UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE
FACULDADE DE ENFERMAGEM
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE E SOCIEDADE
COMPORTAMENTO DA MODULAÇÃO AUTONÔMICA DO
CORAÇÃO DE JOVENS OBESOS E EUTRÓFICOS
SUBMETIDOS A EXERCÍCIO CONTÍNUO E INCREMENTAL
GLEIDSON MENDES REBOUÇAS
Mossoró – RN
2014
GLEIDSON MENDES REBOUÇAS
COMPORTAMENTO DA MODULAÇÃO AUTONÔMICA DO
CORAÇÃO DE JOVENS OBESOS E EUTRÓFICOS
SUBMETIDOS A EXERCÍCIO CONTÍNUO E INCREMENTAL
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Saúde e Sociedade, da Universidade
do Estado do Rio Grande do Norte, como requisito
final para obtenção do grau de Mestre em Saúde e
Sociedade.
Orientador: Prof. Dr. Humberto Jefferson de Medeiros
Mossoró-RN
2014
Catalogação da Publicação na Fonte.
Universidade do Estado do Rio Grande do Norte.
Rebouças, Gleidson Mendes.
Comportamento da modulação autonômica do coração de jovens obesos e
eutróficos submetidos a exercício contínuo e incremental. / Gleidson Mendes
Rebouças. – Mossoró, RN, 2014
61 f.
Orientador(a): Prof. Dr. Humberto Jefferson de Medeiros
Dissertação (Mestrado em Saúde e Sociedade). Universidade do Estado do
Rio Grande do Norte. Programa de Pós-Graduação em Saúde e Sociedade.
1. Obesidade - Dissertação. 2. Sistema nervoso autônomo - Dissertação. 3.
Frequência cardíaca - Dissertação. I. Medeiros, Humberto Jefferson de. II.
Universidade do Estado do Rio Grande do Norte. III.Título.
Bibliotecária: Elaine Paiva de Assunção CRB 15 / 492
UERN/BC
CDD 616.398
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE
FACULDADE DE EDUCAÇÃO FÍSICA
DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO FÍSICA
A COMISSÃO ABAIXO ASSINADA APROVA A DISSERTAÇÃO
INTITULADA
COMPORTAMENTO DA MODULAÇÃO AUTONÔMICA DO
CORAÇÃO DE JOVENS OBESOS E EUTRÓFICOS
SUBMETIDOS A EXERCÍCIO CONTÍNUO E INCREMENTAL
Elaborada por
GLEIDSON MENDES REBOUÇAS
COMO REQUISITO FINAL PARA A OBTENÇÃO DO TÍTULO DE
MESTRE EM SAÚDE E SOCIEDADE
BANCA EXAMINADORA:
Humberto Jefferson de Medeiros (UERN-RN)
____________________
José Carlos Gomes de Carvalho Leitão (UTAD-Portugal)
____________________
João Batista da Silva (UERN-RN)
____________________
Mossoró – RN
2014
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais
José Maria Rebouças de Lima e Zilma
Mendes Ferreira que são a maior prova
de perseverança e luta frente aos
desafios
da
vida,
sempre
com
bom
enfrentando-os
humor
e
me
encorajando com maestria na busca dos
meus objetivos.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente ao meu bom Deus, que sempre esteve comigo nas horas mais
sombrias e nas aflições mais profundas;
Aos meus pais José Maria Rebouças de Lima e Zilma Mendes Ferreira Lima, por
todo o amor e compreensão na minha ausência como único filho, por terem dado o
próprio sangue para me assegurar uma educação primorosa. Sou e serei eternamente
grato pela maior herança que um filho pode receber de seus pais: hombridade, valores
e princípios que fazem ser o que sou hoje;
Ao professor Raimundo Rocha da Silva (in memorian) que plantou uma ideia na
cabeça de um jovem ginasta e vislumbrou um futuro na Educação Física para um
menino pobre e desajeitado com as acrobacias. Que Deus esteja com você se
divertindo com suas infinitas histórias;
Aos grandes mestres e amigos, Aldo Gondim Fernandes, Deusdedit dos Reis
Couto Neto, Antônio de Pádua Lopes, Maria Ione da Silva e José Nunes de Morais
pelas sinceras palavras de amizade e cuidado que sempre tiveram por mim desde os
primeiros dias de graduação, quando eu era apenas um cearense sem dinheiro para
o lanche e de sorriso amarelo no rosto;
Aos amigos Thiago Renee Felipe e Nailton Albuquerque (“os caveiras”)
companheiros de viagens nas longas madrugadas rumo a Mossoró para cumprirmos
nossas obrigações acadêmicas. Apesar de estar na estrada a mais tempo, tenho
enorme orgulho de tê-los comigo nessa etapa da vida. Que venha nosso Doutorado e
que nossas famílias comunguem nossa parceria;
Ao amigo João Carlos (“joquinha”), que se mostrou um amigo sincero e um
profissional capacitado no âmbito da Saúde Pública;
A Cíntia Aracelli Borges de Souza “cara de fuinha azeda” e a Eunice Borges de
Souza por terem feito parte desse sonho que se concretiza hoje, mas se iniciou
quando atravessamos o atlântico. Em terras Lusas ficou uma aliança de ouro, mas
comigo ficou algo mais precioso, a eterna gratidão por todo o tempo que estivemos
juntos;
A todos os outros amigos do mestrado em especial Ubilina e Amélia, por tolerarem
minhas brincadeiras e se mostrarem pessoas dotadas de uma sensibilidade
majestosa;
As crianças que se propuseram a participar desse estudo sem sequer entender
ao certo a dimensão do seu significado e aos pais pela confiança depositada nesse
humilde pesquisador;
Aos meus alunos do Grupo de Estudos em Modulação Autonômica do Coração –
GEMAC (Polyana, Edmilson, Priscila, Cynthia e Wellington) pela dedicação e
empenho neste tema. Aos outros que já passaram pelo grupo, o meu enorme
agradecimento;
Ao meu orientador, o professor Humberto Jefferson de Medeiros, que nos últimos
12 anos da minha vida dediquei o meu respeito, busquei sempre dar-lhe o máximo de
orgulho, como a um pai (“papito”) que foi não só academicamente mas em outras
horas muito importantes da minha vida. Não fui o seu melhor aluno mas serei sempre
o mais devotado e mais ciumento deles;
A Profa. Maria Irany Knackfuss “gringa” ou como deveria dizer “mamusca”. Foi
sempre um exemplo de força de trabalho e inspiradora no âmbito da pesquisa além
de conselheira para a vida pessoal. Minha carreira na UNI-RN devo à oportunidade
que foi dada pela senhora na então FARN, nunca irei esquecer o que fez por mim.
A toda a minha família, primos, primas, tios, tias, avós e avôs (in memorian) que
mesmo distante torceram sempre para que eu alcançasse os meus objetivos.
Essa vitória é de todos vocês!
SUMÁRIO
Pág.
RESUMO
XI
ABSTRACT
XII
1
INTRODUÇÃO
13
1.1
O Problema
13
1.2
Objetivos
16
1.2.1
Objetivo geral
16
1.2..2
Objetivo específico
16
1.3
Justificativa
16
2
REVISÃO DE LITERATURA
18
2.1
Aplicação clínica variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e sua 18
interpretação
2.2
Respostas
autonômicas
decorrentes
da
obesidade
em 27
populações jovens
3
METODOLOGIA
32
3.1
Caracterização da pesquisa
32
3.2
População e Amostra
32
3.2.1
População
32
3.2.2
Amostra
32
3.3
Instrumentos de coleta dos dados
33
3.4
Procedimentos para coleta de dados
35
3.5
Tratamento estatístico
37
4
RESULTADOS
39
5
CONCLUSÕES E SUGESTÕES
52
6
REFERÊNCIAS
53
ANEXOS
61
LISTA DE TABELAS
Pág.
TABELA 1
Análise descritiva dos dados antropométricos da amostra
39
TABELA 2
Análise descritiva das variáveis dependentes relacionadas ao
40
desempenho não fisiológico no exercício
TABELA 3
Componentes de domínio da Frequência para o grupo Eutrofia
41
nas fases do protocolo de execução com apresentação das
diferenças nas comparações por medidas repetidas obtidas
pela GLM
TABELA 4
Valores das componentes de domínio da Frequência para o
42
grupo Obesidade nas fases do protocolo de execução com
apresentação das diferenças nas comparações por medidas
repetidas obtidas pela GLM.
TABELA 5
Valores inferenciais das variáveis de domínio da frequência
46
obtidas pela GLM dentro dos intervalos de confiança de 95%
para um erro do tipo I (p < 0,05) considerando o ajuste dos
graus de liberdade através do Greenhouse-Geiser
TABELA 6
Análise descritiva e inferencial das medidas fisiológicas de
47
intensidade do esforço entre os grupos ao longo das etapas de
execução do protocolo de exercício
TABELA 7
Análise inferencial (p valor) variáveis em cada momento da
48
execução do protocolo comparada entre os grupos Eutróficos
e Obesos
TABELA 8
Análise dos postos de Mann-Whitney entre os grupos para a
Percepção Subjetiva de Esforço (PSE)
49
LISTA DE FIGURAS
Pág.
FIGURA 1
Representação
gráfica
do
intervalo
R-R
em
um
18
Representação gráfica dos intervalo R-R e seus tempos
19
eletrocardiograma
FIGURA 2
entre os batimentos
FIGURA 3
Analogia entre a separação de um feixe de luz alusivamente
22
à separação entre as frequências de um sinal bioelétrico.
FIGURA 3a
Fragmentação do feixe de luz por um prisma óptico
22
FIGURA 3b
Separação entre as frequências de um sinal bioelétrico. b)
22
Decomposição da FC em ondas de intensidades diferentes
pela análise espectral (VLF – destaque em vermelho; LF –
destaque em azul; HF – destaque em amarelo)
FIGURA 4
Ilustração gerada pelo Kubios HRV após uma avaliação
25
realizada em jovem eutrófico na execução de corrida com
incremento de carga
FIGURA 4a
Gráfico de Poincaré
25
FIGURA 4b
Valores da medidas de VFC por técnicas não lineares
25
QUADRO 1
Pontos de corte de IMC para idade estabelecidos para
33
adolescentes de 5 a 19 anos
FIGURA 5
Children’s
OMNI
Scale
of
Perceived
Exertion
for
35
walking/running
FIGURA 6
Resumo de desempenho no protocolo de execução para os
grupos Eutrofia e Obesidade
LISTA DE ABREVIAÇÕES
50
ApEn
Approximate Entropy (Entropia Aproximada)
HF
High Frequency (Alta Frequência)
LF
Low Frequency (Baixa Frequência)
LF/HF
Razão entre LF/HF
ms2
Milissegundos ao quadrado
n.u.
Unidades normalizadas.
NN50
Número total de pares de intervalos NN consecutivos que diferem por
mais de 50 milissegundos
pNN50
Proporção da NN50
RMSSD
Raiz quadrada da média dos quadrados das diferenças entre os
intervalos RR
SampEn Sample Entropy (Entropia da Amostra)
SD1
Variabilidade instantânea de batimento a batimento da FC (referente à
atividade parassimpática)
SD2
Variabilidade contínua de batimento a batimento, ou variabilidade global.
SDNN
Desvio padrão dos intervalos R-R.
VFC
Variabilidade da Frequência Cardíaca
VLF
Very Low Frequency (Frequência Muito Baixa)
RESUMO
O presente estudo analisou as medidas de Variabilidade da Frequência Cardíaca em
60 jovens sendo 30 obesos (13,8 + 1,5) e 30 eutróficos (13,2 + 1,1) submetidos a
exercício contínuo e incremental. O exercício foi realizado em esteira rolante
multiprogramável (Inbrasport Super ATL, Porto Alegre, Brasil) e durante a execução
os avaliados foram constantemente monitorados por um cardiofrequencímetro da
marca Polar RS810cx que consiste de um relógio digital e uma cinta fixada no tórax
dos avaliados. Os dados referentes à FC foram enviados diretamente pra um
microcomputador para análise através do software Polar Precision Performance.
Todas as análises da VFC foram obtidas por meio do programa Kubios HRV Analysis
Software 2,0 for Windows (The Biomedical Signaland Medical Imaging Analysis
Group, Department of Applied Physics, University of Kuopio, Finlândia. A percepção
subjetiva do esforço foi averiguada através da OMNI scalepara corrida e caminhada.
