, los datos obtenidos quedaron por debajo de lo previsto, sugiriendo que la fórmula sobrestima el VO2 y, consecuentemente, la capacidad y la potencia aeróbica. En la segunda fórmula se observó que los valores quedaron por debajo de lo obtenido, sugiriendo que la fórmula subestimó el VO2 y, consecuentemente, la potencia aeróbica, y una vez más la capacidad funcional. Por lo tanto, las fórmulas de predicción no mostraron semejanza en la determinación de la capacidad funcional (CF) de las jugadoras de fútbol profesional, sugiriendo que no son recomendadas para esa población.

ABSTRACT To compare the validity of two oxygen consumption (VO2) prediction formulas with the values obtained through cardiopulmonary exercise test (CPT) in a treadmill with professional female soccer players. Eighteen professional female soccer players performed CPT in a treadmill with an incremental protocol. The VO2 of the gas exchange threshold (GET) was determined, as well as at peak exercise. After that, the following formula of VO2prediction i) VO2 = (0.2 x velocity) + (0.9 x velocity x incline) + 3.5 - velocity, in mph and %incline); and ii) MET (metabolic equivalent) = 6xHRI-5, where HRI = maximum heart rate/resting heart rate, were applied in the same power for comparison. In the first formula, the values obtained in GET and at peak exercise were below the estimated, indicating that the formula overestimated VO2 and, consequently, aerobic capacity and power. In the second formula, the values were below the estimated, indicating that the formula also underestimated VO2 and, consequently, aerobic capacity and power. Given these results, the prediction formulas do not present similarity in determining the functional capacity (FC) of professional female soccer players, indicating they are not suitable for this population.

Association of oscillatory ventilation during cardiopulmonary test to clinical and functional variables of chronic heart failure patients

Abstract Objective: The aim of this study is to characterize the presence of exercise oscillatory ventilation (EOV) and to relate it with other cardiopulmonary exercise test (CET) responses and clinical variables. Methods: Forty-six male patients (age: 53.1±13.6 years old; left ventricular ejection fraction [LVEF]: 30±8%) with heart failure were recruited to perform a maximal CET and to correlate the CET responses with clinical variables. The EOV was obtained according to Leite et al. criteria and VE/VCO2 > 34 and peak VO2 < 14 ml/kg/min were used to assess patients' severity. Results: The EOV was observed in 16 of 24 patients who performed the CET, as well as VE/VCO2 > 34 and peak VO2 < 14 ml/kg/min in 14 and 10 patients, respectively. There was no difference in clinical and CET variables of the patients who presented EOV in CET when compared to non-EOV patients. Also, there was no difference in CET and clinical variables when comparing patients who presented EOV and had a VE/VCO2 slope > 34 to patients who just had one of these responses either. Conclusion: The present study showed that there was an incidence of patients with EOV and lower peak VO2 and higher VE/VCO2 slope values, but they showed no difference on other prognostic variables. As well, there was no influence of the presence of EOV on other parameters of CET in this population, suggesting that this variable may be an independent marker of worst prognosis in HF patients.

Variabilidade da frequência cardíaca com a mudança postural na insuficiência cardíaca crônica / Heart rate variability in patients with chronic heart failure after postural changes

Introdução: A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) é uma alternativa de baixo custo para a avaliação da modulação autonômica cardíaca que é relacionada com os indivíduos com insuficiência cardíaca (IC) crônica devido ao desequilíbrio simpático-vagal característico dessa patologia. Objetivo: Comparar a VFC de pacientes com IC crônica e indivíduos saudáveis na mudança da posição supina para sentado. Métodos: Dezenove indivíduos subdivididos em dois grupos: 10 pacientes com o diagnóstico de IC crônica (GI) com 62 ± 6 anos de idade e nove participantes saudáveis (GC) com 64 ± 5 anos. Os intervalos R-R foram captados através do eletrocardiograma nas posições supina e sentada, por 10 minutos em cada condição. Os dados foram analisados nos domínios do tempo e da frequência. Teste t de Student pareado ou de Wilcoxon foram usados para as comparações intragrupos. Nas comparações intergrupos foi aplicado o teste t não pareado ou de Mann Whitney (p <0,05). Resultados: Os indivíduos com IC crônica apresentaram menores valores do SDNN (sentado 18,4 ± 4,5 vs. 28,4 ± 7,6; supina 23,3 ± 5 vs. 32,1 ± 12,4) e do RMSSD (sentado 12,2 ± 2,6 vs. 20,0 ± 6,8; supina 14,5 ± 4,3 vs. 21,3 ± 10) quando comparados ao controle. Após a mudança postural, verificou-se alteração significativa somente no SDNN do grupo IC crônica (23,3 ± 5 vs. 18,4 ± 4,5). Conclusão: Os indivíduos do grupo IC crônica apresentaram VFC reduzida em comparação a indivíduos saudáveis da mesma idade, porém ainda assim foram capazes de realizar a modulação simpático-vagal após a mudança postural

