EFFECTS OF AEROBIC TRAINING ON HEART RATE VARIABILITY IN PATIENTS WITH CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE: A SYSTEMATIC REVIEW.
REGISTRO DOI:10.5281/zenodo.11066587
Andreza Da Silva Araújo
Maria Gabrielle Moreira Araújo
Orientador: Prof. Me Saulo Araujo Carvalho
Resumo
A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) é uma condição respiratória associada à obstrução persistente das vias aéreas, frequentemente desencadeada pelo tabagismo crônico. A redução na Variação da Frequência Cardíaca (VFC), que indica uma menor capacidade de regulação autonômica do coração, é um fator de risco para mortalidade em pacientes com DPOC. No entanto, o treinamento aeróbico pode ter efeitos na VFC desses pacientes. Deste modo, o estudou objetivou compreender os efeitos dos exercícios aeróbicos na VFC em pacientes com DPOC. Para tal, realizou-se uma revisão sistemática, baseada na abordagem PRISMA, utilizou-se a estratégia PICO.A coleta de dados ocorreu entre fevereiro e junho de 2024, utilizando as bases de dados PUBMED, PEDro, SciELO e BV, com os termos em inglês “COPD”, “aerobicexercises” e “heart rate variation” e seus equivalentes em português, combinados com o operador booleano AND. Quatro estudos cumpriram os critérios de inclusão,envolvendo 117 pacientes. Os estudos sugerem que o treinamento aeróbico tem um impacto positivo na VFC em pacientes com DPOC. Os programas de treinamento aeróbico resultaram em melhorias significativas na VFC, especialmente no aumento do índice de alta frequência, indicando uma melhor regulação autonômica do coração. Além disso, os estudos destacam os benefícios do treinamento aeróbico na qualidade de vida, capacidade funcional e adaptações benéficas na modulação autonômica da frequência cardíaca em pacientes com DPOC, sugerindo que essas intervenções são importantes para a saúde cardiovascular e o bem-estar geral desses pacientes.
Palavras-chave: Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica; Exercícios Aeróbicos; Variação da Frequência Cardíaca.
Abstract
Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is a respiratory condition associated with persistent airway obstruction, often triggered by chronic smoking. The reduction in Heart Rate Variability (HRV), which indicates a lower capacity for autonomic heart regulation, is a risk factor for mortality in COPD patients. However, aerobic training may have effects on HRV in these patients. Thus, the study aimed to understand the effects of aerobic exercises on HRV in COPD patients. For this purpose, a systematic review was conducted, based on the PRISMA approach, using the PICO strategy. Data collection took place between February and June 2024, using the databases PUBMED, PEDro, SciELO, and BV, with the English terms “COPD,” “aerobic exercises,” and “heart rate variation” and their Portuguese equivalents, combined with the boolean operator AND. Four studies met the inclusion criteria, involving 117 patients. The studies suggest that aerobic training has a positive impact on HRV in COPD patients. Aerobic training programs resulted in significant improvements in HRV, especially in increasing the high-frequency index, indicating better autonomic heart regulation. Additionally, the studies highlight the benefits of aerobic training on quality of life, functional capacity, and beneficial adaptations in autonomic modulation of heart rate in COPD patients, suggesting that these interventions are important for cardiovascular health and the overall well-being of these patients.
Keywords: ChronicObstructivePulmonaryDisease; AerobicExercises; Heart Rate Variability
1 INTRODUÇÃO
A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica – DPOC é uma doença pulmonar heterogênea caracterizada por sintomas como dispneia, tosse, expectoração e/ou exacerbações devido a anomalias das vias respiratórias que causam limitação/obstrução persistente e muitas vezes progressiva ao fluxo aéreo (GOLD, 2023).