Os registros dos intervalos R-R foram editados manualmente através de inspeção
visual na tentativa de evitar que artefatos contaminem a análise. Na sequência, os
registros foram automaticamente filtrados pelo software. Qualquer intervalo R-R com
diferença superior a 20% do intervalo anterior foi automaticamente filtrado. Os
resultados apontaram uma diminuição dos valores de variabilidade da frequência
cardíaca tanto nas medidas de domínio de tempo (SDNN, RMSSD, pNN50) quanto
nas medidas de domínio da frequência (HF, LF, VLF, LF/HF) no grupo Obesidade
quando comparado com o grupo Eutrófico. A percepção subjetiva de esforço se
relacionou positivamente com a intensidade máxima suportada, evidenciando
discrepância apenas entre os grupos quanto ao tempo e intensidade associada a
mesma percepção. Podemos concluir que as intensidades de exercício próximas de
zonas máximas e submáximas podem alterar precocemente os ajustes autonômicos
envolvidos no controle cardíaco de maneira que limite a execução do exercício e crie
uma exposição a possíveis eventos indesejáveis do ponto de vista elétrico do coração.
Palavras-Chave: Obesidade, Sistema Nervoso Autônomo e Frequência Cardíaca.
ABSTRACT
The present study examined the measures of Heart Rate Variability in 60 young boys
subdivided into30 obese ( 13.8 + 1.5 ) and 30 normal weight ( 13.2 ± 1.1 ) underwent
continuous and incremental exercise. The exercise was performed on a treadmill
multiprogrammable (Inbrasport Super ATL, Porto Alegre, Brazil) and during execution
the reviews were constantly monitored by a Polar heart rate monitor brand RS810cx
consisting of a digital watch and a chest strap set of reviews. The data relating to HR
were sent directly to a PC for analysis by Polar Precision Performance software. All
analyzes of HRV were obtained through the program Kubios HRV Analysis Software
2.0 for Windows (The Biomedical Signal Analysis and Medical Imaging Group,
Department of Applied Physics, University of Kuopio, Finland. Perceived exertion was
assessed through OMNI scale for running and walking. Records of RR intervals were
edited manually by visual inspection in an attempt to prevent artifacts contaminate the
analysis. Subsequently, the records were automatically filtered by software. Any RR
interval difference of more than 20 % of previous interval was automatically filtered.
Results revealed a decrease of the heart rate variability measures in both the time
domain (SDNN, RMSSD, pNN50) and the measurements of the frequency domain
(HF, LF, VLF, LF/HF) in obesity group compared with the eutrophic group. Perceived
exertion was positively related with maximum switching current, showing only
discrepancy between the groups in terms of time and intensity associated with the
same perception. We conclude that the intensities near maximal exercise areas and
submaximal early can change the settings involved in cardiac autonomic control in
order to limit the execution of the exercise and create an exposure to potential adverse
events from the point of view of electric heart.
Key words: Obesity, Autonomic Nervous System and Heart Rate.
14
I INTRODUÇÃO
1.1 O PROBLEMA
Nos últimos anos, pesquisadores de todo o mundo têm demonstrado um
interesse crescente pela promoção e detecção de indicadores de saúde da criança e
do adolescente (KOCA; BAKARI; OZTUNC, 2013; SOARES-MIRANDA et al., 2012;
TASCILAR et al., 2011).
Notadamente, a obesidade tem sido apontada como
responsável por severas desordens que acometem a população, em grande parte, de
ordem cardiovascular e cardiorrespiratória (GRUTTER et al., 2012; NEVES et al.,
2012; PASCHOAL; TREVIZAN; SCODELER, 2009).
No Brasil, a obesidade tem se tornado um desafio para a saúde pública, uma
vez que sua prevalência tem crescido de forma substancial nas três últimas décadas.
O novo desenho do perfil nutricional do Brasil aponta para a necessidade de um
modelo de atenção básica que incorpore ações de promoção da saúde, prevenção e
tratamento da obesidade e de doenças crônicas não transmissíveis (REIS;
VASCONCELOS; BARROS, 2011).
Nesse contexto, as políticas públicas voltadas para a saúde têm sido de grande
importância para a população do país, ainda que apresentem dificuldades em sua
plena implementação. Analisando essas ações no seu contexto histórico, percebemos
que as políticas públicas no Brasil vêm sendo realizadas por meio de práticas
assistencialistas, traduzindo-se em relações que não incorporam o reconhecimento
do direito à saúde (TRAVERSO-YÉPEZ, 2007).
De acordo com a Constituição Federal de 1988, essas políticas orientam-se
pelos Princípios da Universalidade e Equidade no acesso às ações e serviços, e pelas
diretrizes de descentralização da gestão, de integralidade do atendimento e de
participação da comunidade na organização de um Sistema Único de Saúde no
território nacional (OLIVEIRA et al., 2008). Edifica-se um modelo de reorientação da
atenção primária à saúde, por meio da Estratégia Saúde da Família que é uma
estratégia prioritária que visa atender a indivíduos e à família de forma integral e
contínua, baseado na territorialização, desenvolvendo ações de promoção, proteção
e recuperação da saúde.
15
A estratégia tem como objetivo reorganizar a prática assistencial, centrada no
hospital, com enfoque na família em seu ambiente físico e social. Também pode ser
definida como um modelo de atenção que pressupõe o reconhecimento de saúde
como um direito expresso na melhoria das condições de vida (MALTA et al., 2009).
No tocante à área da saúde, essa melhoria e sua qualificação deve ser
traduzida em serviços mais resolutivos, integrais e especialmente humanizados. Para
tanto, no fim da última década, foi publicada a portaria que institui os Núcleos de Apoio
à Saúde da Família (NASF), que corresponde a uma iniciativa para apoiar as equipes
mínimas da Estratégia Saúde da Família. Esses núcleos poderão ser compostos por
médicos (ginecologistas, pediatras e psiquiatras), professores de educação física,
nutricionistas, acupunturistas, homeopatas, farmacêuticos, assistentes sociais,
fisioterapeutas, fonoaudiólogos, psicólogos e terapeutas ocupacionais (BRASIL,
2008).
Impulsionado pelas políticas de intervenção e pelos números nada satisfatórios
quanto à obesidade infantil, muitas ações para o seu tratamento têm mostrado efeitos
positivos em vários estudos. Sempre centradas em comunidades e no ambiente
escolar, apresentam resultados concretos de que a atenção primária representa uma
boa ferramenta de intervenção contra a obesidade infantil. Para isso, faz-se
necessária a existência de uma equipe de profissionais de saúde treinada e equipada
para proporcionar opções de mudança dos hábitos de vida que levem a alterações de
comportamento, que passam do individual para o coletivo (OUDE LUTTIKHUIS et al.,
2009; SARGENT; PILOTTO; BAUR, 2011).
As alterações na composição corporal podem influenciar no desenvolvimento
das potencialidades físicas dos jovens que mesmo não tendo a prática desportiva
como objetivo central, necessitam de suas capacidades para uma autonomia na busca
pelo seu desenvolvimento integral (SHARMA et al., 2011; TONHAJZEROVA et al.,
2011). Fisiologicamente, indivíduos com sobrepeso/obesidade apresentam reduções
dos volumes e capacidades pulmonares, sobretudo, volume de reserva expiratória e
capacidade residual funcional (SOARES-MIRANDA et al., 2012; WINDHAM et al.,
2012). Níveis mais altos de obesidade associam-se à diminuição da complacência
total do sistema respiratório e aumento da resistência na mecânica respiratória.
Dada a descoberta da relação entre o sistema nervoso autônomo e a
mortalidade por doenças cardiovasculares, torna-se necessária a realização de
estudos acerca do aumento da atividade simpática e da redução da atividade
16
parassimpática, condição marcante que é encontrada em diversas patologias do
sistema cardiovascular, podendo ainda estar relacionada a ajustes de natureza
neuroendócrinas (DUMAN; DEMIRCI; TANYEL, 2010; LIU et al., 2009; RODRIGUEZCOLON et al., 2009).
Desta forma, a Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) é um marcador
quantitativo da atividade autonômica cardíaca, sendo, talvez, o mais promissor nas
duas últimas décadas pelo fato de se tratar de uma técnica não invasiva, de baixo
custo e rápida operacionalização. Além disso, o seu uso se torna viável em crianças
e adolescentes, uma vez que não apresenta restrições éticas marcantes, por exemplo,
como outros exames laboratoriais, (ALTUNCU; BASPINAR; KESKIN, 2012; BANSAL;
KHAN; SALHAN, 2009; CHEN et al., 2012; DIETRICH et al., 2010; EVANS et al.,
2013).
Após sua padronização (BANSAL et al., 2009; MALIK et al., 1996), tornou-se
uma ferramenta que tem se mostrado eficiente na análise da função autonômica
cardíaca em indivíduos saudáveis, atletas, além de portadores de diversas doenças.
São vários os índices que estão diretamente relacionados com a função cardíaca em
populações de diversas faixas etárias e que podem ser analisados por profissionais
das diversas áreas da saúde dentro de uma política de intervenção, no intuito de
detectar o mau funcionamento do sistema nervoso autônomo frente à presença de
sobrepeso, especialmente, em jovens, por se tratar da base no atendimento primário
à saúde.
Estudos apontam que a obesidade na adolescência está associada à disfunção
simpatovagal (aumento da atividade simpática frente à atividade parassimpática)
cardíaca em repouso (VANDERLEI et al., 2010b;2010c), embora existam poucas
informações sobre a resposta autonômica durante o exercício tanto em crianças como
em adolescentes. Investigações, nesse contexto, levando-se em consideração
algumas configurações morfofisiológicas e comportamentais para uma melhor
compreensão do fenômeno, tornam-se viáveis para uma ampla leitura dessa realidade
passível de intervenção. (MORAES et al., 2009; OUDE LUTTIKHUIS et al., 2009;
REIS et al., 2011; SARGENT et al., 2011).
Com base nisso, o problema deste estudo incide em saber como se comporta
a variabilidade da frequência cardíaca em jovens com obesidade e eutróficos
submetidos a exercício contínuo e com carga incremental.
17
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Analisar a Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) em adolescentes com
obesidade e eutróficos submetidos a exercício contínuo e incremental.
1.2.2 Objetivos Específicos
- Identificar os valores da VFC em adolescentes com obesidade e eutróficos
durante atividade contínua e incremental;
- Comparar os valores da VFC em função dos níveis de peso corporal;
- Verificar a resposta autonômica durante a recuperação pós-exercício;
- Associar a percepção subjetiva de esforço em cada grupo e o momento de
exaustão;
1.3 JUSTIFICATIVA
Muitos estudos têm se voltado para crianças e adolescentes apresentando os
indicadores associados a determinadas condições, como sobrepeso ou obesidade,
(BIRCH; DUNCAN; FRANKLIN, 2012; PASCHOAL, 2012; TASCILAR et al., 2011),
transtornos psicológicos (BLOM et al., 2010; TONHAJZEROVA et al., 2011) e outras
doenças (EMIN et al., 2012; NEVES et al., 2012). Contudo, pouco se tem investigado
o funcionamento autonômico em resposta à atividade física e posteriormente a ela.
Uma vez que a atividade física é peça importante dentro das políticas públicas
que combatem o acúmulo de peso, o conhecimento das alterações autonômicas já
instauradas em determinada população, bem como decorrentes de sua prática, é
substancialmente importante como medida de segurança. Ou seja, é uma forma de
antecipar possíveis desordens no cenário fisiológico do jovem adolescente, tornando
a atividade física proposta como rotina, dentro dessa política de intervenção, uma
alternativa mais eficaz e segura.
As mudanças nos padrões da VFC, decorrentes de fatores intrínsecos e
extrínsecos, fornecem um indicador sensível e antecipado de comprometimentos na
saúde. Uma alta variabilidade é sinal de boa adaptação, caracterizando um indivíduo
18
saudável com mecanismos autonômicos eficientes. Inversamente, baixa variabilidade
é frequentemente um indicador de adaptação anormal e insuficiente do SNA, o que
pode indicar a presença de mau funcionamento fisiológico no indivíduo, necessitando
de investigações adicionais de modo a encontrar um diagnóstico específico
(VANDERLEI et al., 2009).
Acreditamos que essas informações servirão de base não só no contexto da
pesquisa, mas também na prática dos profissionais envolvidos no cenário da
prescrição de atividades físicas como fator de promoção de saúde não só para jovens
com obesidade, assim como também para eutróficos. Por se tratar de uma técnica
não invasiva e de fácil operacionalização, o profissional de Educação Física poderá
sistematizar as avaliações dos sujeitos inseridos no programa de maneira a
proporcionar a todos uma prática segura com base nesse monitoramento.