Introduction: Heart rate variability (HRV) is a low-cost alternative for the evaluation of autonomic cardiac modulation, which is related to individuals with chronic heart failure (CHF) due to the sympathovagal imbalance that is characteristic of this pathology. Objective: to compare HRV in patients with CHF and healthy subjects after transition from a supine to a sitting position. Methods: We recruited 19 subjects, who were divided into two groups: 10 patients with a diagnosis of CHF (IG) aged 62 ± 6 years; and nine healthy participants (CG) aged 64 ± 5 years. The RR intervals were captured by electrocardiogram in the supine and sitting positions, for 10 minutes in each condition. The data were analyzed in the domains time and frequency. The paired Student-t or Wilcoxon tests were used for the intragroup comparisons. For the intergroup comparisons, the unpaired t-test or Mann Whitney tests were used (p<0.05). Results: The individuals with CHF showed lower SDNN values (sitting 18.4 ± 4.5 vs. 28.4 ± 7.6, and supine 23.3 ± 5 vs. 32.1 ± 12.4) and lower RMSSD values (sitting 12.2 ± 2.6 vs. 20.0 ± 6.8; and supine 14.5 ± 4.3 vs. 21.3 ± 10) when compared to the control. After the postural change, a significant change occurred only in the SDNN of the chronic CHF group (23.3 ± 5 vs. 18.4 ± 4.5). Conclusion: The individuals of the CHF group showed reduced HRV compared to healthy individuals of the same age, but were still able to perform sympathetic-vagal modulation after the change in posture

Ajustes cardiorrespiratórios durante a manobra de acentuação da arritmia sinusal respiratória: influência do tempo da manobra sobre o volume minuto, fração expirada de CO2 e variabilidade da frequência cardíaca / Ajustes cardiorrespiratorios durante la maniobra de acentuación de la arritmia sinusal respiratoria: influencia del tiempo de maniobra sobre el volumen minuto, fracción espirada de CO2 y variabilidad de la frecuencia cardiaca / Cardiorespiratory adjustments during the accentuation of respiratory sinus arrhythmia: influence from time of maneuver on minute volume, fraction of expired CO 2 , and heart rate variability

RESUMO A frequência cardíaca sofre variações durante o ciclo respiratório, fenômeno conhecido como arritmia sinusal respiratória. A manobra para acentuação da arritmia sinusal respiratória (M-ASR) consiste em manter ventilação educada com uma frequência respiratória de seis ciclos por minuto com relação tempo inspiração/expiração (TI:TE) de 1:1. Este estudo tem como objetivo avaliar o comportamento do volume minuto, da fração expirada de CO2 (FeCO2 infere sobre PaCO2) e do controle autonômico da frequência cardíaca durante a M-ASR com duração maior do que 90s. Foram avaliados 16 homens jovens saudáveis (de 18 a 25 anos). Todos foram orientados a realizar inspirações e expirações lentas com duração de 10 segundos por ciclo, TI:TE de 1:1 e consequente frequência respiratória de seis incursões por minuto, durante quatro minutos. Durante a avaliação foi coletada a frequência cardíaca (FC) batimento a batimento por meio de um cardiofrequencímetro, o volume minuto (VM) e a FeCO2 através de um ergoespirômetro. Para análise estatística empregou-se ANOVA one-way (com post-hoc de Tukey) ou teste de Kruskal-Wallis (com post-hoc de Dunn) quando conveniente (p<0,05). Durante a M-ASR, a FeCO2, o VM e os índices do domínio do tempo da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) não sofreram alterações significativas ao longo do tempo. A realização da M-ASR em jovens saudáveis, por mais de 90 segundos, pode ser executada com segurança, sem o risco de hipocapnia e sem a interferência das alterações de FeCO2 nos índices do domínio do tempo da análise de VFC da M-ASR.

