ANÁLISE DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM...

Universidade do Vale do Paraíba Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento

Karla Marina Gonçalves Simões da Conceição

ANÁLISE DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM INDIVÍDUOS NA FAIXA ETÁRIA DE 55 A 65 ANOS, SEDENTÁRIOS,

TREINADOS E DESTREINADOS DURANTE O TESTE DE ESPIROMETRIA

São José dos Campos,SP 2006

Karla Marina Gonçalves Simões da Conceição



Dissertação apresentada no Programa de

Pós-Graduação em Engenharia Biomédica

da Universidade do Vale do Paraíba, como

complementação dos créditos necessários

para obtenção do título de Mestre em

Engenharia Biomédica.

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Aléxis Lazo Osório Co-Orientador: Prof. Dr. Alderico Rodrigues de Paula Júnior

São José dos Campos, SP.

2006

C745a

Conceição, Kâda Marina Gonçalves Simões de

Análise da variabilidade da fteqüência cardíaca em ìndivíduosna faixa etária de 55 â 65 aÌÌos, sedentários, beinados e destreinadosduÉnte o test€ de espiÌometÌia./ Karla Marina Gonçalves Simões deConceição. São José dos Campos: Univap, 200ó.

1 úsco las€r, coÌor

Dissertação de Meshado aprcsentaala ao Progmfia de Pós-Graduação em Engenharia Biomaica do Instituto de Pesquisa eDesenvolvimento ila Univerôidâde do Vale do Pamiba, 2006.

1. Freqüência CaÌdíaca 2. T€ste de esforço 3. Estruhúa ettuia 4.Fisioterapia L Osório, Roddgo Alexis Lazo. Odent., tr. Palla Í.,Alderico Rodrizues de. Coorient. III.Título

CDU:615 .8

Autorizo, exclusivamente para firs academicos e científicos, areprodução total ou parcial desta dissertação, por processo fotocopiadores ou transmissãoelehônica. desde oue citada a fonte.

Á.rAluna: W

o^t^, { /1gf çg

"ANÁI-ISE DA VARIASILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA EM IIIDIVÍDUOS NAFAIXA ETÁRIA DE 55 À 65 AìIOS, SEDENTÁRIOS, TRXINADOS E DESTREINADOS

DURANTE O TESTE DE ESPIROMETRIÀ"

Karla Marina Goncalves Simões da Conceicão

Banca Examinadora:

ProÍ. Dr. ALDERICO RODRIGIIES DE PÂULÂ JUNIOR (UNMP

Prol Dr. RODRIGO ALEXÌS LAZO OSóRÌO (LINÌV

Prol Dr. MAURÍCIO JosÉ ALvEs BoLzAM (UNIV

Prul Dr. CARLOS RODRIGUES DOUGLAS (FAC.

Prof Dr. MaÍcos Tadeu Tavares PachecoDiÌetor do IP&D - Univap

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho à minha filha Marcela e ao meu marido Marcelo, que não me

puniram pelas horas ausentes e que me dão muito apoio a cada dia da minha jornada.

Dedico este trabalho ao Papai e à Mamãe, que me fazem sentir a pessoa mais

inteligente e capaz deste mundo.

Dedico este trabalho aos meus irmãos (Aline, Zé, Carol e Isa) que cada qual com seu

jeito colaboraram para a realização deste sonho.

Dedico também aos meus queridos Avós (Carlos e Marina), que são muito presentes

na minha vida e me apóiam sem hesitar em qualquer circunstância.

AMO TODOS VOCÊS!

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a DEUS, por tudo que tenho.

A toda minha família, em especial ao Marcelo e à Marcela.

A todos os professores que cruzaram meu caminho e me beneficiaram de seus

conhecimentos. Em especial meu Orientador Prof. Rodrigo Osório e meu Co-orientador Prof.

Alderico de Paula.

Ao professor Maurício Bolzan, que além de conhecimento, me ensinou a estar sempre

pronto para ajudar.

A todos os amigos que fizeram parte desta etapa da minha vida, em especial à Marta,

que lutou bravamente comigo todos os dias desta longa jornada.

Agradeço também a todos os voluntários desta pesquisa que cederam um pouco do seu

tempo para realização do meu sonho. E a CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de

Pessoal de Nível Superior) pelo apoio financeiro.



RESUMO

O presente estudo teve como objetivo analisar a variabilidade da freqüência cardíaca em indivíduos na faixa etária de 55 a 65 anos treinados, sedentários e destreinados durante o teste de espirometria. Esta análise foi realizada através da transformada wavelet, que se trata de uma ferramenta matemática desenvolvida para o processamento de sinais. Para realização do estudo, os voluntários foram divididos em três grupos de acordo com seu condicionamento físico e classificados como: grupo Treinado, grupo Sedentário e grupo Destreinado. Foi realizado o teste de Espirometria em todos os sujeitos da pesquisa e no momento do teste era coletado também o sinal eletrocardiográfico para análise da variabilidade da freqüência cardíaca. Os resultados apontaram de uma forma geral, que o teste espirométrico não atua modulando o sistema nervoso autônomo, e que durante o período de repouso ambos os grupos apresentaram um predomínio simpático. Verificou-se também que os indivíduos do grupo Destreinados apresentaram valores próximos aos do grupo Treinado. Sendo assim, pode-se concluir que o teste espirométrico não oferece risco ao paciente na faixa etária de 55 a 65 anos, pois não atuou modulando o sistema nervoso autônomo. A transformada wavelet contínua, através da função Morlet, foi capaz de identificar os predomínios simpáticos e parassimpáticos durante o Teste de Espirometria em diferentes grupos, contribuindo para o entendimento do comportamento do sistema nervoso autônomo.

Palavras chave: Variabilidade da Freqüência Cardíaca; Espirometria; Atividade Física;

Transformada Wavelet.

ANALYSIS OF THE HEART RATE VARIABILITY ON INDIVIDUALS AGED 55 TO 65 YEARS OLD, SEDENTARY, TRAINED AND

UNTRAINED DURING THE SPIROMETRY TESTING

ABSTRACT

The present study had the objective to analyze the heart rate variability in individuals among the age between 55 to 65 years old classified in three groups: trained individuals (physical exercises practiced under professional supervision for three months and at the moment of the analysis for the study), sedentary (never trained under any supervision), detrained (physical exercises practiced under professional supervision for three months and stopped two months before the analysis for the study). The analysis was constructed trough the Wavelet Transform, that is a mathematical tool developed for physical signs processing. The volunteers were divided in three groups, according to their physical conditioning for the development of the study. They were classified as Trained Group, Sedentary Group and Detrained Group. The Spirometry Test was preformed at all individuals selected for the research. An eletrocardiographyc sign was collected to analyze the variability of the heart rate at the moment of the test. The results were indicative of that the spirometry test does not act modulating the Autonomous Nervous System (ANS) and that during the resting period the Sympathetic System predominates in all groups of individuals. The authors concluded that Detrained Group has values very close to the Trained Group and that the Spirometry Test does not offer risk for patients between 55 and 65 years old because it does not modulate the ANS. The continuous Wavelet Transform through Morlet function was capable to identify the Sympathetic and Parasympathetic prevails during the Spirometric Test at different groups. This capacity contributes for the adequate understanding of the Autonomous Nervous System behavior. Key words: Heart Rate Variability; Spirometry; Physical Activity; Wavelet Transform.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Inervação autonômica do coração Powers e Howley, (2000, p. 161.)......................7 Figura 2 - Ilustração do traçado eletrocardiográfico com suas respectivas ondas, segmentos e intervalos. (SILVERTHORN, 2003)........................................................................................11

Figura 3 – Paciente devidamente posicionado para o teste espirométrico.............................. 27

Figura 4 – Esquema da coleta dos dados e transformação do sinal.........................................31 Figura 5 - Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Treinado...........................................................................38 Figura 6 – Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Sedentário.........................................................................39 Figura 7 – Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Destreinado......................................................................40 Figura 8 – Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo sedentário.........................................................................................................41 Figura 9 – Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo treinado.....................................................................................................................42 Figura 10 – Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo destreinado................................................................................................................43

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Valores médios e desvios padrão dos Valores Antropométricos de cada grupo estudado....................................................................................................................................33 Tabela 2- Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão entre elas referentes ao período de repouso (60 segundos) dos grupos estudados...................................................................................................................................34 Tabela 3 Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão durante a manobra de Capacidade Vital (CV) dos grupos estudados.......................................35 Tabela 4- Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão durante a manobra de Capacidade Vital Forçada (CVF) dos grupos estudados...................................................................................................................................35 Tabela 5 Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão durante a manobra de Ventilação Voluntária Máxima (VVM) dos grupos estudados.............36 Tabela 6 - Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão referentes ao período de recuperação pós-teste. Este período foi de 180 segundos....................................................................................................................................37 Tabela 7 – Valores médios e desvios padrão em porcentagens dos resultados das manobras espirométricas CV, CVF e VVM..............................................................................................44

LISTA DE ABREVIATURAS CEP - Comitê de Ética em Pesquisa CV - Teste de Capacidade Vital CVF - Capacidade Vital forçada CWT - transformada wavelet contínua DP - Desvio Padrão ECG - Eletrocardiograma GWS - “Global Wavelet Spectrum” Espectro de Ondeleta Global HF- High frequency- Alta freqüência Hz - Hertz IMC - Índice de massa Corporal LF- Low frequency- baixa freqüência RR – Intervalo entre ondas R do eletrocardiograma VFC - Variabilidade da Freqüência Cardíaca VVM - Ventilação Voluntária Máxima X - Média

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 1

1.1 Objetivo ................................................................................................................................ 4

1.2 Justificativa ........................................................................................................................... 5

2. REVISÃO DE LITERATURA............................................................................................ 6

2.1 Sistema Nervoso Autônomo ................................................................................................. 6

2.2 Variabilidade da Freqüência Cardíaca .................................................................................. 9

2.3 Eletrocardiograma ............................................................................................................... 11

2.4 Transformada Wavelet........................................................................................................ 12

2.5 Espirometria........................................................................................................................ 16

2.6 Envelhecimento .................................................................................................................. 17

2.7 Atividade Física X Destreinamento .................................................................................... 19

3. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................... 22

3.1.1 Amostra............................................................................................................................ 22

3.1.2 Dados Antropométricos ................................................................................................... 22

3.1.3 Critérios para Inclusão e Exclusão .................................................................................. 23

3.1.4 Princípios Éticos e Legais................................................................................................ 24

3.1.5 Materiais...........................................................................................................................24

3.1.6 Manual de procedimentos para realização do Teste Espirométrico.................................25

3.1.7 Orientações de Preparação para o teste Espirométrico....................................................25

3.1.8 Protocolo Experimental do Teste Espirométrico.............................................................26

3.1.9 Protocolo do Treinamento Físico realizado pelo grupo Treinado....................................29

3.2 Análise da Variabilidade da Freqüência Cardíaca..............................................................30

3.2.1 Análise Estatística............................................................................................................31

4. RESULTADOS ................................................................................................................... 32

5. DISCUSSÃO ....................................................................................................................... 45

6. CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 51

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 52

ANEXOS..................................................................................................................................57

ANEXO A - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido – TCLE...................................... 58

ANEXO B – Comitê de Ética em Pesquisa da UNIVAP......................................................... 60

1

1 INTRODUÇÃO

O sistema cardiovascular é controlado pelo Sistema Nervoso Autônomo que através dos

nervos simpáticos e parassimpáticos, liberam neurotransmissores, como noradrenalina e

acetilcolina, respectivamente, que atuam no coração, influenciando desde a freqüência cardíaca,

até o débito cardíaco (AUBERT; SEPS: BECKERS, 2003).

O estudo da Variabilidade da Freqüência Cardíaca (VFC) é um método não invasivo

muito utilizado na avaliação do equilíbrio do sistema nervoso simpático e parassimpático. O

exercício físico é considerado o mais potente agente modulador do sistema nervoso autônomo,

pois já é sabido que ambos os ramos simpático e parassimpático apresentam sensibilidade a este

tipo de atividade (REBELO et al., 1997).