As modificações decorrentes da atividade física ao longo da participação nas
atividades, bem como a diminuição de peso corporal, poderão provocar mudanças na
autorregularão. Desta forma, podemos ainda extrapolar que as mudanças na
intensidade e no volume da proposta de intervenção poderão ser sustentadas por
modificações e boa adaptação do sistema nervoso autonômico, caracterizando-se
também como um marcador para a prescrição.
19
II REVISAO DA LITERATURA
2.1. APLICAÇÃO CLÍNICA VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA (VFC)
E SUA INTERPRETAÇÃO.
É sabido na literatura que a liberação da acetilcolina (ACh) pelos terminais
parassimpáticos exerce sua influência na despolarização do nodo sinoatrial e, por
apresentar uma velocidade de remoção muito rápida, provoca oscilações na duração
dos intervalos R-R (ver figura 1), acarretando variações rítmicas na frequência
cardíaca (FC) normal. Inversamente, a noradrenalina, liberada pelos terminais
simpáticos, possui uma velocidade de remoção lenta, ocasionando uma variação
rítmica na FC, que pode ser observada somente em registros de longo prazo (LOPES
et al., 2013).
O ritmo real apresenta suaves variações entre os batimentos em função das
flutuações na descarga a partir do nodo AS, e em função dos volumes de
ejeção, alterados durante a inspiração (diminuições) e expiração (aumentos).
Se o ritmo fosse regular, cada complexo QRS deveria cair nestas flechas.
Figura 1: Representação gráfica do intervalo R-R em um eletrocardiograma. Adaptado
de: (KAMATH; WATANABE; UPTON, 2012).
Desta forma, a Variabilidade da Frequência Cardíaca (VFC) é determinada pela
integração entre a modulação rápida e a lenta (KUNZ et al., 2012; NEVES et al., 2012;
NUNAN; SANDERCOCK; BRODIE, 2010; VANDERLEI et al., 2009). Contudo, essas
20
variações na FC são atribuídas, principalmente, às oscilações da atividade
parassimpática e, portanto, a amplitude da VFC reflete a atividade vagal sobre o
coração ou como outros autores resumem, é uma medida que reflete pequenas
alterações entre batimentos cardíacos sucessivos devido ao fato dos intervalos
desses batimentos não terem a mesma duração em função da modulação intrínseca
do sistema nervoso autonômico (ver figura 2) (BANSAL et al., 2009).
A mensuração da VFC é um método que nos permite analisar o controle neural
cardíaco durante períodos curtos ou prolongados, em diversas condições fisiológicas
(durante o sono, monitoramento de 24 horas, repouso, exercício físico e bloqueio
farmacológico) e patológicas (ALTUNCU et al., 2012; EYRE et al., 2013; MICHELS
et al., 2013; NUNAN, D. et al., 2009; NUNAN et al., 2010).
0,859 seg
0,793 seg
0,726 seg
Figura 2: Representação gráfica dos intervalo R-R e seus tempos entre os batimentos.
Adaptado de KHAZAN (2013).
Apresentando a vantagem de possibilitar uma avaliação não invasiva e seletiva
da função autonômica, além de ser um recurso metodológico de grande simplicidade
e fácil aplicação, esse achado passou a ser utilizado nas investigações de diversas
populações como: hipertensos, obeso, diabéticos, jovens, atletas, entre outros
(GRANT; VAN RENSBURG, 2013;
MENDONCA; PEREIRA; FERNHALL, 2013;
SARMIENTO et al., 2013).
Mediante a análise da curva de VFC durante o exercício físico, é possível
identificar um ponto de transição (primeiro limiar de transição fisiológica) associado à
intensidade de esforço e à FC, na qual, a influência da atividade parassimpática é
reduzida (retirada vagal), denominado de limiar de variabilidade da frequência
cardíaca (LiVFC), o qual foi associado aos limiares de lactato (BRUNETTO et al.,
21
2008; IELLAMO et al., 2013; PASCHOAL; FONTANA, 2011) e limiares ventilatórios
(PASCHOAL; FONTANA, 2011).
Não importando a técnica de avaliação, o cálculo da VFC pode ser feito de duas
maneiras: métodos não lineares e lineares. A análise da VFC durante exercício
apresenta certa dificuldade, uma vez que inúmeros fatores influenciam nos seus
resultados, entre estes, aumento da atividade respiratória e do estado não
estacionário do organismo. Durante o exercício físico, os intervalos R-R numa série
temporal tendem a diminuir devido ao aumento da FC, acarretando um estado não
estacionário, o que causa uma interferência nos dados calculados por meio da análise
espectral e métodos tradicionais realizados no domínio do tempo. Contudo, os
cardiofrequencímetros tornaram-se uma alternativa viável e aceitável para se analisar
a modulação autonômica em exercício físico fora de ambiente ambulatorial (NUNAN,
D. et al., 2009; NUNAN, D et al., 2009; PIMENTEL et al., 2010; QUINTANA;
HEATHERS; KEMP, 2012).
Apresentando a vantagem de possibilitar uma avaliação não invasiva e seletiva
da função autonômica, além de ser um recurso metodológico de grande simplicidade
e fácil aplicação, nos últimos vinte anos, esse achado passou a ser utilizado nas
investigações de diversas populações como: hipertensos, obesos, diabéticos, jovens,
atletas, entre outros.
Há inúmeras maneiras de medir a VFC. Vamos revisar algumas que têm sido
mais largamente aplicadas em investigações científicas e as que têm maior
probabilidade de serem encontradas em buscas de natureza acadêmica relacionadas
à evidencias científicas em saúde (KUNZ et al., 2012; NEVES et al., 2012). Os
métodos são subdivididos basicamente em dois grupos: os lineares, que consistem
na observação do domínio do tempo e ou domínio da frequência e não lineares que
são baseados no comportamento caótico e inerente aos compostos biológicos.
Técnicas lineares apresentam medidas que determinam a variabilidade dos intervalos
RR ou o tempo entre os intervalos (também referido como o ritmo cardíaco
instantâneo) (BIALA et al., 2012).
Na lista a seguir, estão vários dos índices encontrados através de análise no
domínio do tempo (LOPES et al., 2013; TARVAINEN, M. P. et al., 2013):
1. SDNN (expresso em ms): é o desvio padrão (raiz quadrada da variância) dos
intervalos RR ao longo de certo período de tempo. É o método mais simples de
realizar e mais comum de medição VFC em investigação. Muitas vezes, é
22
realizada ao longo de um período de 24 horas. No entanto, a utilização clínica
de medição SDNN é complicada devido à dependência deste método no
intervalo de tempo da gravação. A variação total de VFC aumenta com o tempo
de gravação. Portanto, não se pode comparar com precisão o SDNN de dois
períodos de diferentes comprimentos e curtas gravações podem ser menos
precisas, pois quanto maior for a variância dos intervalos RR, maior a VFC.
2. RMSSD (expresso em ms): é a raiz quadrada da média dos quadrados das
diferenças entre os intervalos RR adjacentes. Esta medida é muito usada nas
pesquisas de modulação autonômica do coração.
3. NN50 (expresso em unidades): é o número total de pares de intervalos NN
consecutivos que diferem por mais de 50 milissegundos. Uma medida
relacionada a ela é a pNN50 (expresso em %) que é uma proporção da NN50
obtida pela divisão do número total de intervalos NN. Estas medidas também
são usadas com frequência em pesquisas clínicas.
As técnicas lineares no domínio da frequência focam nas análises das
variações rítmicas que compõem a variabilidade total da FC. A análise do espectro de
potência é uma medida no domínio de frequência que utiliza um algoritmo,
denominado de Transformada Rápida de Fourier (Fast Fourrier Transform - FFT), para
decompor a onda de frequência cardíaca em unidades de intensidade desse
fenômeno (ALETTI et al., 2012; SAYLAN et al., 2011).
Para entender isso melhor, imagine estar olhando para um feixe de luz branca
através de um prisma. Este, separa todas as frequências na onda de luz, permitindolhe ver um arco-íris. Analogamente a este exemplo, o equipamento de análise de
biofeedback (software) funciona como um prisma para traduzir o ritmo cardíaco em
uma ilustração de diferentes frequências que compõe a FC (JOHNSEN-LIND et al.,
2011; TARVAINEN, M. P. et al., 2013). Estas frequências são apresentadas no gráfico
de domínio de frequência em três faixas distintas de frequências e são normalmente
identificadas usando cores diferentes (veja figura 03).
Por se configurar em uma análise que retorna um número menor de índices, as
medidas de domínio da frequência têm sido largamente usadas em muitos estudos
que objetivaram compreender as mudanças em nível de sistema nervoso autonômico
causadas por diversos tipos de agentes modificadores tais como: questões ambientais
(PIETERS et al., 2012), alterações fisiopatológicos (MILLAR et al., 2013; SOARES et
al., 2013), diferenças sexuais e étnicas (EYRE et al., 2013),
atividade física
23
(BJELAKOVIC et al., 2010; KATZ-LEURER et al., 2010; SARMIENTO et al., 2013) e
comportamentais (DALUWATTE et al., 2013; TONHAJZEROVA et al., 2011).
a)
b)
Figura 3: Analogia entre a separação de um feixe de luz alusivamente à separação
entre as frequências de um sinal bioelétrico. a) Fragmentação do feixe de luz por um
prisma óptico; b) Decomposição da FC em ondas de intensidades diferentes pela
análise espectral (VLF – destaque em vermelho; LF – destaque em azul; HF –
destaque em amarelo). Adaptado de: TARVAINEN, M. P. et al. (2013) e ERNST
(2014).
A análise espectral de energia mostra a potência relativa de cada componente
de frequência do sinal de coração em cada momento no tempo. As três faixas de
frequências que são identificados em Hertz, são as seguintes:
1. Alta Frequência (High Frequency - HF): o sinal de alta frequência está na
faixa de 0,15-0,4 Hz. Representado em cor amarelo na figura 3b, este
componente do sinal da frequência cardíaca reflete influências parassimpáticas
respiratórias no coração.
2. Baixa Frequência (Low Frequency - LF): apresenta variação entre 0,05 - 0,15
Hz. Este componente do sinal da frequência cardíaca reflete a função dos
barorreceptores (manutenção da pressão sanguínea).
3. Frequência Muito Baixa (Very Low Frequency - VLF): Sinal de muito baixa
frequência pode variar de zero até 0,04 Hz. Este componente da frequência
cardíaca é essencialmente influenciado pelo sistema nervoso simpático (SNS).
Além das medidas descritas, encontramos ainda na literatura, a relação LF/HF
calculados por alguns tipos de software de biofeedback. Este índice representa a
quantidade relativa de energia LF e HF geralmente entendida como uma medida do
24
equilíbrio entre a atividade do sistema nervoso simpático e parassimpático (LOPES et
al., 2013).
Mesmo sendo comum encontrarmos centenas de pesquisas clínicas com as
medidas acima, tendo em vista que a dinâmica dos organismos biológicos é
predominantemente complexa, determinados estudos apontam que a análise de
dados apenas por intermédio dos métodos lineares de verificação da VFC são menos
consistentes, mas ainda assim confiáveis, para representação da atividade
autonômica.
As técnicas não lineares se baseiam efetivamente no fato de que os fenômenos
biológicos de um determinado sistema são altamente irregulares, mas não ocorrem
por acaso. Com base nisso, as limitações deste método ocorrem em função da
dificuldade
na
escolha
do
melhor
modelo
matemático
que
represente
significativamente o fenômeno. Soma-se a este fato ainda, o desconhecimento do
grau de liberdade total das variáveis. Todavia, estes métodos têm sido testados em
diferentes populações e sua utilização prática vem ganhando espaço (BIALA et al.,
2012; PARAZZINI et al., 2013; SUZUKI et al., 2012).
O pilar de suas análises está nas considerações dinâmicas que o organismo
vivo enfrenta e, a partir disso, foram propostas teorias como a do caos nos sistemas
determinísticos, a concepção organísmica da biologia, a geometria fractal, a teoria da
complexidade e os sistemas autopoiéticos concernentes à auto-organização dos
processos celulares. Dentre as diversas análises possíveis destacam-se: análise do
Plot de Poincaré e análise da Flutuação Depurada.