A limitação ao exercício é manifestação comum em pacientes com DPOC. Este fato já foi atribuído principalmente ao distúrbio respiratório que esses indivíduos apresentam e impactam diretamente na capacidade para realizar exercícios nesta população e na sobrecarga do sistema vascular. Tendo em vista que a função ventilatória dos portadores de DPOC pode ser melhorada apenas discretamente por terapias clínicas, o condicionamento físico tem papel fundamental com a finalidade de reduzir a demanda respiratória e a sensação de dispneia (Dourado; Godoy, 2004)
O sistema nervoso autônomo (SNA) é composto por sistema simpático e parassimpático, desempenha um papel importante na regulação das funções de diversos sistemas do corpo humano, como o sistema cardiovascular. O controle neural do coração está diretamente ligado às alterações na frequência cardíaca e à atividade reflexa barorreceptora, cuja oscilação decorre de estímulos ambientais. Tais estímulos podem levar à redução da frequência cardíaca por meio do sistema nervoso parassimpático, o qual atua na diminuição da frequência de despolarização do nódulo sinusal pela ação da acetilcolina na junção neuroefetora cardíaca (Farahet al., 2018).
A variabilidade da frequência cardíaca é uma medida das variações nos intervalos de tempo entre os batimentos cardíacos – quão “desigual” é o batimento cardíaco, podem ser normais e indicam que o coração pode responder a vários estímulos fisiológicos ambientais como respiração, exercícios físicos, estresse mental, alterações hemodinâmicas e metabólicas, sono e ortostatismo, bem como em compensar desordens induzidas por doenças. Outras alterações que foram observadas em pacientes com DPOC são alterações ventilatórias e cardiovasculares, implicando diretamente na capacidade do exercício devido às alterações e VFC. Assim, é possível observar que a DPOC e as alterações na VFC durante os exercícios apresentam uma interação complexa com mecanismos intrapulmonares e extrapulmonares (Vanderlei; Pastre, 2009)
Exercícios aeróbicos são aqueles realizados de maneira contínua que utilizam o oxigênio como principal fonte de energia, sob a forma de adenosina trifosfato-ATP, para geração de trabalho muscular. Esses exercícios quando realizados de maneira regular, melhoram a capacidade cardiopulmonar, os níveis das atividades habituais, a tolerância ao exercício e a sensação de bem-estar em pacientes com DPOC. (Gulmanset al., 2001)
O objetivo desse trabalho é compreender os efeitos dos exercícios aeróbicos na VFC em pacientes com DPOC por meio de uma pesquisa em busca de dados com maior número de evidências que abordem os resultados do comportamento da VFC após a instituição de protocolos de exercícios aeróbicos em pacientes com DPOC.
2 MÉTODO
Esta revisão sistemática, baseada na abordagem PRISMA, foi um estudo secundário que teve como objetivo reunir evidências científicas disponíveis na literatura por meio de ensaios clínicos randomizados, com o propósito fundamental de responder a uma pergunta clínica específica e avaliar a eficácia de intervenções terapêuticas (Atallah; Castro et al, 1998).
Na elaboração da pesquisa, utilizou-se a estratégia PICO, integrando os elementos: P= pacientes com DPOC; I= exercícios aeróbicos; C= sem comparação com nenhuma intervenção; O= aumento na VFC e na função cardiorrespiratória. Os critérios de inclusão abrangeram estudos clínicos randomizados nos últimos 10 anos, envolvendo pacientes com DPOC adultos de ambos os sexos com mais de 35 anos, exercícios aeróbicos e seu impacto na VFC, excluindo outros comorbidades respiratórias crônicas e programas de reabilitação alternativos.
A coleta de dados ocorreu entre fevereiro e março de 2024, utilizando as bases de dados PUBMED, PEDro, SciELO e BVS, com os termos em inglês “COPD”, “aerobicexercises” e “heart rate variation” e seus equivalentes em português, combinados com o operador booleano AND. A revisão sistemática foi registrada no PRÓSPERO conforme os padrões estabelecidos.
Para a análise dos dados, utilizou-se a escala de qualidade PEDro, a qual tem como objetivo avaliar a qualidade metodológica dos ensaios clínicos controlados randomizados (ECRs) e a adequação estatística dos resultados (Shiwa; Costa; Moser e et al., 2011).
Após a coleta de dados, as informações foram organizadas em tabelas, destacando elementos importantes de cada estudo, como autor(es), método, número de participantes e principais conclusões. A análise resultou em um resumo crítico que sintetizou as descobertas dos estudos incluídos na revisão sistemática, proporcionando uma visão abrangente da eficácia da intervenção analisada.