A VFC é representada por variações na duração dos intervalos RR, que ocorrem na

dependência da atividade dos sistemas nervosos simpático e parassimpático; e seu estudo vem

sendo utilizado para reconhecer e caracterizar patologias que afetam o controle autonômico do

coração (LONGO, 1995).

Fatores múltiplos, mentais, físicos e ambientais, juntamente com a respiração, influenciam

de forma secundária a freqüência dos batimentos cardíacos e a pressão sanguínea (AUBERT;

SEPS: BECKERS, 2003).

O termo espirometria é proveniente do latim (spiro = respirar e metrum = medida) e

consiste em medir a entrada e saída de ar nos pulmões. Há indícios de seu surgimento em meados

do século XIX, como técnica de avaliação clínica, por meio de um trabalho pioneiro de

Hutchinson, em 1846 (COSTA ; JAMAMI, 2001).

Segundo Pereira (2002), a espirometria permite medir o volume de ar inspirado e expirado

e os fluxos respiratórios. A capacidade pulmonar total é a quantidade de ar contida nos pulmões

2

depois de uma inspiração máxima. O volume residual é o volume de ar que permanece nos

pulmões após uma expiração máxima. A capacidade vital pode ser medida lentamente ou forçada,

e corresponde ao volume de ar eliminado desde a capacidade pulmonar total até volume residual.

O volume expiratório forçado no primeiro segundo é a quantidade de ar eliminado no primeiro

segundo da manobra expiratória forçada; é a medida de função pulmonar mais útil clinicamente.

A perda da função pulmonar é acelerada com a idade e este fator é um forte predito de

mortalidade geral, os estudos sobre o declínio da função pulmonar dos idosos, apresentam valores

funcionais superestimados (PEREIRA, 2002).

Indivíduos com mais de 65 anos de idade incluem o mais crescente segmento da

população Norte Americana, porém 85% desta população apresentam uma ou mais condição

cardíaca crônica, e 42% apresentam alguma limitação funcional de suas capacidades. Além disso,

o processo de envelhecimento vem acompanhado de um maior declínio do desempenho

cardiovascular, massa muscular, força e composição corporal, acompanhado de uma diminuição

da atividade física (SHANNON, 1996).

A combinação do crescimento da população idosa com a escalada da saúde vem

contribuindo para o maior problema de saúde pública, causando um grande impacto econômico.

Nos Estados Unidos, a população idosa conta com mais de um terço dos gastos com cuidados

médicos, e compõe a maior despesa com cuidados médicos para o Governo Federal (PHILIP,

1999).

A prática do exercício físico, além de se opor ao sedentarismo, contribui de maneira

significativa para a manutenção da aptidão física, principalmente no idoso. O sedentarismo, que

tende a acompanhar o envelhecimento, é um importante fator de risco para as doenças crônico-

degenerativas, especialmente, as afecções cardiovasculares, sendo principal causa de morte nos

idosos (ALVES, et al, 2004). O envelhecimento conduz a uma perda progressiva das aptidões

3

funcionais do organismo, aumentando o risco do sedentarismo. Essas alterações, nos domínios

biopsicossociais, põem em risco a qualidade de vida do idoso, por limitar a sua capacidade para

realizar, com vigor, as suas atividades do cotidiano e colocar em maior vulnerabilidade a sua

saúde (ALVES, et al, 2004).

1.1 Objetivo

O objetivo do presente estudo foi analisar a Variabilidade da Freqüência Cardíaca em

indivíduos na faixa etária entre 55 e 65 anos, treinados, sedentários e destreinados durante o teste

de Espirometria.

1.2 Justificativa

Nos últimos 20 anos, tem-se notado uma significante relação entre o sistema nervoso

autônomo e a mortalidade cardiovascular, incluindo morte súbita cardíaca (TASK FORCE,

1996).

A compreensão da interação da função cardiovascular, sistema nervoso autônomo e

atividade física continuam intrigando pesquisadores das diversas áreas como medicina, fisiologia

ambiental e do exercício, educação física e engenharia biomédica, pois ambas estão intimamente

ligadas ao estudo do exercício físico influenciando a função cardíaca (AUBERT; SEPS:

BECKERS, 2003).

Em indivíduos normais, a duração dos intervalos RR varia continuamente, batimento a

batimento. Esta variação é mais significativa nos jovens e é modulada pelos movimentos

respiratórios, recebendo a denominação de arritmia sinusal respiratória (BARBOSA, 2003). Esta

modulação respiratória da VFC está relacionada com a freqüência e a amplitude respiratória.

4

A prática do exercício físico, além de se opor ao sedentarismo, contribui de maneira

significativa para a manutenção da aptidão física, principalmente no idoso. O sedentarismo, que

tende a acompanhar o envelhecimento, é um importante fator de risco para as doenças crônico-

degenerativas, especialmente, as afecções cardiovasculares, sendo principal causa de morte nos

idosos (ALVES, et al, 2004).

A Transformada de Wavelet trata-se de uma ferramenta matemática desenvolvida

recentemente para o processamento de sinais, e por ser recente, vêm sendo pouco empregada em

estudos na área da saúde.

5

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Sistema Nervoso Autônomo

O Sistema Nervoso Autônomo está estruturalmente e funcionalmente organizado para

coordenar a interação e o funcionamento dos diferentes sistemas do organismo. Podendo

assegurar a homeostasia (controle cardiovascular, regulação térmica, mobilidade gastrintestinal,

funções excretoras, reprodução, fisiologia endócrina, entre outras) e a adequação das respostas ao

stress submetido ao organismo, como por exemplo, as variações térmicas, o exercício físico, ou

apenas a tolerância ortostática (FREITAS, 2001).

O sistema cardiovascular é controlado principalmente pelos centros cerebrais superiores,

mais propriamente dito o Sistema Nervoso Autônomo que através dos nervos simpáticos e

parassimpáticos, liberam noradrenalina e acetilcolina, respectivamente, que atuam no coração,

modificando desde a freqüência cardíaca, até o débito cardíaco. (AUBERT; SEPS: BECKERS,

2003).

O coração apresenta um padrão de contração inata, porém é também inervado pelo sistema

nervoso autônomo que o possibilita a responder às alterações fisiológicas do organismo. Os

nodos sinoatrial e atrioventricular possuem ambas as inervações simpática e parassimpática. A

inervação simpática é feita através de fibras dos gânglios cervicais e torácicos superiores e a

inervação parassimpática é feita através de ramos dos nervos vagos, como pode ser observado na

Figura 1 (GRAFF, 2003; GUYTON; HALL, 2002).

6

Figura 1 – Inervação autonômica do coração. Fonte: Powers e Howley,( 2000, p. 161.) Foi Langley, professor de Fisiologia da Universidade de Cambridge que criou a

designação do termo “sistema nervoso autônomo” há 100 anos atrás, e identificou dois

componentes separados (simpático e parassimpático), baseado em seus estudos sobre o efeito do

bloqueio das sinapses ganglionares pela nicotina. Em 1921, Loewi descobriu que quando se

estimulava o nervo vago, este liberava uma substância, que ficou mais tarde conhecida como

acetilcolina. Langley descobriu também que a estimulação dos troncos simpáticos periféricos

7

também liberava uma substância, a “simpatina”, posteriormente identificada como noradrenalina

(FREITAS, 2001).

O sistema nervoso simpático atua no coração através da liberação de adrenalina, que

provoca taquicardia, decorrente da estimulação do nó sinoatrial, conseqüentemente há a abertura

dos canais lentos de cálcio e sódio; motivo pelo qual, há também aumento da força de contração,

aumentando o débito sistólico e cardíaco (DOUGLAS, 2000). A estimulação simpática intensa

pode aumentar a freqüência cardíaca, nos adultos jovens, de 70 batimentos/minuto para 180 a 200

e até 250 batimentos/minuto. Além disso, a estimulação simpática também aumenta a força de

contração cardíaca e, consequentemente o volume de sangue bombeado e a fração de ejeção.

Assim, a estimulação simpática, em geral, pode aumentar o débito cardíaco por duas a três vezes

(GUYTON; HALL, 2002).

O sistema nervoso parassimpático altera a freqüência cardíaca através da liberação da

acetilcolina pelo nervo vago, que causa despolarização diastólica, diminuindo a freqüência dos

batimentos cardíacos. Já a atuação do sistema nervoso simpático na freqüência cardíaca é

mediada pela liberação da noradrenalina, que causa a aceleração da despolarização diastólica

vagal, aumentando a freqüência dos batimentos cardíacos Sob condições de repouso, existe uma

predominância parassimpática e as variações no período cardíaco são amplamente independentes

na modulação vagal (TASK FORCE, 1996).

Os batimentos cardíacos não são regulares, o ritmo sinusal apresenta um grau de variação

que é considerado normal e até mesmo esperado em indivíduos sadios. Existem fatores que

alteram ainda mais este ritmo, que são eles: exercício físico ou mental, respiração, alterações

metabólicas, mudanças posturais, entre outras. Essa variação ocorre por modificações do tônus

autonômico através da modulação simpática aumentando a freqüência cardíaca ou a

parassimpática diminuindo-a (GRUPI et al., 1994 e FRANCHINI, 2000).

8

2.2 Variabilidade da Freqüência Cardíaca

A relevância clínica da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) foi primeiramente

valorizada em 1965, quando Hon e Lee notaram que o sofrimento fetal era procedido por

alterações nos intervalos entre os batimentos, antes de qualquer mudança notável ter ocorrido na

freqüência cardíaca por si só (TASK FORCE, 1996).

A análise da VFC é um método não invasivo muito utilizado na avaliação do equilíbrio do

sistema nervoso simpático e parassimpático. O exercício físico é considerado o mais potente

agente modulador do sistema nervoso autônomo, tanto a atividade do sistema nervoso simpático,

como a do sistema nervoso parassimpático já mostraram sensibilidade a este tipo de atividade,

quer ele seja agudo ou crônico (REBELO et al., 1997).

A VFC pode ser designada por variações na duração dos intervalos RR, que ocorrem na

dependência da atividade dos sistemas nervosos simpático e parassimpático; e seu estudo vem

sendo utilizado para reconhecer e caracterizar patologias que afetam o controle autonômico do

coração (LONGO, 1995).

Os indivíduos normais têm uma variação fisiológica nos intervalos interbatimentos em

fase com os ciclos respiratórios. Esta “arritmia sinusal” tem sido considerada como sinal de um

sistema cardiovascular saudável e é mais acentuada nos jovens e nos desportistas (LONGO;

FERREIRA; CORREIA, 1995).

A freqüência cardíaca sinusal é modulada pela atividade do sistema nervoso autônomo,

onde o aumento da atividade parassimpática diminui a freqüência cardíaca, pela liberação de

acetilcolina, enquanto o aumento da atividade simpática eleva a freqüência cardíaca pela

liberação da noradrenalina (LIMA; KISS, 1999). Assim, o sistema nervoso autônomo no coração,

9

por meio de seus ramos eferentes simpáticos e parassimpáticos, regulam e modulam as respostas

e as oscilações da freqüência cardíaca (CARVALHO et al., 2002; USHIZIMA, 2000), ou seja, as

variações da duração dos intervalos RR estão na dependência da atividade dos sistemas tanto

simpático quanto parassimpático. Essas variações constituem o que é comum designar-se por

VFC (LONGO; FERREIRA; CORREIA, 1995).

Portanto, a VFC pode ser estimada com base na série de intervalos entre os batimentos

(intervalo RR), por serem mais facilmente calculados como sendo os períodos entre ondas R

consecutivas, ou intervalos RR (GRUPI et al., 1994).

A VFC permite análises aprofundadas neste mecanismo de controle. Ela pode ser

facilmente determinada através de registros (gravações) ECG, resultando em séries de tempo

(intervalos RR) que são geralmente analisadas em domínios de tempo e freqüência. A energia em

diferentes bandas de freqüência corresponde à atividade de nervos simpáticos (0.04-0.15Hz) e

parasimpáticos (0.15-0.4Hz) (AUBERT; SEPS: BECKERS, 2003).