Dentro desse novo enfoque surgem nomes como Georg Cantor, Henri
Poincaré, Ludwig Von Bertalanffy, Gaston Julia, Benoit Mandelbrot, Edgar Morin,
Humberto Maturana e Francisco Varela, os quais propuseram teorias como o caos
nos sistemas determinísticos, a concepção organísmica da biologia, a geometria
fractal, a teoria da complexidade e os sistemas autopoiéticos concernentes à autoorganização dos processos celulares.
O Plot de Poincaré é um método geométrico, apontado como um dos
preferenciais para os estudos relacionados à VFC, porquanto a análise qualitativa do
gráfico obtido é de compreensão bastante acessível, configurando um excelente modo
de visualização dos padrões dos intervalos RR obtidos. Este método denota uma série
temporal dentro de um plano cartesiano, no qual, cada intervalo RR é correlacionado
com o intervalo antecedente, definindo um ponto no plot. Sua análise pode ser feita
25
de forma qualitativa ou quantitativa (KUDRYNSKI; STRUMILLO; RUTA, 2011;
SCHEGA et al., 2010; VANDERLEI et al., 2010c).
A primeira é realizada de modo visual, avaliando a figura formada pelo seu
atrator, que é relevante para mostrar o grau de complexidade dos intervalos RR (ver
figura 4a). A plotagem de um número suficiente de intervalos RR, em função do
intervalo RR precedente, possibilita a criação de alguns padrões característicos, que
são mais facilmente reconhecidos e delimitam o comportamento da VFC de forma
qualitativa.
Em indivíduos saudáveis, em repouso, esses intervalos são bastante irregulares,
sobretudo, pela predominância vagal na modulação cardíaca, fazendo com que se
visualize uma nuvem de pontos com a forma aproximada de uma elipse.
1. Figura com característica de um cometa, na qual um aumento na dispersão dos
intervalos RR batimento a batimento é observado com aumento nos intervalos
RR, característica de um plot normal;
2. Figura com característica de um torpedo, com pequena dispersão global
batimento a batimento (SD1) e sem aumento da dispersão dos intervalos RR
em longo prazo;
3. Figura complexa ou parabólica, na qual duas ou mais extremidades distintas
são separadas do corpo principal do plot, com pelo menos três pontos incluídos
em cada extremidade.
O segundo modo, quantitativo, diz respeito ao cálculo dos desvios-padrão das
distâncias dos intervalos R-R, representados pelos pontos SD1 e SD2, os quais
refletem, respectivamente, a variabilidade instantânea de batimento a batimento da
FC (referente à atividade parassimpática) e a variabilidade contínua de batimento a
batimento, ou variabilidade global.
A razão SD1/SD2 também é calculada para descrever a relação entre os
componentes anteriormente citados, mas nem todos os softwares de análise permitem
o seu cálculo. A figura 8b, apresenta a extração de informações pelo Heart Rate
Variability Analysis Software – KUBIOS HRV desenvolvido pela University of Eastern
Finland e disponibilizado gratuitamente na internet.
Também denominada como Detrended Fluctuation Analysis (DFA), a análise
das flutuações destendenciadas foi concebida com o intuito de distinguir entre as
complexas flutuações intrínsecas ao sistema nervoso no controle dos comandos vitais
do organismo, daquelas advindas de meios externos e que, de igual modo, exercem
26
influência sobre a FC. A DFA remove as tendências extrínsecas do sinal, para então
efetivar a análise (ECHEVERRIA et al., 2012).
Assim, a DFA é empregada para quantificar a presença de propriedade fractal
em séries temporais de intervalos R-R, podendo detectar possíveis anormalidades
presentes no sujeito investigado, com base na análise dos coeficientes α.
a)
b)
Figura 4 – Ilustração gerada pelo Kubios HRV (JOHNSEN-LIND et al., 2011;
TARVAINEN, MIKA P. et al., 2009; TARVAINEN, M. P. et al., 2013) após uma
avaliação realizada em jovem eutrófico na execução de corrida com incremento de
carga. a) Gráfico de Poincaré; b) Valores da medidas de VFC por técnicas não
lineares. Fonte: Banco de dados da pesquisa.
O gráfico dessa função apresenta duas regiões distintas de curvas afastadas em
um ponto configurando que há um expoente de escala fractal de curto prazo α1,
concernente ao período compreendido entre 4 a 11 batimentos, e um expoente de
longo prazo α2, referente às flutuações de períodos mais extensos. Na verificação dos
resultados obtidos, por intermédio dessa análise, das séries temporais da VFC,
denota-se, em síntese, que para indivíduos saudáveis o valor α1 tende a 1 (um) e é
maior que o valor de α2 (ver figura 4b).
A Entropia Aproximada (ApEn) analisa uma estrutura sequencial de um
determinado sinal, medindo a regularidade deste, bem como sua complexidade no
domínio do tempo. Esta espécie de entropia retrata a razão de geração de novas
informações em um sistema, aplicando-se a séries temporais de dados clínicos curtos
e com ruído. Diferentemente da média e desvio padrão que oferecem informações
27
sobre a magnitude do sinal, a ApEn oferece informações de como ele muda em função
do tempo (ALETTI et al., 2012; KUNZ et al., 2012; NEVES et al., 2012).
O referido método utiliza uma técnica de probabilidade condicional para registrar
a estrutura sequencial com que o sinal evolui no tempo, determinando quanto ele pode
apresentar de padrões repetidos em sua evolução ao longo do tempo, noutros termos,
detecta a padronização do sinal. Assim, é aferida a semelhança com que um dado
padrão se mantém nas sequências seguintes dos registros.
O grau de complexidade é proporcional ao valor apresentado, desse modo,
valores maiores correspondem a maior complexidade ou irregularidade dos dados, ou
ainda, maior semelhança de proximidade, que configura regularidade, produz
menores valores de ApEn. Seus valores variam de zero a dois. Sinais altamente
regulares e previsíveis, denotando uma determinada ordem através do tempo, terão
valores próximos a zero. Ao contrário, valores próximos a dois serão verificados em
sinais altamente irregulares, randômicos e imprevisíveis através do tempo. No tocante
a VFC, a Entropia Aproximada descreve a complexidade do comportamento do
intervalo RR e tem fornecido informações importantes a respeito da vulnerabilidade
para ocorrência de fibrilação atrial.
A Entropia da Amostra (SampEn) é bastante similar a Entropia Aproximada,
destacando-se apenas uma pequena diferença computacional entre elas. Aquela
fornece uma melhor avaliação de séries temporais, como a apresentada pela VFC,
caracterizando uma medida da desordem existente na mencionada série. Como
resultado, apresenta valores maiores para sinais cardíacos de indivíduos saudáveis e
valores menores para os sinais cardíacos de indivíduos com alguma deficiência
cardíaca. O aperfeiçoamento e a avaliação de séries temporais, tornou-se uma
ferramenta útil nos estudos da dinâmica cardiovascular sendo até considerado como
padrão ouro para marcação de biofeedback do sistema nervoso autonômico.
Frequentemente, os estudos que se utilizam da VFC para a mensuração da
atividade
autonômica,
preferem
não
apresentar
em
seus
resultados,
concomitantemente, medidas de técnicas lineares com técnicas não lineares. Desta
forma, é frequente constar até mesmo nos títulos dos trabalhos o tipo de análise que
foi empregada. Análise Espectral, Índices Geométricos e Correlação Fractal são
comuns dentre os trabalhos que optam por técnicas não lineares e já as destacam em
seus títulos como forma de diferenciar a grande maioria dos trabalhos que utilizam
técnicas lineares (MURALIKRISHNAN et al., 2013; VANDERLEI et al., 2010b;2010c).
28
2.2
RESPOSTAS
AUTONÔMICAS
DECORRENTES
DA
OBESIDADE
EM
POPULAÇÕES JOVENS
A obesidade é a base das pandemias do mundo moderno. As principais causas
de morte, não só no Brasil, mas também em diversos países do mundo, tem a
obesidade como fator de base ou propulsor da causa mortis. Como consequência,
estudos preveem que a atual geração de crianças podem vir a ter uma expectativa de
vida menor do que seus pais (SARGENT et al., 2011).
Em uma revisão sistemática de estudos de coorte, realizada por pesquisadores
da Universidade de São Paulo (USP), foi destacada uma escassez de estudos
determinem o risco de mortalidade na idade adulta, em relação ao excesso de peso e
obesidade na infância e na adolescência. Diante disto, os pesquisadores
mencionaram não haver evidências claras sobre a associação entre o excesso de
peso na infância e adolescência, com a obesidade e mortalidade na vida adulta
(ADAMI; VASCONCELOS, 2008).
Pouco mais de dois anos depois, baseados nos dados do sistema denominado
Vigilância de Fatores de Risco e Proteção para Doenças Crônicas por Inquérito
Telefônico (VIGITEL), o qual pretende gerar informações contínuas sobre a frequência
e a distribuição dos principais fatores de risco ou proteção para doenças crônicas no
país, pesquisadores também da USP encontraram indicadores que apontam para uma
incidência da obesidade mais frequente em homens e nos adultos mais jovens
(CONDE; BORGES, 2011).
Outro aspecto que tem sido objeto de preocupação crescente por
pesquisadores de todo o mundo, embora permaneça controversa em relação à
obesidade em crianças, é a alteração na modulação autonômica cardíaca. Nesse
âmbito, muitos estudiosos têm se esforçado no sentido de apresentar medidas que
traduzam essas modificações e a que mais se destaca são as medidas de
Variabilidade da Frequência Cardíaca – que é definida como a variabilidade da
distância entre os intervalos R-R consecutivos registrados no sinal elétrico do
batimento cardíaco e mensurados com auxílio de um eletrocardiograma ou
cardiofrequencímetro (QUINTANA et al., 2012; WEIPPERT et al., 2010).
A redução do tônus vagal cardíaco está fortemente associada ao aumento do
risco de morte por eventos cardiovasculares (MALIK et al., 1996; PIMENTEL et al.,
2010). Alguns estudos têm apresentado a ocorrência de uma redução na ação do
29
sistema nervoso parassimpático e aumento da ação do sistema simpático sob o
coração em situação de repouso (BRUNETTO et al., 2008). Em estudo realizado em
Campinas – SP com 30 crianças de ambos os sexos e com idades entre 9 e 11 anos
divididas em dois grupos (15 obesas e 15 não obesas), de acordo com os percentis
de IMC (DE ONIS et al., 2007), os autores encontraram um maior tônus simpático
cardíaco na posição ortostática para o grupo de crianças obesas (PASCHOAL et al.,
2009).
Em estudo semelhante, porém, totalizando 133 crianças com idades entre 8 e
13 anos de ambos os sexos e divididas em 2 grupos, foram comparados os índices
geométricos através do plot de poincaré. Os menores valores foram encontrados nas
crianças obesas apontando para reduções na atividade parassimpática e na
variabilidade global, o que segundo os autores, demonstra a necessidade de atenção
precoce frente a possibilidade de eventos indesejáveis à saúde por apresentam
modificações no sistema nervoso autônomo já que as diminuições foram no índice
SD1, que representa o eixo transverso do plot de Poincaré e indica a ação vagal
(parassimpática) sobre o nó sinoatrial. (VANDERLEI et al., 2010c).
Estes mesmos autores, em outro estudo, com 112 crianças de ambos os sexos
e entre 8 e 12 anos de idade foram divididos em dois grupos com base no IMC: obesos
e não-obesos. A análise dos índices de LF e HF em ms2 revelou uma redução em
ambos os componentes simpático e parassimpático, a redução nos valores de alfa-1
observado nas crianças obesas, em comparação com as crianças não obesas, sugere
uma perda precoce da dinâmica fractal da frequência cardíaca e o consequente risco
de desenvolvimento de doença cardíaca. Não foram encontradas diferenças
estatisticamente significativas entre os grupos para o expoente fractal de longo prazo
(alfa-2), como também na razão alpha-1/alpha-2, no entanto, estes valores também
revelam uma ligeira tendência de redução nas crianças obesas (VANDERLEI et al.,
2010b).
Pesquisadores da Holanda avaliaram 57 crianças eutróficas entre 10 e 13 anos
recrutadas em duas escolas primárias no norte dos Países Baixos. Nenhuma das
crianças sofria de doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, ou anemia e ao final
do estudo foram reportadas diferenças apenas na comparação entre as medidas da
posição supina em relação a posição em pé tanto nas medidas de domínio do tempo
(SDNN) quanto nas de domínio da frequência (LF, HF).