3 RESULTADOS
Durante a fase de busca e seleção de estudos para esta pesquisa, foram identificados 154 artigos no PubMed, 18 na PeDRO, 5 na Scielo e 88 na BVS, totalizando 265 artigos. Após a aplicação dos critérios de inclusão e exclusão, 27 artigos foram considerados para análise, sendo que 6 artigos duplicados foram removidos. Posteriormente, após uma leitura minuciosa dos 21 artigos restantes, 4 foram selecionados como parte do escopo desta pesquisa. O fluxograma apresentado na Figura 1 ilustra o processo de triagem adotado.
Figura 1. Fluxograma de seleção dos artigos
Fonte: Autoria próprias, 2024.
Consequentemente, quatro estudos que envolveram uma amostra total de 117 pacientes atenderam aos critérios de inclusão e foram incluídos na revisão. Após uma análise cuidadosa dos artigos e sua seleção conforme a metodologia estabelecida, utilizamos uma ficha de extração de dados para coletar as principais informações de cada estudo, como autoria, ano de publicação, tipo de estudo, amostra da população pesquisada, grupos do estudo, intervenção e resultados. Esses dados foram compilados e organizados no Quadro 1 para referência.
| Autoria(Ano) | Tipo de Estudo | Amostra | Grupos | Intervenções | Resultados |
| Zupanic al. (2014) | Estudo clínico randomizado | 26 homens 18 mulheres Idade: 35 aos 40 | Grupo experimental (18)Grupo controle (13)Grupo de indivíduos saudáveis (31) | O programa de reabilitação teve a duração de 4 semanas, com atividades realizadas cinco dias por semana sob supervisão de fisioterapeutas. Durante o programa, os pacientes participaram de diferentes tipos de treinamento e exercícios aeróbicos, incluindo treinamento muscular, cicloergometria, treino em esteira, eletroestimulação muscular, e exercícios de flexibilidade. As sessões diárias tinham duração de 20 a 35 minutos, adaptadas de acordo com o tipo de exercício. Ao final do programa de 4 semanas, os pacientes foram submetidos a novos testes para avaliar o progresso e sucesso da intervenção. | Pacientes com DPOC apresentaram redução nos parâmetros de VFC em comparação com indivíduos saudáveis, indicando uma predominância simpática. Após 4 semanas de reabilitação abrangente, os pacientes com DPOC apresentaram melhorias significativas em parâmetros de VFC, como aumento em SDNN e TP, sugerindo uma melhoria geral na VFC. Foi encontrada uma correlação positiva significativa entre as mudanças em SDNN e diferenças clinicamente relevantes no questionário de qualidade de vida relacionada à saúde, indicando que a melhoria na VFC está associada à melhoria na qualidade de vida. Os pacientes com DPOC demonstraram reduções significativas em vários parâmetros de VFC, como SDNN, RMSSD, pNN50, TP, LF e HF, sugerindo uma redução na modulação cardíaca vagal. |
| Leite et al., 2015 | Estudo clínico randomizado | 31 participantesGênero: NR Idade: 35 aos 40 | Grupo experimental (21)Grupo controle (10) | Os pacientes foram submetidos a um protocolo de treinamento aeróbico de 12 semanas, dividido em três mesociclos de 4 semanas cada. As sessões de treinamento ocorreram três vezes por semana e foram divididas em três zonas de intensidade: Z1 (60% do vVO2peak), Z2 (75% do vVO2peak) e Z3 (intervalos de 3 minutos a 100% do vVO2peak). A intensidade de cada mesociclo foi ajustada com base no teste cardiopulmonar realizado a cada 4 semanas; A análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) foi realizada para avaliar a modulação autonômica. Foram calculados índices no domínio do tempo e da frequência, incluindo SDNN, RMSSD, componentes espectrais de baixa frequência (LF) e alta frequência (HF), e a relação LF/HF. A análise foi realizada com o software Kubios versão 2.0 | Os resultados indicaram um aumento no índice de alta frequência (HF) da VFC após as 12 semanas de treinamento aeróbico. No entanto, não houve melhorias significativas em outros parâmetros da VFC. O estudo concluiu que o treinamento aeróbico periodizado teve um impacto positivo na modulação autonômica, sugerindo uma melhor adaptação e eficiência do sistema cardiovascular nos pacientes com DPOC, o que é essencial para a reabilitação nessa população |