As chamadas medidas no domínio do tempo são índices obtidos de um registro contínuo

de eletrocardiograma (ECG), a partir do qual se determina a dispersão da duração dos intervalos

entre complexos QRS normais, isto é, restantes da despolarização sinusal. Os vários índices

propostos para mensuração da VFC no domínio do tempo podem ser derivados de cálculos

aritméticos, estatísticos e geométricos (REIS et al, 1998).

As medidas no domínio da freqüência são derivadas da análise da densidade do espectro

de potência que descreve a distribuição da densidade (variância) em função da freqüência (REIS,

et al, 1998).

10

2.3 Eletrocardiograma

Eletrocardiograma (ECG) é o registro da atividade elétrica do coração, processo pelo qual

é originado no nó sinoatrial através de um potencial de ação que se propaga pelo átrio e pelo

sistema de excitação e condução, até a excitação de todo miocárdio, é um fenômeno complexo e

seu registro varia de acordo com o sistema de medição empregado. Ao observar um traçado

eletrocardiografico, destaca-se um grupo de curvas que se evidenciam, são elas: P, Q, R, S e T,

como mostra a figura 2:

Figura 2- Ilustração do traçado eletrocardiografico com suas respectivas ondas, segmentos e intervalos. Fonte: Silverthorn, (2003, p.427.)

11

Destas 5 ondas, três são positivas (aparecem sobre a linha isoelétrica): P, R e T; e duas são

negativas (aparecem sob a linha isoelétrica): Q e S. As curvas Q, R e S são mais rápidas que as

anteriormente citadas e juntas formam o complexo QRS. Cada uma destas curvas é interpretada

de acordo com um fenômeno que ocorre no coração durante cada batimento. A primeira onda P

representa a despolarização do átrio, porque nesta área se inicia a despolarização. Em seguida há

uma linha isoelétrica, intervalo PQ, em que não há mudanças elétricas. O complexo QRS

representa a despolarização ventricular e por fim, a onda T indica a repolarização do ventrículo

(DOUGLAS, 2000).

O sinal do ECG apresenta uma forma de onda que é o resultado da soma dos campos

elétricos gerados durante a despolarização e repolarização das células do miocárdio, durante os

batimentos cardíacos. Dessa forma é possível observar no ECG o início e o término de cada ciclo

cardíaco. É baseando-se nesta informação que se forma o sinal RR, que é o sinal de VFC que

descreve o intervalo entre os batimentos cardíacos consecutivos ao longo do tempo. Como é o

sistema nervoso autônomo que controla a freqüência cardíaca, é possível obter, a partir da análise

da variação dos intervalos entre os batimentos, um indicador sobre a atuação dos ramos

simpáticos e parassimpáticos sobre o nódulo sinoatrial (CARVALHO, 2003).

2.4 Transformada Wavelet

A análise estatística do sinal RR traz informação sobre a dispersão dos intervalos, ou seja,

faz uma medida dos intervalos RR num dado intervalo de tempo. Já a análise espectral permite

mensurar as influências simpática e parassimpática do sistema nervoso sobre a freqüência

cardíaca, uma vez que o ramo parassimpático tem resposta mais rápida que o simpático, tornando

possível distinguir suas influências dividindo o espectro em faixas de freqüência. Esta ferramenta

12

propicia uma análise direta de como o sistema nervoso autônomo de uma pessoa reage a um

estímulo qualquer. Existem algumas técnicas para análise espectral, sendo a transformada de

Fourier a mais tradicional, entretanto, existe uma alternativa relativamente recente para este tipo

de análise que é proporcionada pela Transformada Wavelet com a qual se obtém os escalogramas

(CARVALHO, 2003).

A Transformada de Fourier tradicional consiste em mostrar a contribuição de cada

freqüência presente no sinal inteiro para a energia total. Esta ferramenta utiliza-se da série de

Fourier para encontrar uma combinação linear infinita de funções trigonométricas e que encontra

grandes aplicações no tratamento de sinais estacionário, ou seja, Joseph Fourier, com sua teoria

de análise de freqüência, afirmou que qualquer função periódica f(x) é a somatória de senos e

cossenos dada pela seguinte relação:

onde coeficientes a0, ak e bk são calculados por:

13

A Transformada em Ondeletas ou Wavelet trata-se de uma ferramenta matemática

desenvolvida para o processamento de sinais não-estacionários (TORRENCE; COMPO, 1998).

Entende-se como característica não-estacionária as séries temporais cujos seus momentos

estatísticos, média, variância, etc., variam em quaisquer segmentos tomados desta série. Tem sido

aplicada nas mais diversas áreas do conhecimento, desde estudos sobre turbulência atmosférica,

processamento de sinais biológicos e até sistemas hidrológicos devido justamente as

características não-estacionárias destas séries temporais (BOLZAN, 2004).

A Transformada Wavelet tem por base funções matemáticas na forma de pequenas ondas

e que são limitadas no tempo, tornando uma das imposições para ser uma função ondeleta, ou

seja, que a sua energia média seja zero. Tais funções são chamadas funções ondeleta mãe e que

podem ser dilatadas/comprimidas e transladadas no tempo, permitindo separar em diferentes

níveis os detalhes do sinal, como se estivesse varrendo toda a faixa de freqüência que se pretende

analisar (CARVALHO, 2003). Este processo de dilatação e/ou compressão e translação são

realizados da seguinte forma:

,

onde a refere-se a dilatação (compressão) e b a translação no tempo. Com isso, pode-se

obter a Transformada Wavelet propriamente dita na seguinte forma:

,

onde f(t) é a série temporal a ser analisada.

14

Há dois tipos de funções ondeletas: as Discretas utilizadas para decomposição e filtragem

de qualquer série temporal. E as Contínuas, que são comumente utilizadas para visualizar, em um

diagrama tridimensional, a relação existente entre as componentes de diferentes freqüências em

função do tempo. As ondeletas contínuas mais comuns são: a Morlet e a Chapéu Mexicano. A

função Morlet é bastante útil para analisar as várias freqüências pertencentes ao sistema e

identificar nelas uma relação entre tempo e freqüência através da construção dos chamados

espectogramas (BOLZAN, 2004). Estes espectogramas, ou “escalogramas”, podem ser obtidos

tomando o módulo dos coeficientes da transformada wavelet contínua (CWT) e elevando-os ao

quadrado.

Karlson et al. (2000), compararam diferentes métodos de análise de sinais não-

estacionários e concluíram que a transformada em ondeletas apresentava melhores resultados e

maior precisão e exatidão que os demais métodos de análise. Um dos resultados obtidos também

através das ondeletas é o gráfico da média espectral das freqüências conhecido como Espectro de

Ondeleta Global (GWS - do inglês “Global Wavelet Spectrum”), que é gerado através do cálculo

da somatória das freqüências existentes no período considerado pela Transformada, é uma forma

similar do espectro de energia obtida via Transformada Rápida de Fourier (TORRENCE ;

COMPO, 1998).

Portanto, a transformada wavelet trata-se de uma ferramenta matemática desenvolvida

recentemente para o processamento de sinais, e por ser recente, vêm sendo pouco empregada em

estudos na área da saúde.

15

2.5 Espirometria

A espirometria consiste em medir a entrada e saída de ar nos pulmões. Há indícios de seu

surgimento em meados do século XIX, como técnica de avaliação clínica, por meio de um

trabalho pioneiro de Hutchinson, em 1846 (COSTA & JAMAMI, 2001).

De acordo com o I Consenso Brasileiro sobre Espirometria (1996), a espirometria é um

teste usado como diagnóstico, permitindo a prevenção e a quantificação dos distúrbios

ventilatórios. Ela permite medir o volume de ar inspirado e expirado e os fluxos respiratórios.

Embora as primeiras medidas de volumes pulmonares datem mais de um século atrás, a

espirometria só se tornou um teste popular na medicina respiratória nas últimas quatro décadas.

Seu sucesso está baseado em detectar alterações ventilatórias, que passariam despercebidos em

outro teste não-invasivo, e a boa aceitabilidade da técnica se dão pelo fato da alta qualidade dos

instrumentos com custo relativamente baixo (PELLEGRINO, 2001).

A espirometria é recomendada para todos os pacientes acima de 45 anos fumantes atuais

ou ex-fumantes, ou com algum sintoma respiratório para o possível diagnóstico de uma doença

pulmonar obstrutiva crônica (GARY et al, 2000).

Segundo Pereira (2002), a espirometria permite medir o volume de ar inspirado e expirado

e os fluxos respiratórios. A capacidade pulmonar total é a quantidade de ar contida nos pulmões

depois de uma inspiração máxima. O volume residual é o volume de ar que permanece nos

pulmões após uma expiração máxima. A capacidade vital pode ser medida lentamente ou forçada,

e corresponde ao volume de ar eliminado desde a capacidade pulmonar total até volume residual.

O volume expiratório forçado no primeiro segundo, é a quantidade de ar eliminado no primeiro

segundo da manobra expiratória forçada; é a medida de função pulmonar mais útil clinicamente.

16

A perda da função pulmonar é acelerada com a idade e este fator é um forte predito de

mortalidade geral, por diversas causas, de modo que as equações que estudam o declínio desde o

máximo da função pulmonar até a idade avançada terão menor inclinação e, portanto,

superestimam os valores funcionais dos idosos (PEREIRA, 2002).

De acordo com Barbosa (2003), as características dos movimentos respiratórios são

capazes de alterar as variações cíclicas dos intervalos RR. Essas alterações decorrem tanto de

influências direto sobre a modulação do sistema nervoso parassimpático, quanto indiretamente,

através de mecanismos quimiorreceptores.

2.6 Envelhecimento

A população idosa vem aumentando rapidamente e a expectativa de vida continua

crescendo ano após ano. Em 1900, a expectativa de vida para homens e mulheres era 46.6 e 49.1

anos, respectivamente. Em 1980, a expectativa de vida aumentou tanto para os homens quanto

para as mulheres, passando para 69.8 e 77.5 anos, respectivamente. Existe uma projeção para

2040 de que a população tenha em média uma expectativa de vida de 75.0 anos para homens e

83.1 anos para mulheres. Atualmente, nos Estados Unidos existem aproximadamente 35 a 40

milhões de adultos acima de 65 anos, e apenas 4 milhões acima de 85 anos, com o aumento da

expectativa de vida, existe uma projeção para 2040 de 13 milhões de adultos acima de 85 anos

(PHILIP, 1999).

Indivíduos com mais de 65 anos de idade incluem o mais crescente segmento da

população Norte Americana, porém 85% desta população apresentam uma ou mais condição

cardíaca crônica, e 42% apresentam alguma limitação funcional de suas capacidades. Além disso,

17

o processo de envelhecimento vem acompanhado de um maior declínio do desempenho

cardiovascular, massa muscular, força e composição corporal, acompanhado de uma diminuição

da atividade física (SHANNON, 1996).

Chaunchaiyakul, et al, (2004), investigaram em seu estudo os efeitos do envelhecimento

nas propriedades elásticas do tecido pulmonar e na parede do tórax, quantificando a contribuição

de cada um simultaneamente no trabalho do músculo inspiratório em repouso e durante exercício

físico em idosos. Seus resultados sugeriram que o limite ventilatório que o idoso apresenta dá-se

pela maior calcificação do gradil costal, deixando o tórax mais rígido e dificultando a respiração.

Além da calcificação acelerada do gradil costal, o envelhecimento aponta outras alterações

na parede do tórax, tal como, a diminuição da complacência da parede do tórax; o endurance, que

está relacionado presumivelmente com a calcificação de cartilagem costal, entre outras

(JANSSENS et al., 1998).

Pelkonen, et al (2003), em seu estudo sobre o declínio da função pulmonar e a atividade

física, concluíram que a atividade física está relacionada com um declínio mais lento da função

pulmonar, tanto em indivíduos fumantes como em não-fumantes, e com baixa mortalidade, sendo

assim, pessoas de meia idade e idade avançada deveriam ser encorajadas a praticarem algum tipo

de atividade física.