30
Em uma análise mais voltada para medidas de domínio de tempo, 121 crianças
(57 meninos e 64 meninas) foram divididas em dois grupos, obesas e eutróficas, de
acordo com o índice massa corporal (IMC) de referência para idade e gênero (COLE
et al., 2000). O grupo de obesos foi composto por 56 crianças (25 meninos e 31
meninas) que se submeteram a uma avaliação inicial para participar num programa
para o tratamento da obesidade através da atividade física. O grupo eutrófico consistiu
de 65 crianças (32 meninos e 33 meninas), aleatoriamente selecionados entre os
alunos de uma escola particular. Os resultados apontaram para a diminuição na
atividade do sistema nervoso autonômico simpático e parassimpático em crianças
obesas. Os índices RMSSD, pNN50, HF e SD1, indicaram que a atividade
parassimpática foi menor nas crianças obesas do que nas crianças eutróficas
(VANDERLEI et al., 2010a). Os mecanismos pelos quais a disfunção simpatovagal
está relacionada à obesidade, não estão esclarecidos e é incerto ainda se esta
disfunção é uma consequência da obesidade ou um mecanismo facilitador do seu
desenvolvimento.
Pesquisadores da Suécia avaliaram 311crianças e adolescentes entre 8 e 16
anos de idade em estágios pré púbere, púbere e pós púbere, de acordo com a auto
avaliação da maturação sexual e em estados diferenciados de peso corporal. Os
grupos foram divididos em Obesas, Sobrepeso e Magras (lean no original) e revelaram
que os adolescentes obesos tiveram redução da sensibilidade barorreflexa cardíaco
independentemente da idade e sexo. No entanto, indivíduos com sobrepeso
demonstraram valores semelhantes para a sensibilidade barorreflexa quando
comparadas com o grupo dos magros. Considerando a influência da puberdade na
função autonômica em uma análise multivariada os pesquisadores revelaram ainda
que o estado puberal não teve influência significativa sobre as medidas da modulação
autonômica. Esta última observação reforça a ideia de que alterações no controle
autonômico podem estar mais relacionadas a modificações fisiopatológicas,
psicofisiológicas e até morfológicas do que às alterações hormonais decorrentes da
maturação sexual (DANGARDT et al., 2011).
Em um Hospital dos Estados Unidos, mais precisamente em Stanford, foram
avaliados 37 crianças entre 7 e 12 anos divididas em dois grupos (obesos = 19 e não
obesos = 18) ambos normotensos. Essa avaliação buscava atestar a hipótese que
crianças obesas e normotensas teriam uma atividade autonômica reduzida, quando
comparadas com crianças não obesas e também normotensas. O estudo aumentou
31
as implicações clínicas diretas de aparente diminuição de atividade vagal como
reguladora barorreflexa em crianças normotensas está apontada para uma forte
associação entre o acúmulo de peso, sendo este o principal modificador da função
autonômica frente a própria hipertensão arterial (LATCHMAN et al., 2011).
Com base nestes achados, as intervenções não farmacológicas precoces,
como a perda de peso através de dieta e/ou exercício físico podem ter um impacto
mais favorável sobre a modulação autonômica e devem ser recomendadas como
medida de atenção primária dentro de qualquer política pública que deseje levar a
uma redução da morbidade e possível mortalidade de determinado grupo e,
principalmente, jovens adolescentes.
Pesquisadores da Turquia em um estudo do tipo caso-controle, investigaram
62 crianças de ambos os sexos divididas em grupo de obesos (n = 32) e não obesos
(n = 30) com idade entre 8 e 15 anos para uma avaliação de longa duração (24horas)
com ECG. As medidas de domínio de tempo empregadas foram as seguintes: SDNN,
SDANN, RMSSD, pNN50. Também foram usadas medidas de domínio da frequência
tais como: HF (0,04-0,15 Hz); HF (0,15-0,5 Hz) e Razão LF/HF. Além das medidas de
variabilidade, foram também investigadas variáveis hematológicas como a resistência
à insulina para associação com a modulação autonômica e, no final, verificaram
predomínio simpático nas crianças obesas de forma mais significativa no subgrupo
resistente à insulina (TASCILAR et al., 2011).
Em Londres, os resultados de uma investigação exploratória com 182 crianças
(87 meninos e 95 meninas) entre 6 e 11 anos de idade corroborou com os achados
mencionados anteriormente, sugerindo que a VFC sofre redução em crianças com
sobrepeso/obesidade. Contudo, os autores mencionam possíveis influências da
etnicidade, mas devido ao tamanho da amostra, não tiveram subgrupos divididos em
relação a esta variável (BIRCH et al., 2012). Vale ressaltar que outros autores já
mencionaram possíveis diferenças nos valores de repouso de grupos raciais variados,
tais como caucasianos, afro-americanos, e asiáticos (EYRE et al., 2013; MARTIN et
al., 2010).
Um estudo recente reabriu a discussão sobre o impacto puberal nas medidas
de variabilidade quando se propôs a investigar a modulação autonômica em 84
crianças com obesas e 87 eutróficas (grupo controle), com idades entre 9 e 13 anos
em Taiwan. Além das já esperadas diferenças na função autonômica em função do
estado nutricional, foram encontradas diferenças significativas entre os valores do
32
grupo de crianças obesas comparando os garotos em estágio pré púbere e púbere
nas medidas de HF e LF (CHEN et al., 2012).
33
III METODOLOGIA
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA
A pesquisa foi do tipo descritivo exploratória e com delineamento transversal,
uma vez que não testamos hipóteses e, sim, averiguamos o comportamento de certos
fenômenos em um dado instante de tempo.
3.2 POPULAÇÃO E AMOSTRA
3.2.1 População
No Centro de Apoio ao Controle da Obesidade Jansen Jerfferson Diógenes e
Medeiros, na cidade de Mossoró-RN, estão cadastradas uma população de 211
sujeitos em estado de sobrepeso e obesidade de acordo com os percentis de IMC
propostos pela organização mundial de saúde (DE ONIS et al., 2007). Em atendimento
efetivo e com participação nas atividades propostas pelo local, apenas 32 sujeitos, do
total mencionado, são do sexo masculino e apresentam idade igual ou superior a 11
anos de idade e inferior a 16 anos.
3.2.2 Amostra
Em atendimento efetivo e com participação nas atividades propostas pelo
Centro de Apoio ao Controle da Obesidade Jansen Jerfferson Diógenes e Medeiros,
apenas 32 sujeitos, do total acima mencionado, são do sexo masculino e
apresentaram os critérios de idade para compor a amostra, ou seja, 11 e 15 anos
(inclusive).
Com base nas características da população, utilizamos um erro amostral de
5%, um nível de confiança de 95% para um erro do tipo I e chegamos a um valor de
30 sujeitos para compor o Grupo Obesidade. Com o intuito de obtermos estatísticas
para grupos pareados, foram recolhidos o mesmo número de jovens (30 sujeitos) da
Academia H2 Fitness, localizada também na cidade de Mossoró-RN, seguindo o
mesmo critério de idade, mas com classificação de estado nutricional eutrófico. Assim,
34
a amostra incidiu em 60 sujeitos divididos em dois grupos de 30 sujeitos cada de
acordo com o estado nutricional (Eutróficos e Obesos). Tem sido recomendado que
crianças e adolescentes com IMC para idade entre os percentis 85° e 97° sejam
classificados como sobrepeso e os percentis acima deste intervalo sejam classificados
com obesidade.
Os pontos de corte de acordo com os percentis e escores para aplicação aos
valores de peso e estatura, bem como a classificação de diagnóstico nutricional
relativo a cada nível estão apresentados no quadro 1.
Valores Críticos
Diagnóstico
Percentil
Escore z
Nutricional
< Percentil 0,1
< Escore-z -3
Magreza acentuada
≥ Percentil 0,1 e < Percentil 3
≥ Escore-z -3 e < Escore-z -2
Magreza
> Percentil 3 e < Percentil 85
≥ Escore-z -2 e ≤ Escore-z +1
Eutrofia
> Percentil 85 e ≤ Percentil 97
≥ Escore-z +1 e < Escore-z +2
Sobrepeso
> Percentil 97 e ≤ Percentil 99,9
≥ Escore-z +2 e ≤ Escore-z +3
Obesidade
> Percentil 99,9
> Escore-z +3
Obesidade grave
Quadro 1: Pontos de corte de IMC para idade estabelecidos para adolescentes de 5
a 19 anos. Fonte: (DE ONIS et al., 2007).
Resumidamente, a amostra incidiu em 60 sujeitos, subdivididos em 2 grupos:
Grupo Obesidade (30 sujeitos) e Grupo Eutrofia (30 sujeitos), de acordo com o estado
nutricional.
3.3 INSTRUMENTOS DE COLETA DOS DADOS
As informações quanto à prática habitual de atividade física foram obtidas por
intermédio do Questionário Internacional de Atividade Física (International Physical
Activity Questionnaire - IPAQ) em seu formato curto, versão 8, tendo como referência
a última semana (GUEDES; LOPES; GUEDES, 2005). Foi considerado critério de
exclusão a inatividade física, conforme o ponto de corte de 300 minutos de atividade
física moderada/vigorosa semanal, de acordo com a atual diretriz de atividade física
para adolescentes (MORAES et al., 2009).
35
Foi avaliado o peso corporal e a estatura, respectivamente, com uma balança
digital (FILIZOLA PL200) com precisão de 50g e um estadiômetro (SANNY) portátil
graduado em centímetros. De posse destas medidas, foi obtido o Índice de Massa
Corporal (IMC) e, subsequentemente, a avaliação nutricional de acordo com os
percentis de IMC. Os perímetros do abdômen e quadril foram avaliados ambos com
uma trena de metal flexível (SANNY).
O teste progressivo de esforço máximo foi realizado em uma esteira rolante
multiprogramável (Inbrasport Super ATL, Porto Alegre, Brasil). Durante a execução da
caminhada e corrida os avaliados foram constantemente monitorados por um
cardiofrequencímetro da marca Polar RS810cx que consiste de um relógio digital e
uma cinta fixada no tórax dos avaliados. Os dados referentes à FC foram enviados
diretamente pra um microcomputador para análise através do software Polar Precision
Performance. Todas as análises da VFC foram obtidas por meio do programa Kubios
HRV Analysis Software 2,0 for Windows (The Biomedical Signal and Medical Imaging
Analysis Group, Department of Applied Physics, University of Kuopio, Finlândia)
(TARVAINEN, M. P. et al., 2013).
A percepção subjetiva do esforço foi averiguada através da OMNI scale para
corrida e caminhada que se traduz em um cartaz com imagens e números referentes
à Escala de Percepção Subjetiva de Esforço que informa numericamente entre 0 e 10,
a sensação que o esforço está causando temporalmente durante a atividade proposta,
devido a sua fácil linguagem e identificação, de acordo com as figuras ilustradas,
facilitando assim a indicação verbal por parte dos avaliados (Ver figura 05)
(ROBERTSON et al., 2001; ROBERTSON et al., 2000; UTTER et al., 2002).
Por se tratar de uma escala validada inicialmente para crianças de 6 a 13 anos
de idade, 15% de nossa amostra (Grupo Eutrófico = 4 e Grupo Obesidade = 5)
apresentou valores de idade superior a 13 anos. Na busca de instrumentos para
suplantar esta necessidade, não encontramos escala adequada e especifica para
corrida, que pudesse ser aplicada. Trabalhos com adolescentes dessa faixa etária têm
preferido utilizar a Escala de Percepção Subjetiva de BORG, que se trata de uma
escala que varia entre 6 e 20, sem especificação ilustrativa do esforço tal qual
proposto com a OMNI scale (ADAMO; RUTHERFORD; GOLDFIELD, 2010).
Dessa forma, acreditamos que a utilização de uma escala proposta para
crianças mais jovens (OMNI scale), aplicada com uma amostra parcial e ligeiramente
mais velha (9 de 60 sujeitos), não tenha trago prejuízos de interpretação, levando-se
36
em consideração que a escala vigesimal de BORG por vezes teve sua adaptação feita
para uma escala decimal no sentido de facilitar a compreensão do executante de
determinado esforço, mas sem a preocupação de adição visual do tipo de esforço e
relacionamento da percepção com o tipo de exercício, sendo a escala apenas uma
representação esquemática e ordinal para a autopercepção.
Bastante
Cansado
Muito
cansado
Cansado
Ficando
cansado
Pouco
cansado
Não estou
nada cansado
Figura 5: Children’s OMNI Scale of Perceived Exertion for walking/running
(ROBERTSON et al., 2000).