RESUMEN La frecuencia cardíaca sufre oscilaciones durante el ciclo respiratorio, fenómeno conocido como arritmia sinusal respiratoria. La maniobra para acentuación de la arritmia sinusal respiratoria (M-ASR) consiste en mantener ventilación educada con frecuencia respiratoria de seis ciclos por minuto con relación al tiempo inspiración/espiración (TI:TE) de 1:1. En este estudio se propone a evaluar la conducta del volumen minuto, de la fracción espirada de CO2 (FeCO2 infiere sobre el PaCO2) y el control autonómico de la frecuencia cardíaca durante la M-ASR con duración mayor de 90s. Se evaluaron 16 varones jóvenes sanos (de 18 a 25 años de edad). Se les orientaron para que realizasen inspiraciones y espiraciones pausadas de 10 segundos de duración por ciclo, TI:TE de 1:1, y consecuente frecuencia respiratoria de seis incursiones por minuto, durante cuatro minutos. Durante la evaluación se recolectaron la frecuencia cardíaca (FC), latido a latido a través de un monitor de frecuencia cardíaca, el volumen minuto (VM) y la FeCO2 mediante un ergoespirómetro. Para el análisis estadístico se empleó ANOVA one-way (con post-hoc de Tukey) o test de Kruskal-Wallis (con post-hoc de Dunn) cuando necesario (p<0,05). Durante la M-ASR, la FeCO2, el VM y los índices del dominio del tiempo para la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) no presentaron alteraciones significativas al largo del tiempo. Puede ejecutarse con seguridad la realización de la M-ASR en jóvenes sanos por más de 90 segundos, sin riesgo de hipocapnia y sin interferencia de las alteraciones de la FeCO2 en los índices del dominio del tiempo para analizar la VFC de la M-ASR.

ABSTRACT Heart rate (HR) fluctuate during the respiratory cycle. This phenomenon is known as respiratory sinus arrhythmia. The deep breathing test is to keep a paced breathing in six breathing per minute and I:E relationship 1:1. The purpose of this study is to access minute volume, expired fraction of carbon dioxide (EFCO2) and autonomic control of heart rate during deep breathing test longer than 90 seconds. Sixteen young healthy male (18 - 25 years old) were assessed. The subjects were instructed to perform inspirations and expirations with duration of 10 seconds per cycle, I:E = 1:1, and consequently respiratory rate of 6 cycles per minute, for about four minutes with one minute after and before, totaling six minutes. HR was recorded beat-to-beat using a cardio frequencimeter; MV and EFCO2 was measured and recorded using a mobile ergoespirometer. To analyse statistics differences, ANOVA one way (Tuckey post-hoc) and Kruskall Wallis (Dunn post-hoc) were used (p<0.05). When deep breathing test in course, EFCO2, MV and time domain heart rate variability shows no statistics difference over time. To perform deep breathing test in young healthy male, longer than 90 seconds, can be safety, without risks of hypocapnia and no interference from EFCO2 changes in time domain heart rate variability analysis of M-RSA.

High-Intensity Inspiratory Protocol Increases Heart Rate Variability in Myocardial Revascularization Patients

Abstract Objective: To evaluate heart rate variability during an inspiratory muscle endurance protocol at three different load levels [30%, 60% and 80% of maximal inspiratory pressure], in patients who had previously undergone coronary artery bypass grafting. Methods: Nineteen late postoperative myocardial revascularization patients participating in a cardiovascular rehabilitation program were studied. Maximal inspiratory pressure maneuvers were performed. An inspiratory muscle endurance protocol at 30%, 60% and 80% of maximal inspiratory pressure was applied for four minutes each, in random order. Heart rate and RR intervals were recorded and heart rate variability was analyzed by time (RMSSD-the mean of the standard deviations for all R-R intervals, and RMSM-root-mean square differences of successive R-R intervals) and frequency domains indices (high and low frequency) in normalized units. ANOVA for repeated measurements was used to compare heart rate variability indices and Student t-test was used to compare the maximal inspiratory pressure and maximal expiratory pressure values. Results: Heart rate increased during performance of maximal respiratory pressures maneuvers, and the maximal inspiratory pressure and maximal expiratory pressure mean values were significantly lower than predicted values (P <0.05). RMSSD increased significantly at 80% in relation to rest and 30% of maximal inspiratory pressure and RMSM decreased at 30% and 60% of maximal inspiratory pressure in relation to rest (P <0.05). Additionally, there was significant and progressive decrease in low frequency and increase in high frequency at 30%, 60% and 80% of maximal inspiratory pressure in relation to the resting condition. Conclusion: These results suggest that respiratory muscle training at high intensities can promote greater parasympathetic activity and it may confer important benefits during a rehabilitation program in post-coronary artery bypass grafting.