O envelhecimento está relacionado com alterações musculares que está diretamente

associado com diminuição de força e resistência. Estas mudanças resultam em capacidade

funcional e qualidade de vida diminuída. Uma porção significativa desta diminuição não é

resultado somente do envelhecimento, mais sim do estilo de vida sedentário tão frequentemente

associado com esta faixa etária (CHAUCHAIYAKUL et al, 2004).

De acordo com Botelho (2002), a importância da prática regular de atividade física em

idosos é inquestionável, pois proporciona melhor condicionamento físico e melhoramento nos

18

sistemas cardiovascular, respiratório e endócrino. Além disso, acarreta melhoria do bem-estar e

redução da morbidade e mortalidade.

2.7 Atividade Física versus Destreinamento

A atividade física está associada às mudanças hemodinâmicas e altera as condições

cardíacas. As respostas cardiovasculares à atividade física dependem do tipo e da intensidade do

exercício. A freqüência cardíaca durante o exercício é regulada pela modulação simpática

aumentada e por um recuo da atividade parassimpática. Esta regulação varia entre os indivíduos

de acordo com a hereditariedade (tamanho do ventrículo esquerdo; predisposição para certas

atividades esportivas), nível físico, modo de exercício (treinamento de resistência ou treino

estático) e habilidade (economia de exercício). Posturas corporais (supina, sentado, de pé),

variáveis ambientais (temperatura, umidade, altitude), estados de espírito e estado hormonal

(AUBERT; SEPS: BECKERS, 2003).

O envelhecimento conduz a uma perda progressiva das aptidões funcionais do organismo,

aumentando o risco do sedentarismo. Essas alterações, nos domínios biopsicossociais, põem em

risco a qualidade de vida do idoso, por limitar a sua capacidade para realizar, com vigor, as suas

atividades do cotidiano e colocar em maior vulnerabilidade a sua saúde (ALVES, et al, 2004).

A perda nos níveis de adaptação adquirida no treino está intimamente relacionada ao

período de tempo em que foram adquiridos. Como regra, quanto mais longo o período de

treinamento mais longo será o período de destreinamento e toda aquisição que se ganha

lentamente e em um tempo prolongado mantém-se com mais facilidade e perde-se com mais

lentidão do que as aquisições conseguidas rapidamente e em um tempo curto (RAIMUNDO,

2005).

19

Jerome (1991) relata em seu estudo, que o papel do exercício no estilo de vida já é

reconhecido na civilização Ocidental há mais de 2500 anos, porém os benefícios desta atividade

em relação com o envelhecimento da população é um campo mais recente de pesquisa. Isso se dá

ao fato de que a população idosa está aumentando, e com ela, os problemas relacionados com

este envelhecimento, pois praticamente todos os órgãos e sistemas sofrem alterações anatomo-

fisiológicas nesta etapa da vida, porém estas alterações nem sempre representam doenças ou

inatividade. Relata ainda que a diminuição da capacidade funcional não esteja diretamente

relacionada com os processos intrínsecos do envelhecimento e sim com a inatividade e o estilo de

vida sedentário adotado por grande parte da população idosa.

A prática de exercícios físicos pode diminuir a mortalidade e a morte cardíaca repentina.

Exercícios regulares de treinamento também são capazes de modificar o equilíbrio autônomo e

acelerar a recuperação da interação simpatovagal fisiológicas (TASK FORCE, 1996).

A carga de volume durante o treinamento de resistência resulta em mudanças adaptativas

em muitos aspectos da função cardiovascular. O coração melhora sua habilidade de bombear

sangue, principalmente através do aumento do volume de fluxo, que ocorre devido ao aumento

no volume diastólico e um pequeno aumento na massa ventricular esquerda. Em contraste, o

treinamento de força resulta em aumentos maiores na massa ventricular esquerda. Há pequena ou

nenhuma alteração no volume ventricular. O exercício de resistência também diminui a carga

metabólica no coração em repouso ou em qualquer intensidade sub-máxima de exercício. Isto

ocorre pelo aumento do volume de fluxo e da diminuição da freqüência cardíaca (AUBERT;


A taquicardia (induzida pelo exercício) ocorre por uma diminuição do estímulo

parassimpático, ou por um aumento do estímulo simpático, é induzida por exercício dinâmico e

mediada por um mecanismo bifásico inicialmente dependente da liberação vagal rápida e da

20

atividade simpática aumentada, especialmente em níveis mais altos de exercício (AUBERT;


. Brenner et al (1998) também sustenta esta hipótese: no início do exercício a freqüência

cardíaca é aumentada por uma redução na atividade parassimpática e um aumento temporário no

predomínio simpático. Uma continuação da atividade física contribui para uma atenuação deste

predomínio simpático.

Alguns aspectos morfológicos e funcionais como no caso das adaptações anaeróbias

perdem-se mais rapidamente do que as adaptações aeróbias e de força máxima. A hipertrofia

muscular é tanto quanto vagarosa em sua evolução durante o treinamento quanto no

destreinamento. A redução da força durante o destreinamento dá-se em uma velocidade inferior

quando comparada com o tempo para aquisição no treinamento. Vale lembrar, que os níveis de

força muscular em períodos curtos de destreinamento, permanecem um pouco acima daqueles

encontrados no pré-treinamento (RAIMUNDO, 2005).

Desta forma, o exercício físico, em si, é um comportamento que provoca importantes

modificações no funcionamento do sistema cardiovascular e em seus mecanismos de ajustes

autonômicos. No entanto, o estudo da VFC durante o exercício físico pode permitir uma análise

adicional e não-invasiva do controle neural da freqüência cardíaca durante esse comportamento

(ALONSO, 1998).

21

3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1.1 Amostra

A amostra foi constituída de 13 indivíduos na faixa etária de 55 a 65 anos, de ambos os

sexos, sendo 6 indivíduos sedentários e 7 indivíduos treinados (praticantes de atividade física). O

grupo constituído pelos indivíduos treinados ficou caracterizado como grupo Treinado, o qual, os

indivíduos faziam parte de um grupo de treinamento na academia da própria Universidade. Este

treinamento era monitorado por um profissional especializado (educador físico) e tinha seu foco

voltado para indivíduos da terceira idade, sendo realizado três vezes por semana. Estes mesmos

indivíduos se comprometeram em ficar dois meses sem treinar ou praticar qualquer outro tipo de

atividade física (este período foi de dezembro a janeiro). Depois deste período de férias, foi feita

uma nova coleta nestes indivíduos, caracterizando o grupo Destreinado.

Os indivíduos sedentários, não passaram por nenhum tipo de treinamento e foram

utilizados como grupo controle.

3.1.2 Dados Antropométricos

Para a avaliação antropométrica (peso e altura) de cada participante, foi utilizada uma

balança antropométrica da marca Filizola (Brasil) devidamente calibrada para mensuração do

peso em quilogramas, com aproximação de 0,1Kg. Nesta avaliação o participante permaneceu

descalço e com roupas leves sobre a plataforma da balança, mantendo a distribuição do peso

igualmente entre os pés, de acordo com a metodologia sugerida por Heyward e Stolarczyk,

(2000).

A estatura foi avaliada com estadiômetro da marca cardiomed, onde o voluntário

permaneceu descalço e com os pés separados por aproximadamente 10 cm, com o peso

22

distribuído em ambos os pés e, os braços soltos ao longo do corpo. Além disso, também foi

pedido ao voluntário que permanecesse com a cabeça ereta e com o olhar para o horizonte, de

acordo com a metodologia de Heyward; Stolarczyk, (2000). Cada medida obtida foi aproximada

em 0,5 cm para a unidade mais próxima (para cima ou para baixo).

3.1.3 Critérios para inclusão e exclusão

Os critérios de inclusão como requisitos para compor o grupo de participantes foram:

Apresentar uma faixa etária entre 55 e 65 anos.

Ser saudável e estar apto a participar do estudo.

Sem distinção de sexo, raça e credo.

Ser ativo e independente, porém que não esteja praticando outro tipo de atividade física

durante o período do estudo.

Cooperar com o pesquisador e agir de acordo com o protocolo, que vêm a ser confirmado

mediante a assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido.

Foram adotados como critério de exclusão os seguintes itens:

Possuir alguma das contra-indicações para o teste de espirometria: hemoptise, angina

recente, deslocamento de retina, crise hipertensiva, edema pulmonar e aneurisma de aorta

torácica;

Apresentar qualquer patologia respiratória ou cardíaca.

Indivíduos fumantes.

23

3.1.4 Princípios Éticos e Legais

O presente protocolo de pesquisa foi submetido à revisão ética pelo “Comitê de Ética em

Pesquisa – CEP” da UNIVAP n° H013/2006/CEP. Para a realização dos procedimentos foi

exigido o “Termo de Consentimento Livre e Esclarecido” (ANEXO 1) de todos os sujeitos

participantes do protocolo de investigação.

3.1.5 Materiais

Os materiais listados abaixo foram utilizados para o desenvolvimento da pesquisa:

Um espirômetro;

Bocais individuais;

Clipe nasal;

Um computador Notbook Pentium-2, da Extenser; acoplado a uma placa analógica digital

DATAQ DI – 194 RS;

Um monitor cardíaco (osciloscópio) da marca ACTIVE ECAFIX;

Eletrodos auto-adesivos descartáveis para ECG Medi-Trace 200, Kendai Ag/AgCl;

Giletes descartáveis para fazer a tricotomia local;

Uma balança antropométrica da marca Filizola.

Um estadiômetro da marca Cardiomed

Álcool 70%.

Lenços de papel;

Produtos para fazer o expurgo dos bocais;

24

O teste espirométrico foi realizado no setor de pneumologia, da clínica de Fisioterapia da

Univap, localizada no bloco Sete, em todos os sujeitos da pesquisa. Durante o teste os

participantes foram monitorados através do eletrocardiograma para registro do sinal elétrico.

3.1.6 Manual de Procedimentos para realização do Teste

Espirométrico

Foi utilizado o manual de procedimentos do laboratório de função pulmonar, que engloba

os seguintes itens:

Descrição dos testes e seus objetivos;

Indicações dos exames;

Contra-indicações dos exames;

Calibração dos equipamentos;

Preparação do paciente para realização dos exames;

Diretrizes para controle de qualidade;

Manutenção básica do equipamento;

Precauções de segurança relacionadas ao procedimento (controle de infecção, etc);

3.1.7 Orientações de preparação para o Teste Espirométrico

Quando o exame foi marcado com o paciente, foram dadas as seguintes recomendações

para não alterar o resultado do teste.

Infecções respiratórias nas três últimas semanas, como gripe, resfriado e pneumonia

podem alterar a função pulmonar;

Jejum não é necessário;

25

Café e chá não devem ser ingeridos nas últimas seis horas;

Cigarro deve ser proibido por pelo menos duas horas;

Álcool não deve ser ingerido nas últimas quatro horas;

Refeições volumosas devem ser evitadas uma hora antes dos testes;

O paciente deve repousar 5 a 10 min antes do teste.

3.1.8 Protocolo Experimental do Teste Espirométrico

No local do Teste, os pacientes foram instruídos a permanecerem em repouso por um

período mínimo de 15 min antes de iniciar a preparação para o teste. Neste intervalo, foram

explicados aos pacientes todos os procedimentos que seriam realizados.

Já com o paciente em repouso, foi feita a devida colocação dos eletrodos do ECG para

monitoramento cardíaco durante as manobras espirométricas, com o auxílio de um monitor

(osciloscópio) da marca ACTIVE ECAFIX, sendo selecionado derivação MC5, conforme

recomenda o Conselho Nacional de Ergometria (1995).

Posteriormente à colocação dos eletrodos, foi dado início à explicação do teste

propriamente dito ao paciente, esta explicação foi pausada e o mesmo deveria compreender

corretamente para que não ocorresse qualquer tipo de dúvida durante as manobras. E ainda assim,

o comando verbal durante o teste foi claro e objetivo.