A intensidade do esforço relativo à FC foi calculada utilizando-se a equação;
208 - (0,7 x Idade), pois, recentemente, teve sua validade preditiva testada em
crianças e considerada satisfatória (MACHADO; DENADAI, 2011;
TANAKA;
MONAHAN; SEALS, 2001).
3.4 PROCEDIMENTOS PARA A COLETA DOS DADOS
Todos os participantes do estudo passaram por uma rotina de avaliação que
aconteceu em ambiente reservado, arejado e não climatizado, com o consentimento
dos pais e/ou responsáveis, tendo estes, assinado o Termo de Consentimento Livre e
Esclarecido (TCLE). As avaliações foram realizadas sempre no período da manhã,
entre às 08h00min e 11h00min, e nenhuma avaliação foi realizada com tempo inferior
37
a 2 horas posterior da última refeição do avaliado, no sentido de evitar
redirecionamento do fluxo de sangue.
O protocolo de execução incluiu um momento de abordagem dos pais, em que
foram repassados novamente os procedimentos referidos no TCLE acerca do teste
contínuo e incremental. Em seguida, os avaliados permaneceram em posição supina
por um período de 5 minutos para verificação das variáveis dependentes em situação
de Repouso.
Após esse período, foi dado o início do teste que foi constituído de uma
caminhada em esteira rolante sem inclinação e com velocidade inicial de 6km/h. A
cada 3 minutos foi acrescido 1km/h de velocidade até que o avaliado atingisse a fadiga
auto reportada (exaustão) e exigisse o fim do teste. Durante todo o teste, foi permitido
ao avaliado recusar a continuidade do teste puxando espontaneamente um dispositivo
de segurança, fixado na cintura que ao ser acionado diminui rapidamente, mas não
instantaneamente, a velocidade da esteira ergométrica até a inércia total. Enquanto a
exaustão voluntária, não causasse interrupção do teste, os participantes eram
encorajados constante e verbalmente a se manterem em exercício pelo maior tempo
possível.
Para a verificação da percepção subjetiva de esforço, foi postado na frente da
esteira rolante um banner contendo a numeração e sua respectiva identificação
relativa a percepção subjetiva de esforço (ROBERTSON et al., 2005). Como já
reportado, o teste teve duração variável, uma vez que foi interrompido pelo próprio
executante ao reportar fadiga.
Os intervalos R-R foram continuamente registrados, mesmo tendo finalizado o
teste, pois, imediatamente, à desistência voluntária, os sujeitos foram conduzidos
novamente à posição supina por mais um período de 5 minutos para o registro das
variáveis em situação de recuperação imediata pós-exercício.
Os registros dos intervalos R-R foram editados manualmente através de
inspeção visual na tentativa de evitar que artefatos contaminem a análise. Na
sequência, os registros foram automaticamente filtrados pelo software. Qualquer
intervalo R-R com diferença superior a 20% do intervalo anterior foi automaticamente
filtrado. Durante toda a execução do protocolo, os sujeitos estiveram com o
cardiofrequencímetro de forma que a análise total foi recortada em 4 períodos de 5
minutos através do próprio KUBIOS software conforme descrito abaixo:
38

Repouso = 5 minutos iniciais em posição supina;

5min Iniciais = 5 primeiros minutos de atividade realizada na esteira;

5min Finais = 5 últimos minutos de atividade realizada na esteira, antes da
exaustão voluntária;

Recuperação = 5 minutos após a interrupção da corrida com o avaliado em
posição supina.
Durante toda o período de avaliação foi permitido que os sujeitos pudessem
beber água que era fornecida com a utilização de garrafas do tipo squeeze. Após a
última verificação, os sujeitos foram aconselhados a continuar a hidratação, mas os
avaliadores já não mais se responsabilizaram pelo fornecimento de água.
O protocolo de execução foi aprovado pelo comitê de ética e pesquisa com
seres humanos da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte – UERN em
atendimento às recomendações da resolução do Conselho Nacional de Saúde
resolução nº 466/12 sob o número de parecer: 454.570.
3.5 TRATAMENTO ESTATÍSTICO
Os dados foram apresentados utilizando-se da estatística descritiva através de
medidas de tendência central (média e mediana) e de dispersão (desvio padrão,
mínimo e máximo).
Como inferência estatística, utilizamos provas não paramétricas para a
verificação da normalidade da amostra e distribuição dos dados, tais como teste de
Shapiro Wilk em função do número de sujeitos em cada grupo. Além desses testes,
recorremos a medidas de assimetria e curtose, no sentido de uma verificação mais
aprofundada de desvios da normalidade.
Dada a distribuição paramétrica dos dados, verificamos o efeito simples
utilizando a comparação de médias pelo teste t de Student para amostra
independentes, no sentido de diferenciar os valores por agrupamento das variáveis.
Nas comparações envolvendo variáveis com distribuição assimétrica, utilizamos o
teste de Mann-Whitney para amostras independentes. Do mesmo modo, as
correlações foram investigadas utilizando o coeficiente de Pearson (paramétrico) e/ou
coeficiente de Spearman (não paramétrico).
39
A verificação do efeito da execução da atividade física nas variáveis
dependentes dentro dos grupos foi obtido pela Análise de Variância para medidas
repetidas (General Linear Models – GLM). Todos os dados foram calculados usando
como ferramenta de cálculo o software SPSS 20.0 (Statistical Package for the Social
Science, 20.0 Ink Chicago, IL, EUA) mantendo-se o nível de confiança de 95% para
um erro do tipo I (p < 0,05).
40
IV RESULTADOS
Na tabela 01, estão as características antropométricas que caracteriza cada um
dos grupos.
Tabela 01: Análise descritiva dos dados antropométricos da amostra.
VARIÁVEIS ANTROPOMÉTRICAS
ESTADO NUTRICIONAL
Valor p
Eutróficos
Obesos
Idade (anos)
13,2 + 1,1
13,8 + 1,5
0,090
Massa Corporal (kg)
43,5 + 2,1
91,5 + 17,0
0,000*
Estatura (cm)
154,7 + 2,4
162,2 + 7,8
0,000*
Índice de Massa Corporal (k/m2)
18,2 + 1,0
34,8 + 6,7
0,000*
Perímetro do Abdômen (cm)
70,1 + 2,0
108,4 + 8,2
0,000*
Perímetro do Quadril (cm)
78,7 + 1,6
97,9 + 5,4
0,000*
* = Diferenças significativas para um erro do tipo I (p < 0,001).
Com exceção da idade, todas as outras variáveis investigadas apresentaram
diferenças estatísticas significativas, evidenciando claramente, do ponto de vista
morfológico, que os critérios de inclusão para a separação dos grupos foram coerentes.
O desempenho dos participantes na execução da atividade física proposta pelo
protocolo do estudo revelou diferenças entre os grupos. Todas as variáveis
apresentaram diferenças significativas como, por exemplo, o tempo de permanência
em atividade. Este, foi superior no grupo Eutrófico, o que nos permitiu uma
segmentação para os cálculos da VFC, que não implicou em sobreposição dos tempos
para a estratificação dos períodos 5 minutos Iniciais e 5 minutos Finais. O mesmo não
ocorreu com o grupo Obesidade, que em função do tempo médio de permanência em
atividade (7,0 + 0,9 min), acarretou em sobreposição dos tempos durante a
estratificação do intervalo para análise. Sendo assim, o período dos 5 minutos Finais
tem um intervalo em comum (50% aproximadamente) com o período dos 5 minutos
Iniciais, criando assim, uma intersecção que não implica em falseamento dos
resultados ou contaminação do resultado no período.
41
Tabela 2: Análise descritiva das variáveis dependentes relacionadas ao desempenho
não fisiológico no exercício.
VARIÁVEIS DO PROTOCOLO DE
Estado Nutricional
Valor p
EXECUÇÃO
Eutróficos
Obesos
Duração total do teste (seg.)
955,7 + 166,0
721,2 + 55,7
0,000*
Duração total do teste (min.)
15,9 + 2,7
12,0 + 0,9
0,000*
Permanência em Atividade (seg.)
655,7 + 166,0
421,2 + 55,7
0,000*
Permanência em Atividade (min.)
10,9 + 2,8
7,0 + 0,9
0,000*
* = Diferenças significativas para um erro do tipo I (p < 0,001).
De acordo com a tabela 03, podemos perceber que os valores da FC do grupo
Eutrófico aumentaram substancialmente, mediante o incremento de carga e
progressão do teste, chegando a valores médios de 195,3 + 3,2bpm o que
corresponde a uma intensidade de 97,3 + 2,6%. O grupo Obesidade, ao final do teste,
apresentou valores de FC médios de 165,5 + 6,4bpm, gerando estimativa de 70,4 +
5,9% de intensidade relacionada a FCmáx estimada pela equação de TANAKA et al.
(2001).
As medidas de domínio de tempo são frequentemente reportadas como mais
adequadas para estudos de análises da VFC com longa duração (long term), apesar
de diversos estudos com verificações curtas (short term) terem utilizados estas
técnicas (BIRCH et al., 2012; FARAH et al., 2013; GAMELIN et al., 2009; MICHELS
et al., 2013; TASCILAR et al., 2011). Mesmo assim, optamos por medidas de domínio
da frequência como marcador da função autonômica, devido à totalidade de estudos
que utilizam essas medidas em investigações de curta duração ser maior.
Quanto aos índices da VFC, alguns autores reforçaram a ideia de que o estado
nutricional tem implicações na diminuição da variabilidade total, sendo observado em
sua sequência de estudos acerca da VFC em crianças com obesidade e eutróficas
(VANDERLEI et al., 2010a;2010b;2010c). Em nosso estudo, os dados referentes ao
grupo dos Obesos, igualmente aos do grupo Eutrófico, também apresentaram
diferenças significativas em todas as variáveis, excetuando-se algumas comparações.
42
Em sua maioria, não encontramos diferenças significativas entre os momentos
de Repouso e Recuperação, indicando, possivelmente, que os sujeitos tiveram uma
boa capacidade de recuperação autonômica pós-teste no tempo de 5min. De um
modo geral, o andamento do exercício gerou diminuição na variabilidade total e em
função dos valores de HF relativos aos 5 minutos finais terem sido próximos de zero,
acreditamos que os sujeitos apresentaram ou estiveram muito próximos de retirada
vagal em momentos próximos da exaustão causada pela intensidade do exercício.
Tabela 3: Componentes de domínio da Frequência para o grupo Eutrofia nas fases do
protocolo de execução com apresentação das diferenças nas comparações por
medidas repetidas obtidas pela GLM.
Evolução do Protocolo de Execução
MEDIDAS DE DOMÍNIO
DA FREQUÊNCIA
5 min Iniciais
5 min Finais
Recuperação
71,5 + 2,4 ψ
158,0 + 1,9
195,3 + 3,2
163,4 + 4,8
VLF (ms2)
25,5 + 9,4 π
317,1 + 95,6
48,3 + 24,0
31,7 + 28,2
LF (ms2)
779,6 + 111,2 Ω
34,6 + 6,8
1,0 + 0,1
749,2 + 124,7
1297,3 + 322,5 Ω
10,9 + 3,9
0,6 + 0,5
1266,9 + 251,2
Total (ms )
387,2 + 104,6 €
374,6 + 125,5
47,8 + 26,3
379,2 + 68,6
LF/HF (ms2)
0,6 + 0,2 Ω
4,7 + 1,2
1,4 + 0,1
0,7 + 0,4
LF (n.u.)
32,8 + 2,2 ψ
79,4 + 4,1
58,6 + 0,8
33,2 + 2,0
HF (n.u.)
48,1 + 2,3 Ω
21,1 + 4,0
41,4 + 0,9
48,9 + 3,4
74,5 + 2,4 ψ
180,9 + 6,5
205,8 + 3,5
104,4 + 3,5
Média da FC no
Repouso
Período (bpm)
2
HF (ms )
2
FC no fim do período
(bpm)
VLF (Frequência de Muito Baixa); LF (Frequência Baixa); HF (Frequência Alta); LF/HF (Razão entre
Baixa Frequência e Frequência Alta); ms2 (milissegundos ao quadrado) e n.u. (unidades normalizadas).