Determinação do limiar anaeróbio pela variabilidade da frequência cardíaca de pacientes com DPOC durante exercício em cicloergômetro / Determining anaerobic threshold through heart rate variability in patients with COPD during cycloergometer exercise

INTRODUÇÃO: A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é caracterizada por alterações estruturais do parênquima pulmonar, acarretando manifestações sistêmicas. Além disso, esses pacientes podem apresentar marcada alteração do controle autonômico cardíaco. Nesse contexto, estudos investigando a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em pacientes com DPOC durante a realização de exercício físico em cicloergometro têm sido pouco explorados. OBJETIVO: Determinar o limiar anaeróbio por meio da VFC com o propósito de estabelecer parâmetros de avaliação e prescrição da intensidade de exercício desses pacientes em cicloergômetro. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram avaliados oito pacientes do sexo masculino com diagnóstico de DPOC com idade média de 69,5 ± 7,6 anos. A frequência cardíaca foi analisada no repouso e em diferentes intensidades do exercício. O teste foi realizado em um cicloergômetro e consistiu em um período de aquecimento de quatro minutos em uma potência mínima. Foram, também, realizados degraus com potência inicial de 4W, com acréscimos de 5 em 5W, até que o paciente atingisse o limiar anaeróbio. RESULTADOS: Os pacientes que apresentaram maiores valores de VEF1 apresentaram maiores potências no cicloergômetro. Houve redução significativa da VFC durante o exercício físico se comparado ao repouso sentado p < 0,05. CONCLUSÃO: Os pacientes estudados apresentaram um severo descondicionamento físico reafirmado pela impossibilidade determinada pelo LA de 50% da amostra.

INTRODUCTION: Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is characterized by structural alterations of lung parenchyma resulting in systemic manifestations. These patients may have marked change in cardiac autonomic control. In this context, studies investigating heart rate variability (HRV) in patients with COPD during physical exercise cycloergometers have been little explored. OBJECTIVE: To determine the anaerobic threshold through HRV in order to establish parameters of evaluation and prescription of exercise intensity in these patients on a cycloergometer. MATERIALS AND METHODS: Eight male patients diagnosed with COPD, mean age 69.5 ± 7.6 years were studied. Heart rate was analyzed at rest and at different intensities of exercise. The test was performed on a cycloergometer and consisted of a warm-up period of four minutes at a minimum power. Steps were performed with initial power of 4W, with increments of 5 in 5W, until the patient reached the anaerobic threshold. RESULTS: Patients that presented higher values of FEV1 showed greater powers during the cycloergometer. Additionally, there was significant reduction in HRV during exercise compared to rest sitting p < 0.05. CONCLUSION: Patients had a severe physical deconditioning reaffirmed the impossibility determined by the anaerobic threshold of 50% of the sample.

Análise da variabilidade da frequência cardíaca durante uma sessão de fisioterapia em um paciente com insuficiência cardíaca crônica na fase I da reabilitação cardiovascular / Heart rate variability during one session of physical therapy in a patient with chronic heart failure in phase I of cardiac rehabilitation

A função neuro-regulatória do coração tem sidoinvestigada por meio da variabilidade da frequência cardíaca (VFC)em pacientes com insufi ciência cardíaca crônica (ICC), entretanto,pouco é sabido sobre as repostas fi siológicas e da VFC nestes pacientesem ambiente hospitalar (fase I). Objetivo: Avaliar as respostasfi siológicas e da VFC durante uma sessão de fi sioterapia na fase I emum paciente com ICC. Métodos: Foi avaliado um homem (54 anos),após estabilidade clínica do quadro de descompensação. O registroda frequência cardíaca (FC) foi realizado nas condições supina esentada, exercícios respiratórios (ER), deambulação e recuperação.A VFC foi analisada nos domínios do tempo e da frequência. Resultados:Foi observado aumento das respostas fi siológicas e reduçãoda VFC frente a deambulação e aumento durante os exercíciosrespiratórios. No entanto, na mudança postural houve aumento daatividade parassimpática. Conclusão: Uma sessão de fi sioterapia podeproduzir respostas fi siológicas e ajustes na modulação autonômicada FC neste paciente com ICC...