Cada manobra é realizada de uma maneira diferente e as mesmas estão descritas abaixo:

CV (capacidade vital) é a mudança de volume medido na boca entre as posições de plena

inspiração e expiração completa, sem esforço máximo.

CVF (capacidade vital forçada) é obtida através de uma inspiração máxima seguida de

uma expiração forçada máxima, curta e explosiva. O indivíduo não deve tossir, o que

26

pode acarretar valores falsamente elevados. O esforço expiratório precisa durar apenas 1 a

2 segundos.

VVM (ventilação voluntária máxima) é o maior volume de ar que o indivíduo pode

mobilizar em um minuto com esforço voluntário máximo. Esta manobra é geralmente

feita por um período de 10 a 15 segundos e o volume neste período de tempo é então

extrapolado para o valor de 1 minuto. Durante o teste o indivíduo deve ser estimulado a

respirar tão rapidamente e profundamente quanto possível. O padrão deve ser uma

simulação da respiração durante uma corrida.

A figura 3 ilustra o devido posicionamento do paciente durante a realização do teste

espirométrico. Pode-se verificar o posicionamento dos eletrodos, o clipe nasal e o bocal do

espirômetro.

Figura 3: Paciente devidamente posicionado para o teste espirométrico.

27

O número de tentativas deve levar em conta que são necessárias três curvas aceitáveis,

que existe um efeito de aprendizado com a repetição das manobras, e que há a possibilidade de

um indivíduo cansar ou aborrecer-se. Com base nos fatores acima, raramente mais de oito curvas

são necessárias. Em alguns estudos, os maiores valores são obtidos após três tentativas aceitáveis,

baseando-se nisso, nosso estudo teve uma coleta de três tentativas.

Início do exame:

Repouso (1 min)

Teste de Capacidade Vital Lenta-CV:

Primeira tentativa (40 seg.).

Repouso

Segunda tentativa (40 seg.).

Repouso

Terceira tentativa (40 seg.).

Repouso

*Teste de Capacidade Vital Forçada - CVF:


Repouso


Repouso


Repouso

*Teste de Ventilação Voluntária Máxima-VVM:


Repouso

28


Repouso


Recuperação de 3 min

3.1.9 Protocolo do treinamento físico realizado pelo grupo Treinado

Os indivíduos que compuseram o grupo Treinado participaram de um programa de

treinamento de resistência muscular localizada que foram realizados três vezes por semana

(segunda-feira, quarta-feira e sexta-feira), por aproximadamente 1 hora e trinta minutos na

academia da própria Universidade. Cada sessão foi dividida da seguinte maneira:

05 minutos de exercícios gerais para aquecimento (caminhada na esteira rolante).

05 minutos de alongamentos (membros superiores, tronco e membros inferiores).

40 minutos de treinamento propriamente dito (aparelhos de musculação).

05 minutos de alongamentos (membros superiores, tronco e membros inferiores).

05 minutos de exercícios de soltura (volta à calma, que consistira de movimentos de

balanço das extremidades do corpo).

Os exercícios de alongamentos foram realizados de forma passiva uma vez que este tipo

de treinamento de flexibilidade oferece uma maior proteção contra lesões musculares (WIRHED-

1986; FOX, BWERS e FOSS, 2000). Os exercícios resistidos foram realizados com 03 séries de

10 repetições, com pausas de no mínimo 01 minuto e no máximo 02 minutos de descanso entre as

séries e de no máximo 03 minutos entre os grupos musculares.

29

3.2 Análise da Variabilidade da Frequência Cardíaca

Os dados foram coletados utilizando a placa analógica de aquisição dos dados acoplada a

um laptop com o “software” DATAQ, onde o sinal era registrado durante todas as fases do

protocolo do teste espirométrico. Este sinal analógico foi convertido a um sinal digital, sendo

passado para uma versão TXT.

A figura 4 ilustra o esquema da coleta e os passos seguidos para transformação do sinal.

Figura 4: esquema da coleta dos dados e transformação do sinal.

PACIENTE ECG

SINAL ANALÓGICO

PLACA ANALÓGICA

COMPUTADOR

SINAL DIGITAL

BOCAL

ESPIRÔMETRO

COMPUTADOR

INSTRUTOR

30

A segunda etapa do tratamento dos dados foi feita no Matlab 6.1, com o programa

“extrairr”, utilizado para extrair automaticamente os intervalos RR de um sinal digitalizado

gerando um vetor de dados.

Já com os intervalos RR definidos, foi feita a transformada contínua wavelet dos vetores

adquiridos, utilizando a função Morlet. Através da transformada, foram geradas duas colunas de

valores referentes a freqüência e potência espectral. Estas duas colunas de valores foram

enviadas para o programa Microsoft Excel 2003 para a realização do cálculo das áreas referentes

ao sistema nervoso simpático e parassimpático de acordo com suas bandas de freqüências.

3.2.1 Análise Estatística

Para se escolher a análise estatística que seria empregada (paramétrico ou não-

paramétrico) aplicou-se o teste de Normalidade.

A análise estatística de significância foi realizada a partir de testes paramétricos (One way

ANOVA), pois os dados apresentavam a existência de normalidade em sua distribuição. Após o

teste de variância os dados passaram pelo teste de sensibilidade designado Teste de Tukey,

classificado como um complemento à ANOVA para identificar as médias que, duas a duas,

diferem significantemente entre si. Foram considerados níveis de significância P ≤ 0,05 de acordo

com as recomendações de Callegari-Jacques, (2004).

31

4 RESULTADOS

Participaram deste estudo, 13 sujeitos (9 do sexo feminino e 4 do sexo masculino) na

faixa etária de 55 a 65 anos, os quais foram divididos em três grupos distintos, Grupo Sedentário,

Grupo Treinado e Grupo Destreinado. Os indivíduos que fizeram parte do Grupo Treinado foram

os mesmos que se comprometeram a não realizar nenhuma atividade física por um tempo pré-

determinado, e que posteriormente refizeram o teste, e foram caracterizados como Grupo

Destreinados.

A Tabela 1 ilustra os valores antropométricos (idade, peso, altura e IMC) dos grupos

classificados como Sedentário, Treinado e Destreinado. Foi feita a análise estatística dos dados

através do teste de Tukey.

Tabela1: Valores médios e desvios padrão dos Valores Antropométricos de cada grupo estudado.

DADOS SEDENTÁRIO

ANTROPOMÉTRICOS X±DP

TREINADO

X±DP

DESTREINADO

X±DP

IDADE (anos) 60,3 ± 3.3 62 ± 4.6 60± 4.0

PESO (Kg) 64 ± 12.6 61 ± 7.3 61 ± 4.5

ALTURA (cm) 1.59 ± 0.04 1.60 ± 0.08 1.57± 0.06

IMC (Kg/m2) 25.6 ± 4.6 23.6 ± 2.7 24.75 ± 1.0

IMC = índice de massa corporal; Kg = quilograma; cm= centímetro; Kg/m2= quilograma por metro quadrado; DP = Desvio Padão; X = média. P>0.05

32

A Tabela 2 ilustra a média e desvio padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão

entre elas, durante o período de repouso dos diferentes grupos.

Tabela 2: Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão entre elas referentes ao período de repouso (60 segundos) dos grupos estudados.

SNA SEDENTÁRIO

X ± DP

TREINADO

X ± DP

DESTREINADO

X ± DP

SIMPÁTICO 0.16 ± 0.1 0.11 ± 0.1 0.07 ± 0.05

PARASSIMPÁTICO 0.06 ± 0.06 0.03 ± 0.03 0.03 ± 0.02

RAZÃO 2.46± 2.7 2.77 ± 2.9 2.21 ± 0.59

SNA= Sistema Nervoso Autônomo; X = média; DP = desvio padrão. P>0.05

Baseado nos dados acima se pode afirmar que houve um predomínio da atuação

simpática em ambos os grupos, pois todos apresentaram valores acima de 1 para razão. Porém

não houve diferença estatisticamente significante (P> 0.05) entre os grupos estudados.

A Tabela 3 ilustra as médias e os desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a

razão entre elas, durante a manobra de CV dos grupos Sedentário, Treinado e Destreinado. O

tempo estimado da manobra foi de 40 segundos.

33

Tabela 3: Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão

durante a manobra de Capacidade Vital (CV) dos grupos estudados.

SNA SEDENTÁRIO

X ± DP

TREINADO

X ± DP

DESTREINADO

X ± DP

SIMPÁTICO 0.51± 0.3 0.39 ± 0.29 0.52 ± 0.5

PARASSIMPÁTICO 0.58 ± 0.4 0.49 ± 0.4 0.89 ± 1.3

RAZÃO 0.88 ± 0.4 0.80 ± 0.5 0.58 ± 1.3

SNA= Sistema Nervoso Autônomo; X = média; DP = desvio padrão. P>0.05

O comportamento do sistema nervoso autônomo de acordo com a Tabela 3 demonstrou

uma maior atividade vagal nos três grupos estudados durante a manobra de CV. Não houve

diferença estatisticamente significante entre os grupos estudados.

A Tabela 4 apresenta as médias das áreas dos sistemas simpáticos e parassimpáticos

durante a manobra de CVF e suas predominâncias nos diferentes grupos estudados. O tempo

estimado da manobra foi de 25 segundos.

Tabela 4: Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão durante a manobra de Capacidade Vital Forçada (CVF) dos grupos estudados.

SNA SEDENTÁRIO

X ± DP

TREINADO

X ± DP

DESTREINADO

X ± DP

SIMPÁTICO 0.96 ± 0.8 *0.43 ± 0.2 0.37 ± 0.5

PARASSIMPÁTICO 0.63 ± 0.5 0.65 ± 0.8 1.84 ± 0.7

RAZÃO 1.50 ± 1.9 0.67 ± 1.1 0.20 ± 0.1

SNA= Sistema Nervoso Autônomo; X = média; DP = desvio padrão. *p<0,05 em relação ao sedentário.

34

Como pôde ser observado na tabela acima, o grupo Sedentário apresentou uma maior

influência simpática, enquanto os grupos Treinado e Destreinado apresentaram um predomínio

parassimpático durante a manobra de CVF. Houve diferença estatisticamente significante

(p<0,05) para o grupo Treinado em relação ao grupo Sedentário.

Apresenta-se na Tabela 5, os valores médios das áreas simpáticas, parassimpáticas e a

razão entre elas durante a manobra de VVM (Ventilação Voluntária Máxima) nos respectivos

grupos estudados: Sedentário, Treinado e Destreinado. O tempo estimado da manobra foi de 15

segundos.

Tabela 5: Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão durante a manobra de Ventilação Voluntária Máxima (VVM) dos grupos estudados.

SNA SEDENTÁRIO

X ± DP

TREINADO

X ± DP

DESTREINADO

X ± DP

SIMPÁTICO 0.31 ± 0.1 0.21 ± 0.2 0.14 ± 0.1

PARASSIMPÁTICO 1.00 ± 0.4 0.23 ± 0.2 0.30 ± 0.1

RAZÃO 0.31 ± 0.3 0.92 ± 1.1 0.48 ± 0.5

SNA= Sistema Nervoso Autônomo; X = média; DP = desvio padrão. P>0.05 .

Durante a manobra de VVM, como se pode notar na tabela acima todos os grupos

apresentaram um predomínio do sistema nervoso parassimpático. Não houve diferença

estatisticamente significante entre os grupos estudados.

A Tabela 6 mostra os valores médios das áreas simpáticas e parassimpáticas e a razão

entre elas durante um período de recuperação após as manobras respiratórias, neste período o

indivíduo deveria permanecer em repouso por aproximadamente 3 minutos.

35

Tabela 6: Valores médios e desvios padrão das áreas simpáticas, parassimpáticas e a razão referentes ao período de recuperação pós-teste. Este período foi de 180 segundos.