| Lage et al. (2019) | Estudo clínico randomizado | 26 participantesGênero: NR Idade entre 45 e 80 anos | Grupo DPOC (13)Grupo saudável (13) | Agachamento estático ou dinâmico associado à Vibração de Corpo Inteiro (VCI) em dois dias alternados; Agachamento estático com 30º de flexão dos joelhos; Agachamento dinâmico iniciando com 30º de flexão de joelho, seguido por agachamento lento até 10º de flexão; Exercício de VCI em diferentes frequências de vibração (30, 35 ou 40 Hz) em três dias alternados; Exercício em postura de agachamento estático com 30º de flexão de joelho; Coleta de gases exalados respiração a respiração por um analisador de gases; Monitoramento da FC, SpO2 e percepção subjetiva de esforço; Realização das etapas em dias intercalados por 48 horas. | Os resultados indicam que o agachamento estático teve um impacto mais significativo na VFC em comparação com o agachamento dinâmico, tanto em pacientes com DPOC quanto em indivíduos saudáveis. Durante a VCI, observou-se um aumento no consumo de oxigênio (VO2) e na VFC em todas as frequências de vibração para o grupo saudável e no grupo DPOC em 35 e 40 Hz. A saturação de oxigênio (SpO2) aumentou consideravelmente na frequência de 35 Hz em ambos os grupos. Contudo, a VFC não apresentou alterações após a exposição à VCI em ambos os grupos. Esses resultados sugerem que o agachamento estático em pequenos ângulos de joelho durante a VCI maximiza as respostas cardiorrespiratórias em pacientes com DPOC. |
| Gallo-Silva et al. (2019) | Estudo clínico randomizado | 19 Homens Idade: ≥ 66 anos | Grupo cuidados habituais (9)grupo de treinamento (10) | o grupo de cuidados habituais recebeu apenas tratamento médico convencional e participou das avaliações, o grupo de treinamento recebeu o tratamento convencional, participou das avaliações e do treinamento aeróbico intervalado em água. O treinamento foi realizado em sessões de 20, 30 e 40 minutos, com intensidades variadas baseadas na escala de Borg CR-10. Durante as sessões, os pacientes foram instruídos a respirar com os lábios franzidos e, se os níveis de SpO2 caíssem abaixo de 90%, oxigênio suplementar estava disponível. Cada sessão incluiu um período de aquecimento, exercícios principais e um período de desaquecimento com alongamentos e exercícios respiratórios | Os resultados mostraram melhorias significativas na variabilidade da frequência cardíaca, qualidade de vida e capacidade funcional no grupo de treinamento, enquanto no grupo de cuidados habituais não houve diferença significativa para nenhuma das variáveis. Foram encontradas correlações negativas entre a variabilidade da frequência cardíaca e a qualidade de vida, bem como entre a distância no teste de caminhada de 6 minutos e a qualidade de vida. O treinamento em água promoveu adaptações benéficas na modulação autonômica da frequência cardíaca, qualidade de vida e capacidade funcional de pacientes com DPOC. |
Diversos estudos foram conduzidos com participantes de faixas etárias variadas, incluindo adultos mais velhos com idades entre 35 e 80 anos. Algumas intervenções realizadas nos estudos incluíram testes de caminhada de 6 minutos (6MWT) e incremental shuttlewalkingtest (ISWT). Além disso, houve intervenções envolvendo cicloergometria e treinamento aeróbico de 12 semanas, com sessões três vezes por semana, divididas em três zonas de intensidade (Z1, Z2 e Z3) baseadas no teste cardiopulmonar. Também foram realizados exercícios de agachamento estático ou dinâmico associados à Vibração de Corpo Inteiro (VCI) em dias alternados, com diferentes frequências de vibração (30, 35 ou 40 Hz), juntamente com exercícios em postura de agachamento estático com 30º de flexão de joelho. Outra modalidade de exercício aeróbico foi o treinamento aeróbico intervalado em água, com sessões de 20, 30 e 40 minutos, e intensidades variadas baseadas na escala de Borg CR-10. A partir disso, foram reunidas informações das variáveis, conforme resumido no Quadro 1.