Ψ = diferenças significativas para todas as comparações (p < 0,05); π = diferenças significativas para
todas as comparações exceto entre o Repouso x Recuperação e 5 Minutos Finais x Recuperação (p <
0,05); Ω = diferenças significativas para todas as comparações exceto entre Repouso x Recuperação
(p < 0,05); € = diferenças significativas apenas nas comparações envolvendo os 5min Finais (p < 0,05).
Em ambos os grupos, o tempo de 5 minutos pareceu suficiente para os ajustes
autonômicos após um exercício até a exaustão se configurar novamente semelhante
aos de repouso. Mesmo assim, o grupo Eutrófico apresentou valores maiores e mais
próximos aos de Repouso em decorrência da Recuperação quando comparado com
43
o grupo Obesidade. Vale salientar que durante todo o período de descanso, os
avaliados estiveram sentados.
Em um estudo recente, com 24 crianças, sendo 12 saudáveis e 12 com fibrose
cística que realizaram o teste de caminhada de 6 minutos (TC6), os autores
encontraram valores de variabilidade no grupo de pacientes do que no grupo controle
e em ambos os casos aos valores foram diminuídos em função da atividade física. Ao
final do protocolo de teste, a amostra foi avaliada novamente e foi verificada uma
resposta autonômica em ambos os grupos no sentido de diminuir a VFC em direção
aos valores iniciais, considerada pelos autores como satisfatória, mas ainda não
equiparada aos valores de repouso (FLORENCIO et al., 2013).
Tabela 4: Valores das componentes de domínio da Frequência para o grupo
Obesidade nas fases do protocolo de execução com apresentação das diferenças nas
comparações por medidas repetidas obtidas pela GLM.
Evolução do Protocolo de Execução
MEDIDAS DE DOMÍNIO
DA FREQUÊNCIA
Repouso
5 min Iniciais
FC no Período (bpm)
87,2 + 1,6 ψ
149,1 + 3,8
VLF (ms2)
208,7 + 20,7 γ
5 min Finais
165,5 + 6,4
307,0 + 71,2 207,7 + 98,8
Recuperação
128,3 +
8,8
209,7 +
17,8
2
4,2 + 1,5 Ω
8,9 + 3,5
1,4 + 0,5
5,0 +
3,8
2
1,6 + 0,5 Ω
1,0 + 0,0
0,5 + 0,5
1,8 +
1,1
LF (ms )
HF (ms )
Total (ms2)
213,2 + 28,2 Ɐ 293,6 + 67,5 235,9 + 112,4
216,1 +
24,1
LF/HF (ms )
2,9 + 1,7 Ω
9,4 + 3,6
2,0 + 1,0
3,0 +
0,9
LF (n.u.)
54,9 + 7,3 ψ
88,3 + 4,0
73,7 + 5,3
56,2 +
4,8
HF (n.u.)
71,7 + 1,5 Ω
9,9 + 3,6
23,0 + 6,0
70,0 +
7,3
FC no fim do período
(bpm)
90,2 + 1,6 ψ
173,9 + 6,2
181,8 + 5,9
97,6 +
2,3
2
VLF (Frequência de Muito Baixa); LF (Frequência Baixa); HF (Frequência Alta); LF/HF (Razão entre
Baixa Frequência e Frequência Alta); ms2 (milissegundos ao quadrado) e n.u. (unidades normalizadas).
Ψ = diferenças significativas para todas as comparações (P < 0,05); γ = diferenças significativas para
todas as comparações exceto entre Repouso x 5min Finais; Repouso x Recuperação e 5min Finais x
Recuperação (P < 0,05); Ω = diferenças significativas para todas as comparações exceto entre
Repouso x Recuperação (P < 0,05); Ɐ = diferença significativa apenas entre Repouso x 5min Iniciais e
5min Iniciais x 5min Finais (P < 0,05).
Se observarmos que os valores de modulação autonômica associada à
atividade parassimpática diminuíram mais cedo e mais incisivamente em nossa
amostra de jovens obesos induzidos por esforços que os levaram à exaustão,
44
podemos especular que, possivelmente, intensidades mais baixas possam estar
associadas a uma menor exposição dos sujeitos com sobrepeso a problemas
autonômicos.
No que tange ao balanço global através da razão LF/HF, percebemos um
aumento exponencial durante os 5 minutos Iniciais, seguida de uma diminuição nos 5
minutos que antecederam a fadiga e novamente uma diminuição no período de
Recuperação (que não apresentou diferença significativa comparada com o
Repouso). Resultados semelhantes foram observados em um trabalho realizado por
pesquisadores espanhóis que avaliaram a modulação autonômica em função de
treinamento de alta intensidade de ciclistas de 18,0 + 3,0 anos. Os autores relataram
que os valores da razão LF/HF aumentou rapidamente no início e depois diminuiu
progressivamente até valores mínimos (SARMIENTO et al., 2013).
Pesquisadores de Taiwan, investigaram medidas de variabilidade em 171
crianças de ambos os sexos sendo 84 em estado de obesidade e 87 com peso normal,
todas com idades entre 9 e 13 anos, e verificaram que o grupo com excesso de peso
corporal apresentou os menores valores para LF, HF e Força Total quando
comparados com o grupo controle e menor engajamento em programas de atividade
física. As variáveis foram apresentadas em unidades logarítmicas, e portanto, não
convenientes de serem comparadas com nossos resultados numéricos (CHEN et al.,
2012).
Na Inglaterra, 182 crianças (87 meninos e 95meninas) com idades entre 6 e 11
anos foram mensuradas em posição supina, por período de 15 minutos, mas com
estratificação de 5 para efeitos de análise da VFC. Os autores encontraram menos
valores para os Obesos (HF = 36,1 + 14,4; LF = 34,9 + 12,2; LF/HF = 1,3 + 1,3),
quando comparados com o Eutróficos (HF = 42,1 + 17,3; LF = 32,1 + 12,1; LF/HF =
1,3 + 1,8) (BIRCH et al., 2012). Estes últimos se assemelham aos nossos resultados
exceto pela razão LH/HF que foi substancialmente maior que os nossos quando
comparamos com nossas medidas de repouso.
Em um estudo transversal com 74 adolescentes obesos (47 meninas e 27
meninos) do programa multidisciplinar para tratamento da obesidade em adolescentes
da Universidade de Pernambuco, classificados como obesos igualmente ao nosso
estudo, por apresentarem índice de massa corporal maior ou igual que o percentil 95
para idade e gênero e com idades entre 13 e 18 anos, normotensos, os valores de HF
(26,0 + 10), LF (74,0 + 10,0) e LF/HF (3,4 + 1,7) foram apresentados em unidades
45
normatizadas. Igualmente aos nossos resultados, a razão LF/HF ficou fora dos
padrões de normalidade que é entre 1 e 2. Contudo, os valores de HF e LF,
isoladamente, apresentaram uma condição inversa quando comparado com nossos
resultados (FARAH et al., 2013). Os autores sugerem ainda que a diminuição de
atividade parassimpática está mais associada com a obesidade central do que com a
obesidade geral, em que levaram em consideração as medidas de circunferência da
cintura e o índice de massa corporal, respectivamente, para essa caracterização da
obesidade.
Pesquisadores da Turquia, investigaram amostra de obesos (n= 66) e não
obesos (n = 40) e igualmente aos nossos resultados encontraram maiores valores de
FC de repouso nos indivíduos obesos (valor p = 0,001) (ALTUNCU et al., 2012). A
discrepância ocorreu na força total (obesos = 1847 + 893; não obesos = 2077 +
1012ms2) que em ambos os casos foi bem superior do que os nossos resultados,
apesar de manter a tendência de menores valores para os obesos; VLF (obesos =
1040 ± 314 ms2; não obesos = 1107 ± 454 ms2) e a razão LF/HF (obesos = 3.8 ± 2,3;
não obesos = 2.3 ± 0,9) novamente bem superior aos nossos resultados. Adiante, os
valores de LF (obesos = 40,68 ± 13.4 nu; não obesos = 39,9 ± 12,6 nu) e HF (obesos
= 16,02 ± 12.90 nu; não obesos = 21,5 ± 13,6 nu) foram mais próximos aos nossos
resultados.
Em ambos os casos (Eutróficos e Obesos) pudemos observar que HF (ms 2)
como também HF (n.u) apresentou diminuição caracterizando menor poder de
sinalização parassimpática no controle da frequência em função da progressão no
exercício. No grupo Eutrófico, verificamos em HF (n.u.), um ligeiro aumento entre os
5 minutos Iniciais e os 5 minutos Finais, denotando um retorno de atividade vagal
mesmo em situação de esforço extenuante. Dessa forma, a queda inicial a partir do
Repouso para os 5 minutos Iniciais pode ser atribuído a atividade barorreflexa em
função da mudança de posição e redistribuição de fluxo sanguíneo para a atividade
física desempenhada.
No grupo Obesidade, os valores são ainda menores e tendem a diminuir em
decorrência do exercício, sendo, novamente, aumentado em função da Recuperação.
Em HF (n.u.), a amostra de obesos apresentou ligeiro aumento entre os 5 minutos
Iniciais e os 5 minutos Finais e valores de Recuperação que não apresentaram
diferenças significativas em relação aos de Repouso. Vale salientar que os valores de
Repouso estiveram bem abaixo em relação ao grupo Eutrófico.
46
Os valores de LF (ms2 e n.u) também apresentaram semelhanças quanto à
tendência de aumento nos dois grupos. Sendo um componente que evidencia tanto
atividade simpática, quanto parassimpática. Frequentemente, os seus aumentos têm
sido explicados como um aumento da atividade simpática frente à atividade vagal.
Dessa forma, justifica-se nos dois grupos o seu aumento devido ao aumento dos
batimentos cardíacos e ajustes cardiovasculares típicos e inerentes à posição e à
execução do exercício (PASCHOAL et al., 2009).
Todas as variáveis sofreram mudanças significativas e as estimativas de
explicação do fenômeno através dos valores de variância explicada foram altos para
o grupo Eutrófico e baixos em sua maioria para o Grupo Obesidade como pode ser
visto na variável Força Total (ms2) teve uma explicação de apenas 22% como efeito
do exercício físico. Acreditamos que as mudanças tenham ocorrido, portanto, por uma
influência maior do estado nutricional como efeito limitante para o exercício e
atenuante para aumento de atividade simpática (FARAH et al., 2013).
Uma vez que as hipóteses de normalidade, homogeneidade da variância e
esfericidade foram satisfeitas, os resultados mostraram ser improvável que as
diferenças entre as condições tenham se originado somente em virtude de um erro
amostral. Uma estimativa do tamanho do efeito (η2 parcial) para cada variável está
representada na tabela 05 para o grupo dos Eutróficos e Obesos.
A tabela 5 nos faz perceber o quão fortemente afetado pelo exercício foi a
modulação autonômica, contudo, em estudo muito recente os domínios da qualidade
de vida foram analisados em 160 crianças e adolescentes (72 do sexo masculino e 88
do sexo feminino), com idades entre 8 e 18 anos e correlacionada ao padrão da VFC
no domínio da frequência. Associações menores, mas significativas, foram reveladas
apenas no que diz respeito ao domínio "autonomia". Os autores concluíram que
apesar de inclinação para que exista uma correlação entre os parâmetros da VFC e a
Qualidade de Vida, os processos fisiológicos associados do sistema nervoso
autonômico e revelados pela VFC não são capazes de representar características que
têm um relacionamento com aspectos psicossociais como a Qualidade de Vida
(SEIFERT et al., 2014).
Tabela 5: Valores inferenciais das variáveis de domínio da frequência obtidas pela
GLM dentro dos intervalos de confiança de 95% para um erro do tipo I (p < 0,05)
considerando o ajuste dos graus de liberdade através do Greenhouse-Geiser.
47
Eutróficos
MEDIDAS DE DOMÍNIO
Estimativa do
Obesos
Estimativa do
DA FREQUÊNCIA
sig.
VLF (ms2)
0,00
0,88
0,00
0,38
LF (ms2)
0,00
0,97
0,00
0,57
0,00
0,94
0,00
0,46
Total (ms )
0,00
0,78
0,03
0,22
LF/HF (ms2)
0,00
0,91
0,00
0,74
LF (n.u.)
0,00
0,97
0,00
0,98
HF (n.u.)
0,00
0,97
0,00
0,98
2
HF (ms )
2
Tamanho do efeito
sig.
Tamanho do efeito
VLF (Frequência de Muito Baixa); LF (Frequência Baixa); HF (Frequência Alta); LF/HF (Razão entre
Baixa Frequência e Frequência Alta); ms2 (milissegundos ao quadrado) e n.u. (unidades normalizadas).
