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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
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
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
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"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.
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
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;
SEPS: BECKERS, 2003).
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;
SEPS: BECKERS, 2003).
. 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:
Primeira tentativa (25 seg.).
Repouso
Segunda tentativa (25 seg.).
Repouso
Terceira tentativa (25 seg.).
Repouso
*Teste de Ventilação Voluntária Máxima-VVM:
Primeira tentativa (15 seg.).
Repouso
28
Segunda tentativa (15 seg.).
Repouso
Terceira tentativa (15 seg.).
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
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ANEXOS
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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
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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
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ANEXO B