A metodologia dos estudos selecionados foi avaliada utilizando a escala PEDro (Quadro 2), que é uma ferramenta para identificar rapidamente se os artigos seguiram um rigor metodológico adequado em ensaios clínicos. A escala analisa critérios essenciais como randomização, ocultação da alocação, cegamento dos participantes e avaliadores, entre outros, para garantir a validade e confiabilidade dos resultados. Essa avaliação contribui para uma análise criteriosa e interpretação precisa dos dados apresentados nos estudos.
Quadro 2. Avaliação pela escala PEDro
| Critérios | Zupanic al. (2014) | Leite et al. (2015) | Lage et al. (2019) | Gallo-Silva et al. (2019) |
| Os critérios de elegibilidade foram especificados | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Os sujeitos foram aleatoriamente distribuídos em grupos (em estudo cruzado, os sujeitos foram colocados em grupos de forma aleatória de acordo com o tratamento recebido) | 0 | 0 | 0 | 1 |
| A alocação dos sujeitos foi secreta | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Inicialmente, os grupos eram semelhantes no que diz respeito aos indicadores de prognóstico mais importantes | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Todos os sujeitos participaram de forma cega no estudo | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Todos os terapeutas que administraram a terapia fizeram-no de forma cega | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Todos os avaliadores que mediram pelo menos um resultado-chave fizeram-no de forma cega | 0 | 0 | 0 | |
| Mensurações de pelo menos um resultado-chave foram obtidas em mais de 85% dos sujeitos inicialmente distribuídos nos grupos | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Todos os sujeitos a partir dos quais se apresentaram mensurações de resultados receberam o tratamento ou a condição de controle conforme a alocação ou, quando não foi esse o caso, fez-se a análise dos dados de pelo menos um dos resultados-chave por “intenção de tratamento” | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Os resultados das comparações estatísticas intergrupos foram descritos para pelo menos um resultado-chave | 1 | 0 | 1 | 1 |
| O estudo apresenta tanto medidas de precisão como medidas de variabilidade para pelo menos um resultado-chave | 0 | 1 | 1 | 1 |
| Escore total escala PEDro | 4 | 3 | 4 | 5 |
Fonte: Próprios autores, 2024.
4 DISCUSSÃO
A revisão sistemática da literatura sobre os efeitos do treinamento aeróbico na variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) revelou uma ampla gama de abordagens metodológicas e resultados entre os estudos analisados. O estudo conduzido por Zupanic al. (2014) se destacou como um trabalho robusto, envolvendo uma amostra significativa de 44 pacientes com DPOC, e demonstrou melhorias consistentes na VFC após a implementação de um programa de reabilitação abrangente. No entanto, é crucial observar que os protocolos de treinamento aeróbico variaram consideravelmente entre os estudos incluídos na revisão, o que pode influenciar as conclusões sobre os efeitos do exercício na modulação autonômica.
O estudo de Leite et al. (2015) contribuíram com um protocolo de treinamento aeróbico individualizado, adaptado às necessidades de cada paciente, e observaram melhorias significativas na VFC em uma amostra de 31 participantes com DPOC. Essa abordagem personalizada destaca a importância de levar em consideração as características individuais dos pacientes ao prescrever intervenções de treinamento aeróbico. Por outro lado, Lage et al. (2019) ressaltaram a especificidade dos exercícios, notando respostas variadas na VFC com diferentes modalidades de exercícios em sua amostra de 26 pacientes com DPOC. Essa variabilidade nas respostas sugere a necessidade de investigações mais aprofundadas sobre os tipos de exercícios mais eficazes para melhorar a VFC nessa população.