SNA SEDENTÁRIO

X ± DP

TREINADO

X ± DP

DESTREINADO

X ± DP

SIMPÁTICO 0.15 ± 0.1 0.15 ± 0.1 0.10 ± 0.04

PARASSIMPÁTICO 0.04 ± 0.04 0.10 ± 0.1 0.03 ± 0.01

RAZÃO 3.53 ± 2.0 1.52 ± 0.9 2.97 ± 1.5

SNA= Sistema Nervoso Autônomo; X = média; DP = desvio padrão. P>0.05 .

Durante o período de recuperação pós-teste, como mostra a Tabela 6, ambos os grupos

apresentaram um predomínio do sistema nervoso simpático, pois apresentaram valores da razão

acima de 1, não houve diferença estatisticamente significante.

A Figura 5 ilustra o protocolo completo do teste espirométrico, contendo repouso, CV,

CVF, VVM e recuperação, com seus predomínios simpáticos e parassimpáticos em dados

percentuais referente ao grupo Treinado.

36

1% 4%17%

14%

23%

15%

8%

8% 4% 6%

repouso-parasrepouso-simpCV-parasCV-simpCVF-parasCVF-simpVVM-parasVVM-simprec-parasrec-simp

Figura 5: Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Treinado. Paras: parassimpático; Simp: simpático; CV: Capacidade Vital; CVF: Capacidade Vital Forçada; VVM: Ventilação Voluntária Máxima; rec: recuperação.

Através da Figura 5 é possível quantificar através de números percentuais o predomínio

simpático e parassimpático durante cada fase do protocolo do grupo Treinado. Onde na fase de

repouso, houve um predomínio simpático (4%) em relação ao sistema nervoso parassimpático

(1%). Já na manobra de CV, o predomínio foi parassimpático, bem como nas manobras de CVF e

VVM. E por fim, na fase de recuperação apresentou um predomínio também simpático (6%) em

relação com o sistema nervoso parassimpático (4%).

A Figura 6 representa o teste espirométrico do grupo Sedentário e suas respectivas áreas

simpáticas e parassimpáticas.

37

4% 1% 12%

13%

22%14%

7%

22%

4% 1%

repouso-simprepouso-parasCV-simpCV-parasCVF-simpCVF-parasVVM-simpVVM-parasrec-simprec-paras

Figura 6: Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Sedentário. Paras: parassimpático; Simp: simpático; CV: Capacidade Vital; CVF: Capacidade Vital Forçada; VVM: Ventilação Voluntária Máxima; rec: recuperação.

Em relação à Figura 6, pode-se observar que durante o repouso do grupo Sedentário

houve novamente um predomínio simpático (4%) em relação com a atuação do sistema nervoso

parassimpático (1%). Durante a manobra de CV houve um sutil predomínio parassimpático

(13%), contra o sistema nervoso simpático (12%). Em relação à manobra de CVF houve um

predomínio simpático (22%) em relação ao sistema nervoso parassimpático (14%). Durante a

manobra de VVM retorna o predomínio vagal (22%) em relação à atuação simpática (7%). Por

fim, na fase de recuperação o grupo apresentou um predomínio simpático (4%) em relação com o

sistema nervoso parassimpático (1%).

A Figura 7 representa o teste espirométrico do grupo destreinado e seus predomínios

simpático e parassimpático demonstrados através de porcentagens.

38

2%1% 12%

21%

9%42%

3% 7% 2% 1%

repouso-simprepouso-parasCV-simpCV-parasCVF-simpCVF-parasVVM-simpVVM-parasrec-simprec-paras

Figura 7: Valores médios percentuais do sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático referentes ao grupo Destreinado Paras: parassimpático; Simp: simpático; CV: Capacidade Vital; CVF: Capacidade Vital Forçada; VVM: Ventilação Voluntária Máxima; rec: recuperação.

Analisando a Figura 7 é possível quantificar através de números percentuais o predomínio

simpático e parassimpático durante cada fase do protocolo do grupo Destreinado, que durante

fase de repouso, apresentou um predomínio simpático (2%) em relação ao sistema nervoso

parassimpático (1%). Já durante as manobras de CV, CVF e VVM o predomínio foi

parassimpático. E por fim, na fase de recuperação apresentou um predomínio simpático (2%) em

relação com o sistema nervoso parassimpático (1%).

A Figura 8 ilustra o teste Espirométrico através da Transformada Wavelet contínua, que

traduz as influências dos sistemas nervosos simpáticos e parassimpáticos através das diferentes

tonalidades de cores nas diferentes faixas de freqüências em um indivíduo Sedentário.

39

Figura 8: Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo sedentário.

A transformada wavelet contínua permite uma análise mais sofisticada e detalhada da

amostra do sinal RR no decorrer do tempo. Através da Figura 8 pode-se analisar cada manobra do

teste e suas relativas intensidade de energia através das diferentes tonalidades de cores, onde,

quanto mais avermelhada representa maior intensidade de energia, em contra partida, quanto

mais azulada, representa menor gasto de energia. A Figura 8a representa os intervalos RR durante

o teste de espirometria com uma escala de tempo de 320 segundos. Verifica-se na Fig.8b que a

escala temporal é correspondente à do sinal RR, onde os primeiros 60 segundos são referentes ao

repouso, na seqüência 40 segundos do teste de CV; 25 segundos do teste de CVF; 15 segundos do

teste de VVM, encerrando com 180 segundos de recuperação. Foi utilizado também o Espectro

40

de Ondeleta Global (Global Wavelet Spectral – GWS). Este procedimento é uma forma similar do

espectro de energia obtido via Transformada Rápida de Fourier. Na Fig. 8c, o eixo das ordenadas

(vertical) refere-se a freqüência (Hz), o eixo da abscissa representa a energia total de cada

frequência associada com cada fase do teste.

A Figura 9 ilustra o teste Espirométrico de um indivíduo Treinado através da

transformada wavelet contínua.

Figura 9: Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo treinado.

A Figura 9a representa o sinal RR durante o teste de espirometria de um indivíduo

treinado com uma escala de tempo de 320 segundos. A Fig.9b apresenta os coeficientes da CWT

ao quadrado, onde os primeiros 60 segundos são referentes ao repouso, na seqüência 40 segundos

41

do teste de CV; 25 segundos do teste de CVF; 15 segundos do teste de VVM, encerrando com

180 segundos de recuperação. A Fig. 9c mostra o GWS, onde o eixo das ordenadas (vertical)

refere-se a freqüência (Hz), o eixo da abscissa representa a variância (energia) associada com

cada etapa do protocolo.

A Figura 10 ilustra o teste Espirométrico de um indivíduo Destreinado através da

transformada wavelet contínua.

Figura 9: Escalograma do sinal RR coletado durante o teste de Espirometria de um indivíduo destreinado.

A Figura 10a representa o sinal RR durante o teste de espirometria de um indivíduo

destreinado com uma escala de tempo de 320 segundos. A Fig.10b apresenta o coeficiente

42

temporal correspondente à do sinal RR, onde os primeiros 60 segundos são referentes ao repouso,

na seqüência 40 segundos do teste de CV; 25 segundos do teste de CVF; 15 segundos do teste de

VVM, encerrando com 180 segundos de recuperação. A Fig. 10c mostra o GWS, onde o eixo das

ordenadas (vertical) refere-se a freqüência (Hz), o eixo da abscissa representa a energia total de

cada frequência associada com cada fase do teste.

A Tabela 7 mostra as médias e os desvios padrão dos valores observados através

do teste espirométrico.

Tabela 7: Valores médios e desvios padrão em porcentagens dos resultados das manobras espirométricas CV, CVF e VVM.

VARIÁVEIS

ESPIROMÉTRICAS

SUJEITOS

SEDENTÁRIO

X ± DP

SUJEITOS

TREINADO

X ± DP

SUJEITOS

DESTREINADO

X ± DP

CV(%) 118.05 ± 31.0 123.2 ± 21.4 135.1 ± 36.7

CVF(%) 109.3 ± 4.08 109.5 ± 28.1 118.9 ±5.9

VVM(%) 101.4 ± 18.2 109.4 ± 18.8 99.8 ± 14.5

CV= Capacidade Vital; CVF= Capacidade Vital Forçada; VVM= Ventilação Voluntária Máxima; X= média; DP= Desvio Padrão

De acordo com os laudos espirométricos, pode-se evidenciar que nenhum dos indivíduos

participante deste estudo apresentou valores que identificassem qualquer tipo de patologia

respiratória.

43

5 DISCUSSÃO

De acordo com Task Force, 1996, a capacidade de variar a freqüência cardíaca em função

de fatores externos representa um papel importante na vida diária, mesmo em situações simples

de mudanças posturais, e principalmente durante um esforço físico. Além disso, eventos

cardiovasculares e a evolução natural da idade parecem corroborar para a diminuição desta

variabilidade da freqüência cardíaca.

Segundo Arai (1989), em seu estudo sobre a modulação da atividade autônoma cardíaca

durante e logo após exercícios, as variações da freqüência cardíaca que ocorrem com a respiração

são dependentes da freqüência (número de respirações por minuto) e da amplitude (volume das

ondas) da respiração. Mudanças relativas nestes parâmetros respiratórios devem ser levadas em

conta ao avaliar a freqüência cardíaca.

No presente estudo foi investigada a variabilidade da freqüência cardíaca quanto ao

predomínio simpático e/ou parassimpático em diferentes níveis de condição física (indivíduos

treinados, sedentários e destreinados) de acordo com o protocolo do teste de Espirometria,

contendo uma fase de repouso, a manobra de CV (Capacidade Vital), a manobra de CVF

(Capacidade Vital Forçada), a manobra de VVM (Ventilação Voluntária Máxima) e por fim uma

fase de recuperação. O foco do trabalho foi verificar o predomínio simpático e parassimpático nas

diferentes fases deste protocolo e comparar entre os diferentes grupos.

Segundo Catai et al, 2002, alguns estudos têm demonstrado que uma forma de

caracterizar o balanço simpato-vagal seria a utilização da razão (LF/HF – potência simpática/

potência parassimpática), que reflete as interações absolutas e relativas entre os componentes

simpáticos e parassimpáticos do sistema nervoso autônomo do coração. Do resultado desta razão,

44

pode-se afirmar se o predomínio é simpático (valores acima de 1), se o predomínio é

parassimpático (valores abaixo de 1) e se os sistemas estão em equilíbrio (razão próxima de 1).

Na fase de repouso os três grupos apresentaram um predomínio do sistema nervoso

simpático. Esses achados não se enquadram com a literatura, que segundo Task Force, 1996, sob

condições de repouso, o tônus permanece vago prevalecendo, portanto a ação do sistema nervoso

parassimpático. Uma hipótese que pode justificar esse predomínio simpático é o fato de que após

este período de repouso neste caso estaria antecedendo o teste propriamente dito, o que poderia

estar ocasionando uma ansiedade pré-teste nos indivíduos. De acordo com Aubert, Seps e Becker

(2003), a ansiedade pré-teste inibe os impulsos do nervo vagal para o coração e aumenta a

descarga simpática. A inibição das áreas de controle parassimpático e a ativação das áreas de

controle simpático na medula oblonga provocam um aumento na freqüência cardíaca e na

contractilidade miocardial.

Em relação à manobra de CV, ao contrário do repouso, todos os grupos apresentaram uma

atividade vagal predominante, quando comparada com a atividade simpática. A CV representa

uma manobra respiratória que consiste em uma inspiração máxima, seguida de uma expiração

total e novamente uma inspiração máxima, porém feita de forma lenta, o que não causou um

esforço respiratório considerável, não ocasionando mudanças significativas no sistema nervoso

autônomo em nenhum dos grupos estudados.

Mendes (2006) ao analisar o comportamento da freqüência cardíaca e da variabilidade da

freqüência cardíaca durante a manobra de CVF em indivíduos com doença pulmonar obstrutiva

crônica, concluiu que esta manobra espirométrica influenciou o comportamento da freqüência

cardíaca, porém não alterou a modulação autônoma cardíaca. Em nossos achados pode-se afirmar

que esta manobra não modulou o sistema nervoso autônomo, pois o predomínio manteve-se

parassimpático nos indivíduos que caracterizaram o grupo Treinado e o grupo Destreinado,

45

comprovando a importância da atividade física para o condicionamento cardiovascular. Já em

relação ao grupo Sedentário, houve uma modulação, predominando a atividade simpática.