The neuro-regulatory cardiac autonomic functionhas been investigated by heart rate variability (HRV) in patients withchronic heart failure (CHF); however, little is known about the physiologicand HRV responses during one session of physical therapyin phase I in CHF patients. Objective: To evaluate the physiologicand HRV responses during one session of physical therapy in phaseI in CHF patient. Methods: one man (54 years) after clinical stabilityof CHF decompensation was evaluated. Th e heart rate records wereperformed in the following conditions: supine and seated position,respiratory exercises, walking and recovery. Th e HRV was analyzedin time and frequency domains. Results: We observed an increase ofphysiologic responses and a reduction of HRV during walking andan increase of HRV during respiratory exercise. However, an increaseof parasympathetic activity after postural change was noticed.Conclusion: A session of physical therapy may produce physiologicresponses and autonomic modulation of heart rate adjustments inthis patient with CHF...

Deep breathing heart rate variability is associated with respiratory muscle weakness in patients with chronic obstructive pulmonary disease

BACKGROUND: A synchronism exists between the respiratory and cardiac cycles. However, the influence of the inspiratory muscle weakness in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) on cardiac autonomic control is unknown. The purpose of the present investigation was to evaluate the influence of respiratory muscle strength on autonomic control in these patients. METHODS: Ten chronic obstructive pulmonary disease patients (69±9 years; FEV1/FVC 59±12 percent and FEV1 41±11 percent predicted) and nine age-matched healthy volunteers (64±5 years) participated in this study. Heart-rate variability (HRV) was obtained at rest and during respiratory sinusal arrhythmia maneuver (RSA-M) by electrocardiograph. RESULTS: Chronic obstructive pulmonary disease patients demonstrated impaired cardiac autonomic modulation at rest and during RSA-M when compared with healthy subjects (p<0.05). Moreover, significant and positive correlations between maximal inspiratory pressure (MIP) and the inspiratory-expiratory difference (ΔIE) (r = 0.60, p<0.01) were found. CONCLUSION: Patients with chronic obstructive pulmonary disease presented impaired sympathetic-vagal balance at rest. In addition, cardiac autonomic control of heart rate was associated with inspiratory muscle weakness in chronic obstructive pulmonary disease. Based on this evidence, future research applications of respiratory muscle training may bring to light a potentially valuable target for rehabilitation.

Mecanismos de interação do ultra-som terapêutico com tecidos biológicos / Mechanisms of therapeutical ultrasound interaction with biological tissues

O objetivo desse trabalho foi revisar os mecanismos e interações do ultra-som terapêutico nos diversos tecidos biológicos. Para isso, foram consultadas as bases de dados Medline, Pubmed, e Periódicos da Capes com as seguintes palavras-chaves: ultra-som terapêutico, reabilitação, fisioterapia, tecidos biológicos. Foram abordados os aspectos físicos do recurso incluindo os mecanismos térmicos e não térmicos, alem da sua influência sobre a temperatura e circulação, síntese de colágeno, proliferação celular e reparação tecidual, sistema tegumentar e seus anexos, efeitos em processos inflamatórios e aplicações de baixa intensidade. Apesar da freqüente aplicação na fisioterapia, o ultra-som e um recurso físico ainda controverso quanto alguns dos seus efeitos e suas interações com o meio biológico. Alem disso, em algumas aplicações específicas, os estudos ainda são escassos. Neste sentido, fica evidente a necessidade de mais investigações para determinar parâmetros físicos adequados e as suas interações com o meio biológico.