Além disso, Gallo-Silva et al. (2019) forneceram insights valiosos ao explorar o impacto do ambiente de treinamento na VFC, observando melhorias significativas em pacientes com DPOC que realizaram treinamento aeróbico em ambiente aquático. Esses achados destacam a importância não apenas dos protocolos de exercícios, mas também do ambiente onde são realizados, na melhoria da VFC e, consequentemente, na saúde cardiovascular de pacientes com DPOC.
Ademais, os autores dos estudos convergem sobre os efeitos do treinamento aeróbico na VFC em indivíduos diagnosticados com DPOC. Assim, Zupanic al. (2014) descreve resultados promissores de sua investigação, evidenciando melhorias substanciais na VFC após um protocolo abrangente de reabilitação. Destacam-se as implicações dessas melhorias para a qualidade de vida relacionada à saúde dos pacientes.
Em adição, Leite et al. (2015) acrescentam que, embora seu estudo tenha detectado um aumento no índice de alta frequência (HF) da VFCapós o treinamento aeróbico, outras medidas da VFCnão manifestaram melhorias estatisticamente significativas. Essa observação suscita uma reflexão sobre a amplitude dos efeitos do treinamento aeróbico na regulação autonômica.Por sua vez, o estudo de Lage et al. (2019) introduzem uma perspectiva diferenciada ao salientar a influência do tipo de exercício nos desfechos da VFC. Seu estudo indicou que o agachamento estático teve um impacto mais pronunciado na VFC quando comparado ao agachamento dinâmico, ressaltando a importância da especificidade do exercício físico.
Neste ínterim, Gallo-Silva et al. (2019) descreveram ao investigar que o treinamento aeróbico em ambiente aquático e seus efeitos na VFC, qualidade de vida e capacidade funcional. Os resultados destacaram adaptações benéficas na regulação autonômica da frequência cardíaca, sublinhando o papel do ambiente de treinamento nesse contexto.
Embora os autores descrevam os impactos positivos do treinamento aeróbico na VFC em pacientes com DPOC, as distintas abordagens e resultados apresentados instigam uma análise mais profunda sobre a diversidade de respostas observadas. A integração dessas descobertas é crucial para uma compreensão mais abrangente, ao passo que se enfatiza a complexidade da modulação autonômica cardíaca nessa população específica.
Além disso, é importante ressaltar que a revisão encontrou limitações em relação à pontuação na Escala PEDro, uma vez que todos os estudos incluídos na análise apresentaram pontuações abaixo de 7, consideradas indicativas de estudos com qualidade metodológica moderada a baixa. Isso pode ter influenciado a robustez das conclusões da revisão, uma vez que estudos com pontuação mais alta na Escala PEDro geralmente são considerados mais confiáveis em termos de qualidade metodológica e potencial de viés.
Assim, embora os resultados dos estudos incluídos na revisão forneçam insights valiosos sobre os efeitos do treinamento aeróbico na VFC de pacientes com DPOC, é necessário interpretá-los com cautela devido às limitações metodológicas identificadas. Futuras pesquisas devem buscar preencher essas lacunas e empregar metodologias mais rigorosas para fortalecer as evidências sobre esse tema.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esta revisão sistemática sugere que os resultados obtidos foram significativos ao demonstrar melhorias na VFC em pacientes com DPOC após a realização de treinamento aeróbico. Esses dados contribuem diretamente para a comunidade científica, fornecendo informações valiosas sobre a eficácia desses exercícios na melhoria da saúde cardiovascular em pacientes com condições respiratórias crônicas.
No entanto, é importante ressaltar as limitações deste estudo, como a escassez de estudos abordando esse tema específico. Isso evidencia a necessidade de mais pesquisas nessa área para confirmar e ampliar os resultados encontrados, além de explorar outras variáveis relacionadas à saúde cardiorrespiratória em pacientes com DPOC.
Por fim, os resultados deste estudo fornecem contribuições significativas para pesquisas futuras, destacando a importância do treinamento aeróbico na gestão e melhoria da saúde cardiovascular em pacientes com DPOC, ao mesmo tempo em que ressalta a necessidade de mais investigações para aprofundar esse conhecimento e ampliar as evidências disponíveis.
REFERÊNCIAS
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