Na tabela 06, podemos observar os valores de FC relativos a cada momento
de verificação, tanto em valor médio por período, como em valor absoluto ao final do
período. Foram encontradas diferenças significativas em todos os valores através do
teste t de student para amostra pareadas. Em geral, os valores de FC foram maiores
no grupo Obeso que no grupo Eutrófico, todavia, os aumentos foram maiores no grupo
Eutrófico.
Em estudo realizado com jovens da Tunísia, com idades entre 12 e 14 anos,
todos obesos e divididos em dois grupos (controle e exercício), os autores propuseram
atividade física de característica aeróbia com intensidades de 70 a 85% da FC máxima
por um período de 4 meses e 4 sessões semanais de 60 minutos, no intuito de
promover melhoras nos níveis de obesidade. Os autores encontraram durante a
testagem da capacidade aeróbia valores de FC máxima bem abaixo do valor
hipotético de acordo com a idade. O grupo treinamento apresentou valores
ligeiramente mais baixos de FC máxima (179,9 ± 11,4 e 175,3 ± 7,9) que o grupo
controle (181,3 ± 8,3 e 180,9 ± 8,1), porém, houve diferenças significativas nas
comparações intragrupos. Houve também uma redução da circunferência do
abdômen, sugerindo diminuição da massa gorda, mas os autores não encontraram
diferenças satisfatórias entre o grupo controle e o grupo experimental no que tange a
potência máxima (REGAIEG et al., 2013).
48
Tabela 6: Análise descritiva e inferencial das medidas fisiológicas de intensidade do
esforço entre os grupos ao longo das etapas de execução do protocolo de exercício.
Verificação durante o Repouso
VARIÁVEIS RELACIONADAS À
INTENSIDADE DO ESFORÇO
Eutróficos
Obesos
Valor p
Média do Período (bpm)
71,5
+
2,4
87,2
+
1,6
0,000*
Valor Absoluto no fim do período (bpm)
74,5
+
2,4
90,2
+
1,6
0,000*
Intensidade Estimada do Esforço (%)
_
_
_
Verificação durante os 5 minutos Iniciais
Eutróficos
Obesos
Valor p
Média do Período (bpm)
158,0
+
1,9
149,1
+
3,8
0,000*
Valor Absoluto no fim do período (bpm)
180,9
+
6,5
173,9
+
6,2
0,000*
Intensidade Estimada do Esforço (%)
69,9
+
1,8
55,7
+
3,3
0,000*
Verificação durante os 5 minutos Finais
Eutróficos
Obesos
Valor p
Média do Período (bpm)
195,3
+
3,2
165,5
+
6,4
0,000*
Valor Absoluto no fim do período (bpm)
205,8
+
3,5
181,8
+
5,9
0,000*
Intensidade Estimada do Esforço (%)
97,3
+
2,6
70,4
+
5,9
0,000*
Verificação durante o período de Recuperação
Eutróficos
Obesos
Valor p
Média do Período (bpm)
163,4
+
4,8
128,3
+
8,8
0,000*
Valor Absoluto no fim do período (bpm)
104,4
+
3,5
97,6
+
2,3
0,000*
Intensidade Estimada do Esforço (%)
72,2
+
3,9
37,0
+
8,0
0,000*
* = Diferenças significativas para um erro do tipo I (p < 0,001).
Acreditamos que a prescrição por zonas de intensidades para populações
jovens e com índices de obesidade devam considerar que os valores abaixo das zonas
máximas, já pode se configurar em uma atividade extremamente extenuante e que
pode gerar disautonomia precoce.
49
A tabela 07 dá início as análises em função dos níveis de peso corporal em um
determinado momento do protocolo. Como podemos observar, já no repouso os
grupos apresentam diferenças significantes em todas as variáveis de domínio da
frequência. Estes resultados corroboram com diversos estudos que afirmam ser o
excesso de peso, um redutor da variabilidade total e consequentemente diminuição
de atividade parassimpática e aumento do tônus simpático (CHEN et al., 2012;
DANGARDT et al., 2011; FARAH et al., 2013; LATCHMAN et al., 2011; PASCHOAL,
2012; PASCHOAL; FONTANA, 2011; PASCHOAL et al., 2009; TASCILAR et al.,
2011; VANDERLEI et al., 2010a).
Tabela 7: Análise inferencial (p valor) variáveis em cada momento da execução do
protocolo comparada entre os grupos Eutróficos e Obesos.
MEDIDAS DE DOMÍNIO
DA FREQUÊNCIA
Repouso
5 min
5 min
Iniciais
Finais
Recuperação
VLF (ms2)
0,000*
0,645
0,000*
0,000*
LF (ms2)
0,000*
0,000*
0,000*
0,000*
HF (ms2)
0,000*
0,000*
0,441
0,000*
Total (ms2)
0,000*
0,003**
0,000*
0,000*
LF/HF (ms2)
0,000*
0,000*
0,004**
0,000*
LF (n.u.)
0,000*
0,000*
0,000*
0,000*
HF (n.u.)
0,000*
0,000*
0,000*
0,000*
VLF (Frequência de Muito Baixa); LF (Frequência Baixa); HF (Frequência Alta); LF/HF (Razão entre
Baixa Frequência e Frequência Alta); ms2 (milissegundos ao quadrado) e n.u. (unidades normalizadas).
* = Diferenças significativas para um erro do tipo I (p < 0,001). ** = Diferenças significativas para um
erro do tipo I (p < 0,05).
Não foram encontradas diferenças significativas apenas na VLF que está
relacionada com a atividade simpática e, segundo alguns autores, também pode estar
relacionada com o sistema renina-angiotensina aldosterona e respostas inflamatórias
(LOPES et al., 2013;
VANDERLEI et al., 2009). Tendo a obesidade como um
causador de resposta inflamatória, podemos especular que os valores de VLF, sempre
mais altos para os obesos em praticamente todas as situações, possam estar
relacionados com processo inflamatórios (HAENSEL et al., 2008).
50
Ressaltamos que as análises dos 5 minutos Iniciais e 5 minutos Finais foram
realizadas com os sujeitos na posição bípede (durante a execução na esteira), mas
de acordo com alguns autores que pesquisaram diferenças nas medidas de
modulação autonômica em 30 crianças (15 eutróficas e 15 obesas) com idades entre
9 e 11 anos, em função da posição supina e bípede, a variabilidade da frequência
cardíaca, tanto na posição supina quanto na posição bípede, não mostrou alterações
autonômicas cardíacas em decorrência da obesidade infantil, sugerindo que, na faixa
etária e no grau de obesidade estudados, a modulação autonômica cardíaca não sofre
influências da posição de verificação (ANCONA et al., 2009).
A PSE traduz a sensação/percepção que o executante está sentindo em
determinado instante de tempo e as inferências realizadas mostraram que a
percepção subjetiva do esforço não apresentou diferenças nos momentos de repouso
e nem nos 5 minutos finais, já que, neste momento, está implícito que se encerrou por
incapacidade do avaliado continuar e, portanto, entendido pelo mesmo como o maior
valor para atribuição do esforço.
Contudo, em relação aos 5 minutos iniciais de atividade os avaliados do grupo
Obesos atribuíram maiores valores (mediana = 7) para a PSE do que o grupo Eutrófico
(mediana = 4). O valor da probabilidade associada de 0,000, mostra ser improvável
que estes resultados tenham ocorrido por erro amostral. Assim, os primeiros minutos
foram incisivamente mais extenuantes na percepção dos garotos com Obesos,
quando comparado com a percepção dos garotos Eutróficos.
Tabela 8: Análise dos postos de Mann-Whitney entre os grupos para a Percepção
Subjetiva de Esforço (PSE).
MOMENTOS DE
Teste de Independência
PSE
U de Mann-Whitney
Sig.
VERIFICAÇÃO
Eutróficos
Obesos
Repouso
0 [0; 0]
0 [0; 0]
U = 450,0; ɀ = 0,000
n.s.
5 minutos iniciais
4 [4; 5]
7 [5; 9]
U = 21,0; ɀ = -6,501
0,000*
5 minutos finais
10 [10; 10]
10 [10; 10]
U = 450,0; ɀ = 0,00
n.s.
Recuperação
0 [0; 0]
3 [2; 3]
U = 0,0; ɀ = -7,244
0,000*
n.s. = Não apresentou diferença significativa; * = Diferenças significativas para um erro do tipo I (p <
0,001).
51
Observando a figura 06, podemos ter uma ideia do relacionamento da FC com
outras variáveis independentes projetando no momento do teste. Somente a amostra
de Eutróficos chegou aos valores máximos de intensidade estimada durante o
exercício e incidentemente no momento de exaustão. O grupo obesidade não
conseguiu chegar nos valores máximos estimados de intensidade, mas reportou uma
sensação subjetiva de exaustão com FC abaixo disso.
FIGURA 6: Resumo de desempenho no protocolo de execução para os grupos
Eutrofia e Obesidade.
Percebe-se já no primeiro estágio que o grupo Obeso, sente o exercício mais
atenuante e desconfortante a julgar pelo valor 7 na escala, ainda que os valores de
frequência cardíaca não apontem para intensidades muito altas. Concomitante a isso,
o grupo não ative o estado estável que poderia mantê-los em atividade por um tempo
maior e dessa forma, já no segundo incremento de carga, os sujeitos entram em fadiga
e solicitam o final do treino.
Intensidades muito altas de treinamento foram investigadas do ponto de vista
inflamatório e, recentemente, em um estudo com adultos jovens (22 + 2), revelaram
que após 2 semanas, alguns marcadores inflamatórios como interleucina (IL) -6, IL-8,
IL-10, fator de necrose tumoral-α, aumentaram ao passo que as concentrações de
52
interferon-γ e IL-1β não sofreram alterações com uma sessão aguda. Ao final de duas
semanas de treinamento, não foram mais reportados aumentos desses marcadores
em função de sessão aguda reforçando a ideia de que o Treinamento Intervalado de
Alta Intensidade pode ser uma atividade segura e efetiva na diminuição dos níveis de
sobrepeso do indivíduo obeso que reconhecidamente já possui níveis circulantes mais
elevados de marcadores inflamatórios decorrentes da obesidade (ZWETSLOOT et al.,
2014).
Todavia, observando em nosso estudo a PSE e fazendo um paralelo com o
tempo de permanência em atividade por parte do grupo Obeso, acreditamos que essa
estratégia não consiga se estabelecer nos primeiros contatos com o paciente, devido
ao possível desconforto e brevidade que o treino traria. Além de poder afetar o gasto
energético total da atividade, temos que considerar que do ponto de vista autonômico,
a intensidade o agente mais propiciador de diminuição da variabilidade da frequência
cardíaca tendo-se esta configuração se acentuado em indivíduos obesos.
53
CONCLUSÃO E SUGESTÕES
Os valores de variabilidade da frequência cardíaca sofreram alterações
semelhantes em função da execução de atividade física contínua e incremental em
ambos os grupos (Eutróficos e Obesos), caracterizando assim, a atividade física como
um modificador do controle autonômico no coração. Apesar destas semelhanças, os
obesos tiveram os menores valores, ou seja, maior redução da variabilidade
acarretando maior exposição autonômica numa menor carga de trabalho.
Durante a recuperação, a resposta autonômica não apresentou grandes
diferenças, quando comparados com os valores iniciais intragrupos, mas, quando
comparados intergrupos, os obesos apresentaram ligeira diminuição de variabilidade,
sugerindo melhor recuperação nos jovens eutróficos por unidade de tempo.
A percepção subjetiva de esforço associou-se positivamente em ambos os
grupos ao ponto máximo da intensidade atingida pelos grupos, mas, quando
comparadas pela mesma unidade de tempo, os valores são sempre mais altos para
os obesos quando comparados com os Eutróficos, denotando uma maior sensação
de esforço por parte desse grupo e refletindo em menor tempo de execução do
exercício.
Assim, temos motivos para acreditar que estimativas de intensidade de trabalho
próximos dos valores máximos ou submáximos, quando aplicados a crianças com
níveis de obesidade podem não se refletir numa zona aceitável e exequível,
considerando um nível de segurança fisiológica para permanência em atividade e
capacidade do sujeito de permanecer na mesma.
Desta forma, sugerimos que além da estimativa das zonas de trabalho, sejam
avaliados também antes da prescrição, a condição de controle autonômico durante o
trabalho, a fim de conhecer as alterações que indiquem possíveis desajustes no
controle da bomba cardíaca.
54
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