Fletcher et al. (1995), mostrou que o treinamento físico atua no sistema nervoso

autônomo, provocando aumento da atividade parassimpática e concomitante redução da atividade

simpática, manifestada pela menor freqüência cardíaca e pressão arterial de repouso.

Aubert, Seps e Beckers (2003) descreveram que o descondicionamento, ou destreino

físico está associado com o emparelhamento da função cardíaca parassimpática durante o

exercício, sustentando o conceito de que bom rendimento aeróbio pode ocasionar efeitos

cardioprotetores por aprimoramento da função cardíaca parassimpática durante o exercício.

Estudos demonstram que a diminuição da VFC pode ser um indicador prognóstico de

algumas doenças cardíacas e sistêmicas, porém, pouca importância tem sido atribuída às

mudanças que o treinamento físico pode causar no controle autônomo eferente de resposta à

freqüência cardíaca durante o exercício (REIS, A.F. et al, 1998; GALLO JÚNIOR et al., 1989).

Ao avaliar e comparar a variabilidade da freqüência cardíaca de homens jovens (22±2

anos) e de meia idade (54± 3,25 anos), Reis (2005) sugeriu que o envelhecimento causa uma

diminuição da variabilidade da freqüência cardíaca, enquanto que esta variabilidade nos jovens

está aumentada devido aos desvios hidrostáticos do sangue juntamente com a mudança postural.

Porém como os indivíduos jovens, os idosos apresentam capacidade de adaptação a diferentes

tipos de treinamento físico, principalmente aqueles que objetivam a melhora do condicionamento

cardiorrespiratório (DAVINI, 2004).

Os achados durante a manobra de VVM sugerem uma influência parassimpática em

todos os grupos estudados. Esta manobra se caracteriza por um esforço voluntário máximo para

mobilizar o maior volume de ar em 1 minuto. O indivíduo deve ser estimulado a respirar tão

46

rapidamente quanto profundamente durante o teste. O padrão que se propõe ao indivíduo

analisado é que ele simule uma respiração durante uma corrida intensa.

Segundo Alonso et al (1998), a hiperventilação e vasodilatação periférica, além de

alterações intrínsecas ao músculo cardíaco, podem também modular a freqüência cardíaca

durante o exercício.

As características dos movimentos respiratórios são capazes de alterar as variações

cíclicas observadas entre as sucessivas ondas R do eletrocardiograma. Cerca de 50% de

indivíduos com problemas cardíacos apresentam algum padrão anormal de respiração.

(BARBOSA, 2003).

Herdy et al (2003), em seu estudo sobre a importância da análise espectral da freqüência

cardíaca no teste de esforço, afirmaram que pacientes com atenuação da atividade vagal,

demonstrada por diminuição da variabilidade da freqüência cardíaca, apresentam maiores risco

de morte súbita. Concomitantemente o aumento da atividade simpática, além de ser fator

desencadeante das arritmias, é um marcador de risco de morte em pacientes com insuficiência

cardíaca.

Dados experimentais mostraram que a atividade vagal previne a fibrilação ventricular

advinda de isquemia induzida depois do exercício (VANOLI et al., 1991; SCHWARTZ;

BILLMAN; STONE, 1984). Portanto, a prática regular de exercício físico promove a proteção

antecipatória contra mortes repentinas pelo melhoramento da função vago cardiovascular (HULL

et al., 1994).

Nos dados referentes à fase de recuperação ambos os grupos apresentaram predomínio

simpático durante o período de recuperação do teste espirométrico, porém se analisarmos os

valores médios referentes às áreas simpáticas e parassimpáticas, o grupo Treinado apresentou

uma maior área parassimpática quando comparado com os outros grupos, que apresentaram

47

valores bem próximos.

O presente estudo corrobora que três minutos de recuperação não são suficientes para

observar a retomada da atividade vagal de forma significativa após um esforço tanto em

indivíduos treinados, bem como em indivíduos sedentários e destreinados.

De acordo com Prado (2005), a recuperação da regulação autonômica a curto-prazo pode

acontecer dentro de alguns minutos (10 a 20 min) em exercícios máximos ou sub-máximos.

É amplamente aceito que a boa aptidão física e os treinamentos com exercícios físicos regulares

induzem adaptação do sistema nervoso autônomo, que é mais comumente observado na forma de

um declínio da freqüência cardíaca basal. É admitido que o tônus vagal cardíaco aumente em

indivíduos treinados aos comparados aqueles não treinados (AUBERT; SEPS: BECKERS, 2003;

UENO et al., 2002; RENNE et al., 2003).

Nossos achados, de uma forma geral, indicam que o teste espirométrico não atua sobre o

sistema nervoso autônomo, pois durante as manobras os indivíduos mantiveram uma condição

referente ao esperado durante o repouso, ou seja, um predomínio parassimpático. Delaney (2000),

em seu trabalho sobre os efeitos do estresse psicológico em curto prazo sobre a VFC, afirma que

ocorre uma mudança para o predomínio simpático, bem como uma retração parassimpática e

demonstra que este teste de estresse psicológico é eficiente e provoca características de

mecanismo de defesa.

A única diferença estatísticamente válida foi referente à CVF, onde os indivíduos do

grupo Sedentário apresentaram predomínio simpático, diferindo dos outros grupos.

Além dos valores numéricos do GWS a transformada wavelet contínua propicia também

uma análise visual das diferentes condições físicas de cada grupo de acordo com tonalidades de

cores diferentes. Esta análise fica mais clara ao se verificar as figura 7b, 8b e 9b. Através delas

pode-se notar que o indivíduo treinado apresenta menor intensidade energética para realizar as

48

manobras pelo fato da tonalidade azulada prevalecer no decorrer do tempo. Quando se faz a

comparação com o indivíduo sedentário, este apresenta uma tonalidade avermelhada,

caracterizando uma intensidade de energia significativa no decorrer do teste, com presença de

picos maiores de gasto durante as manobras, caracterizando maior esforço para a realização das

manobras. O indivíduo destreinado apresenta melhores condições quando comparado com o

indivíduo sedentário, embora apresentar uma intensidade de energia também significativa durante

a realização das manobras.

Conceição et al (2006), em seu estudo sobre a análise da variabilidade da freqüência

cardíaca no teste de espirometria através da transformada wavelet afirma que o uso da

transformada wavelet aplicada em sinais biológicos demonstrou ser uma ferramenta matemática

eficiente para análise da variabilidade de sinais com características não-estacionárias.

Embora através da visualização gráfica da transformada wavelet contínua o indivíduo

destreinado tenha apresentado diferenças em relação ao treinado, com base nos valores numéricos

pode-se afirmar que não houve diferença estatisticamente significante entre os indivíduos que

compuseram o grupo Treinado em relação com os indivíduos que compuseram o grupo

Destreinado.

Pouca informação existe sobre o período de destreinamento. Porém, um estudo de

Fontoura (2004) relata que, durante um período de oito semanas sem o estímulo do treinamento,

o decréscimo na força em adultos é, inicialmente, à custa de desadaptações

neurais causadas pela inatividade. Acompanhando o período de destreinamento por, no mínimo, o

mesmo período de treinamento em adultos, espera-se que a perda

seja equivalente aos ganhos obtidos com o treinamento. De acordo com Santo (1997), os

benefícios da atividade física começam a diminuir a partir de quatro semanas de destreinamento

específico ou de treinamento reduzido. Porém nossos achados indicam que um período de 2

49

meses não foi suficiente para que os indivíduos treinados perdessem seu condicionamento

adquirido através do treinamento físico.

50

6 CONCLUSÃO

A transformada wavelet contínua, através da função Morlet, foi capaz de identificar os

predomínios simpáticos e parassimpáticos durante o Teste de Espirometria em diferentes grupos,

contribuindo para o entendimento do comportamento do sistema nervoso autônomo.

Nossos achados indicam que o teste de espirometria não atuou sobre o sistema nervoso

autônomo, pois o sistema nervoso parassimpático predominou sobre o sistema nervoso simpático

durante as manobras respiratórias em todos os grupos estudados, exceto na manobra de CVF, que

houve um predomínio simpático do grupo Sedentário, neste caso conclui-se que o teste de

espirometria não oferece risco ao paciente independentemente de seu condicionamento físico.

Este predomínio simpático durante a manobra de CVF do grupo sedentário pode indicar a

importância do treinamento físico para o sistema cardiovascular, melhorando o equilíbrio

simpato-vagal.

Existem duas hipóteses para esclarecer o fato dos indivíduos destreinados apresentarem as

mesmas condições do grupo Treinado, uma delas é o período (dois meses) de destreinamento,

que não foi suficiente para os indivíduos perderem seu condicionamento. Outra hipótese pode ser

o número reduzido da amostra.

51

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALONSO, D. O. et al. Comportamento da freqüência cardíaca e da sua variabilidade durante as diferentes fases do exercício físico progressivo máximo. Arquivo Brasileiro de Cardiologia, São Paulo, v.71, n.6, p.2-10, 1998.

ALVES, R.V. et al. Aptidão física relacionada à saúde de idosos: influência da hidroginástica. Rev Bras Med Esporte, v.10, n.1, 2004.

ARAI Y. et al. Modulation of cardiac autonomic active during and immediately after exercise. Am. J. Physiol., v. 256, (1 Pt 2), p.132-141, 1989.

AUBERT, A.E.; SEPS B.; BECKERS, F. Heart rate Variability in athletes Sports Med., v.33, n.12, p.889-919, 2003.

BARBOSA, P.R.B.; FILHO, J.B.; CORDOVIL, I. Efeito da Respiração Oscilatória sobre a Variabilidade dos Intervalos RR e sua Importância Prognostica em Indivíduos com Disfunção Sistólica Global do Ventrículo Esquerdo, Arq Bras Cardiol, v. 80, n.5, 2003.

BOLZAN, M.J.A. Análise da transformada em ondeletas aplicada em sinal geofísico, Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 26, n. 1, p. 37-41, 2004.

BOTELHO, R. M. M. Efeitos da prática da atividade física sobre a Aptidão física de adultos idosos. Dissertação (Mestrado em Ciências do Desporto - Atividade Física para a Terceira Idade) Faculdade de Ciências do Desporto e Educação Física da Universidade do Porto, 2002.

BRENNER, I.K., THOMAS, S., SHEPHARD, R.J. Autonomic regulation of the circulation during exercise and heart exposure: inferences from heart rate variability. Sports Med, v. 26, p. 85-99, 1998.

CALLEGARI-JACQUES, S. M. Bioestatística: Princípios e Aplicações. Porto Alegre:Artmed, 2004.

CARVALHO, J.L. A Ferramenta para análise tempo-frequêncial da Variabilidade da Freqüência Cardíaca, Dissertação (Mestrado Faculdade de Tecnologia), Universidade de Brasília, 2003.

CARVALHO, J. L. A. et al. Avaliação de métodos de interpolação do sinal de variabilidade da freqüência cardíaca. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA,18., p-337-341, 2002.

CATAI, A.M. et al. Effects of aerobic exercise training on heart variability during wakefulness and sleep and cardiorespiratory responses of young and middle-aged healthy men. Braz. J. Med. Biol. Res., v 35, n.6, p.741-752, 2002.

CHAUNCHAIYAKUL, R.; GROELLER, H.; CLARKE, J.R.; TAYLOR, N.A.S. The impact of aging and habitual physical activity on static respiratory work at rest and during exercise. AJP - Lung Cellular and Molecular Physiology, v..287, 2004.

CONCEIÇÃO, K. M. G. S., et al. Análise da Variabilidade da Frequência Cardíaca no Teste de Espirometria através da Transformada Wavelet. In: CONGRESSO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA, 2006.

52

I CONSENSO BRASILEIRO SOBRE ESPIROMETRIA, 1996, Publicação Oficial da Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia, Jornal de Pneumologia, v.. 22, n.. 3, mai/jun 1996.