The objective of this work was to review the mechanisms and interactions of the therapeutic ultrasound in various biological tissues. For this, were consulted Medline, Pubmed and Capes databases with the following key-words: therapeutic ultrasound, rehabilitation, physiotherapy, biological tissues. The physical aspects of the resource included the thermal and non thermal mechanisms, besides its influence on the temperature and circulation, collagen synthesis, cellular proliferation and tissue repairing, tegumentar system and its annexes, effect in inflammatory processes and applications of low intensity. Despite the frequent use in the physical therapy, the ultrasound is still controversial as a physical resource related with some of its effect and its interactions with the biological environment. Moreover, in some specific applications, the studies still are scarce. In this direction, it is evident the necessity of more investigations to determine adequate physical parameters and their interactions with the biological environment.

Efeitos da fisioterapia cardiovascular em paciente submetido à valvoplastia aórtica: estudo de caso / Cardiovascular physiotherapy effects in the aortic valve replacement: case's report

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade funcional e a variabilidade da frequencia cardíaca (VFC) de um valvopata submetido à fisioterapia cardiovascular (FTCV). Foi estudado um homem de 63 anos, com implante aórtico, em uso de beta-bloqueador, a partir do 20º dia do pós-operatório, o qual foi avaliado em repouso supino (15min) e durante manobra para acentuar a arrtmia sinusal respiratória (ASR) (4min), com captação da FC e dos intervalos R-RC GR-R, em ms, do eletrocardiograma, e durante tres testes de exercício físico dinâmico e contínuo e submáximo, realizado em cicloergômetro. Sendo os 1º e 2º com carga inicial de 15W e incrementos de 5W e o 3º, com carga inicial de 20W e incrementos de 10W durante 3 min em cada esforço. A potência, pressão arterial e frequência cardíaca foram analisadas no pico do esforço. A VFC foi analisada no domínio do tempo (índice RMSSD dos iR-R) e no domínio da frequência, em valores relativos(unidades normalizadas) das bandas de baixa (BF) e alta frequência (AF) e a razão BF/AF. As avaliações foram realizadas antes da FTCV (T1), após tres meses (T3) é após seis meses (T6). Os resultados mostraram: a)aumento do RMSSD e da AF e redução da BF e da razão em repouso e na ASR nas condições T3 e T6 em relação a T1; b)aumento da pottência em T6 sugerindo que a FTCV promoveu melhora do controle autônomo da FC e da capacidade funcional do paciente estudado

Análise da modulação autonômica da frequência cardíaca em homens sedentários jovens e de meia-idade / Analysis of autonomic modulation on heart rate in young and middle-aged sedentary men

O objetivo foi avaliar e comparar a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) de homens jovens e de meia-idade. Foram estudados 13 jovens (GJ) com 22+- 2 anos e 13 homens de meia-idade (GMI) com 54+-3,25 anos, saudáveis e sedentários. Em repouso, nas posições supina e sentada, foi realizada, em tempo real, a captação da frequência cardíaca e dos intervalos R-R (ms) do eletrocardiograma, durante 15 min. Os dados foram analisados nos domínios do tempo (DT), pelos índices RMSSD (ms) e pNN50 por cento; e da frequência (DF), pelas bandas de baixa (BF) e alta frequência (AF), em unidades normalizadas (un), e a razão BF/AF. O teste t-Student foi aplicado com p,0,05. Os resultados em mediana na posição supina e sentada dos GJ e GMI foram: RMSSD( ms) 36.84, 29.27 e 21.74, 19.04; pNN50 16.45, 8.67 e 13.0, 1.62; BFun 28, 45.49 e 45.47, 53.23, AFu71.99, 54.50 e 54.53, 46.77; BF/AF 0.38, 0.83 e 0.83, 1.14, respectivamente. Os dados no DT e DF, nacomparação intragrupo, apresentaram diferenças significantes apenas no GJ. Já intergrupos, o GJ apresentou maiores valores do RMSSD, pNN50 e da AFun, enquanto a BFun e BF/AF mostraram-se diminuídas, na postura supina (p,0,05). Na posição sentada, foi observada diferença significante apenas do RSSMD. Isto sugere que menor VFC observada no GMI pode ser atribuída à atenuação da atividade vagal no nodo sinusal, com o envelhecimento. Já no GJ, maior VFC na posição supina pode estar relacionada ao predomínio parassimpático e aos descios hidrostáticos do sangue com a mudança postural.