COSTA, D.; JAMAMI M. Bases Fundamentais da Espirometria. Rer. Bras. Fisioter, v..5, p.95-102, 2001.

DAVINI, R. et al. Freqüência cardíaca de repouso e modulação parassimpática cardíaca em atletas idosos e idosos fisicamente ativos. Rev. Ciência Médica, v.13, n.4, p. 307-315, out. /dez, 2004.

DELANEY, J. P. A.; BRODIE, D. A. Effects of short-term psychological stress on the time and frequency domains of heart-rate variability. Perceptual and Motor Skills, v. 91, p. 515-524, 2000.

DOUGLAS, C.R. Tratado de Fisiologia aplicado à saúde. 5. ed. São Paulo: Robe Editorial, 2002. 1582 p.

FARINATTI, P.T.V; LOPES, LNC. Amplitude e cadência do passo e componentes da aptidão muscular em idosos: um estudo correlacional multivariado. Rev. Bras. Med. Esporte. v.10, n.5, set./out., 2004.

FLETCHER, G.F. et al. Exercise standards. A Statement for healthcare professionals from the American Heart Association. Circulation, v.91, p.580-613, 1995.

FONTOURA, A. S.; SCHNEIDER, P.; MEYER, F. O efeito do destreinamento de força muscular em meninos pré-púberes. Revista Bras Méd Esporte, v..10, n.4, 2004.

FOSS, M.L.; KETEYIAN, S.J. Bases fisiológicas do exercício e do esporte, 6.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.

FRANCHINI, K.G. Controle Neural da função cardíaca, Manual de Cardiologia, c.1, p. 1-5, 2000.

FREITAS, A. F. Sistema nervoso autónomo e aparelho cardiovascular: um paradigima de auto-organização, complexidade e caos. Rev. Port. de Cardiol., v.19, p. 161-191, 2000.

GALLO JÚNIOR, L. et al. Sympathetic and parasympathetic changes in heart rate control durung dynamic exercise induced by endurance training in man. Brasilian J. Med Res. v.22, p.631-643, 1989.

GARY, T. F., et al. Office Spirometry for Lung Health Assessment in Adults. Special Report. v.4, April, 2000.

GRAFF, K. M. V. Anatomia Humana. 6. ed. Barueri: Manole, 2003.

GRUPI, C. G. et al. Variabilidade da freqüência cardíaca: significado e aolicação clínica. Rev. Ass. Med. Brasil, v.40, n.2, p.129-136, 1994.

GUYTON, A. C.; HALL, J. E. Tratado de fisiologia médica. 10.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2002.

HERDY, A. H. et al. Importância da análise da freqüência cardíaca no teste de esforço. Rev. Brás. Méd. Esporte, v. 9, n. 4 , 2003.

HEYWARD, V. H.; STOLARCZYK, L. M. Avaliação da Composição Corporal Aplicada. Barueri: Manole, 2000.

53

HULL, S. S. et al. Exercise training confers anticipatory protection from sudden death during acute myocardial ischemia. Circulation, v.89, n.2, p.548-552, 1994.

JANSSENS, J.P.; PACHE, J.C.; NICOD, L.P. Physiological changes in respiratory function associated with ageing. European Respiratory Journal, v.. 13, p. 197-205, 1999.

JEROME, W.G. Effect of Exercise on Muscle Function Decline With Aging. The Western Journal Of Medicine. May, 1991.

KARLSON, B.J.S.; JESSELL, T. M.; AKAI, M; Analysing surface myoeletric signals recording during isokinetic contractions using wavelets. IEEE Eng Méd Biol Mag. v.20, p. 97-105, 2001.

LIMA, A. M. J.; SILVA, D. V. G.; SOUZA, A. O. S. Correlação entre medidas direta e indireta do VO2max em atletas de futsal. Rev. Bras. de Medicina do Esporte, v.11, n.3, May/June, 2005. Disponível em: <http://www.Scielo.com.br>. Acesso em: Jan. 2006.

LIMA, J. R. P. R.; KISS, M. A. P. D. Limiar de variabilidade da freqüência cardíaca. Rev. Bras. Atividade Física & Saúde, v.4, n.1, p.29-36, 1999.

LONGO, A; FERREIRA, D.; CORREIA, M. J. Variabilidade da Frequência Cardíaca. Rev. Port. Cardiol. v.14, n.3, p. 241-262, 1995.

MENDES, F.A.R. Influência do teste espirométrico sobre a modulação autonômica do coração em indivíduos com DPOC. Universidade Estadual Paulista. Disponível em: http://www.usp.br/siicusp/13osiicusp/aprovados/ficha4084.htm.

MOSHOU, D. et al. Dynamic muscle fatigue detection using self-organizing maps. [s.l.:]

Elsevier, p. 391-398, 2005.

PELLEGRINO, R. Future of Spirometry. Monaldi Arch Chest Dis, v.56, n.3, pp. 254-260, 2001.

PELKONEN, M., et al. Delaying Decline in Pulmonary Function with Physical Activity. Am J Respir Crit Care Med, v. 168, p 494–499, 2003.

PEREIRA, C.A.C. Diretrizes para Testes de Função Pulmonar. Jornal de Pneumologia, Publicação Oficial da Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia, v..28, supl.3, 2002.

POWERS, S. K.; HOWLEY, E. T. Fisiologia do exercício: teoria e aplicação ao condicionamento e ao desempenho. 3.Ed. Barueri: Manole, 2000.

PRADO, R. L. Variabilidade da freqüência cardíaca: estudo comparativo das respostas autonômicas cardiovasculares em atletas de futsal e sedentários jovens. 2005. 191p. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas). Universidade do Vale do Paraiba, São José dos Campos. 2005.

RAIMUNDO, A.L. O destreinamento e a recuperação das capacidades físicas de adolescentes após o período de férias. Centro Universitário Toledo- Curso de Educação Física. Revista Digital - Buenos Aires, v.10, n.80, 2005.

REBELO, A N.; et al. O Controle autonômico da Freqüência Cardíaca é alterado pelo Destreino? Rev. Port. Cardiol, v.16, n.6, p. 535-541, 1997.

REIS, A F et al. Disfunção Parassimpática, Variabilidade da Frequência Cardíaca e Estimulação Colinérgica após Infarto Agudo do Miocárdio.Arq Bras Cardiologia, volume 70, ( n º 3), 1998.

54

REIS, M. S. R., et al. Análise da Modulação Autonômica da Freqüência Cardíaca em Homens Sedentários jovens e de meia-idade. Fisioterapia em Movimento, v.18, n. 2, p.11-18, 2005.

SANCHES, P. C. R.; MOFFA P. J. Atividade elétrica normal do coração. In: Eletrocardiograma normal e patológico. 7.ed., c.2, p.27-53, São Paulo: Roca, 2001.

SANTO, E.; JANEIRA; M.A.; MAIA, J.A.R. Efeitos do Treino e do Destreino específicos na força explosiva: um estudo em jovens basquetebolistas do sexo masculino. Rev. Paul. Educ. Fís. 20. ed. 613.711, 1997.

SCHWARTZ P. J.; BILLMAN, G. E; STONE, H. L. Autonomic mechanisms in ventricular fibrillation induced by myocardial ischemia during exercise in dogs wit healed myocardial infarction. An experimental preparation for sudden cardiac death. Circulation, v.69, n.4 p.790-800, 1984.

SILVERTHORN, D. U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. 2.ed. Barueri: Manole, 2003.

TASK FORCE of European Society of cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Reat rate variability. Standarts of measurement, physiological Interpretation, and clinical use. Eur. Heart. J., v.17, p.354-381, 1996.

TORRENCE, C.; COMPO, GA. Practical Guide to Wavelet Analysis. Bulletin of the American Meteorological Society. Program in Atmospheric and Oceanic Sciences, University of Colorado, Boulder, Colorado, 1998.

USHIZIMA, M. R. Desenvolvimentos de ferramentas para análise de sinais biológicos nos domínios tempo, freqüência e tempo-freqüência: aplicação ao estudo da regulação da pressão arterial. 146p. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica). Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2000.

VANOLI, E. et al. Vagal stimulation and prevention of sudden death in conscious dogs with a healed myocardial infarction. Circ. Res., v.68, n.5, p.1471-1481, 1991.

55

ANEXOS

56

ANEXO A

TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO EM PESQUISA Nome do Voluntário: ____________________________________________ Endereço: ____________________________________________________ Telefone para contato: __________________________________________ Cidade: ______________________________________________________

As informações contidas neste prontuário foram fornecidas pela Pós-graduanda Karla

Marina Gonçalves Simões da Conceição, objetivando firmar acordo escrito mediante o qual, o

voluntário da pesquisa autoriza a participação com pleno conhecimento da natureza dos

procedimentos e riscos a que se submeterá, com a capacidade de livre arbítrio e sem qualquer

coação.

1-Título: Análise da Variabilidade da Freqüência Cardíaca em Indivíduos na faixa etária de 55 a

65 Anos, Sedentários, Treinados e Destreinados durante o teste de Espirometria.

2-Objetivo: O objetivo do presente estudo é analisar a Variabilidade da Freqüência Cardíaca em indivíduos na faixa etária entre 55 e 65 anos, treinados, sedentários e destreinados durante o teste de Espirometria. 3-Justificativa: Esse trabalho visa analisar a resposta do sistema autônomo frente ao treinamento estabelecer um índice de treinamento de fácil aplicação que possa ser utilizado no dia-a-dia clínico. 4- Procedimento em Fase Experimental: Serão avaliados 20 indivíduos com idade entre 55 a 65 anos, sedentários, treinados e destreinados não portadores de fatores de risco para cardiopatia e sem antecedentes pulmonares. Todos realizarão o teste de Espirometria. 5- Desconforto ou Riscos Esperados: Uma possível hipotensão devido à manobra de VVM (Ventilação Voluntária Máxima). 6- Informações: Os voluntários têm a garantia que receberão respostas a qualquer pergunta ou esclarecimento de qualquer dúvida quanto aos procedimentos, riscos, benefícios e outros assuntos relacionados com a pesquisa em questão. Também os pesquisadores supracitados assumem o compromisso de proporcionar informação atualizada obtida durante o estudo, ainda que esta possa afetar a vontade do indivíduo em continuar participando. 7- Retirada do Consentimento: Os voluntários têm a liberdade de retirar seu consentimento a

57

qualquer momento e deixar de participar do estudo.

8- Aspectos Legais: Elaborados de acordo com as diretrizes e normas regulamentadas de pesquisa envolvendo seres humanos atendendo à Resolução no 196, de 10 de outubro de 1996, do Conselho Nacional de Saúde do Ministério de Saúde – Brasília – DF. 9- Garantia de Sigilo: Os pesquisadores asseguram a privacidade dos voluntários quanto aos dados confidenciais envolvidos na pesquisa. 10- Formas de Ressarcimento das Despesas Decorrentes da Participação na Pesquisa: Não serão ressarcidas despesas com eventuais deslocamentos. 13. Consentimento do Voluntário Nome do Voluntário: ____________________________________________ Endereço: ____________________________________________________ Telefone para contato: __________________________________________ Cidade: ______________________________________________________

Declaro ser voluntário da pesquisa, intitulada como “Análise da Variabilidade da Freqüência

Cardíaca em Indivíduos na faixa etária de 55 a 65 Anos, Sedentários, Treinados e Destreinados

durante o teste de Espirometria”, a ser realizada no Laboratório de Pneumologia, Bloco 07, na

Universidade do Vale do Paraíba - S.J.C; e ter pleno conhecimento da natureza dos

procedimentos e riscos a que me submeterei, com a capacidade de livre arbítrio e sem qualquer

coação.

________________________________ Assinatura do voluntário ou responsável _______________________ Documento de Identificação

58

ANEXO B

ANÁLISE DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM...

Documents

Transcript of ANÁLISE DA VARIABILIDADE DA FREQÜÊNCIA CARDÍACA EM...