Impacto do exercício intervalado de alta intensidade e do exercício contínuo de intensidade moderada no nível de troponina cardíaca T em estágio inicial de treinamento

Resumo

Aqui, apresentamos protocolos de intervalo de alta intensidade e exercício contínuo de intensidade moderada para observar a resposta da concentração cardíaca circulante de troponina T (cTnT) ao exercício agudo ao longo de 10 dias. A informação pode ajudar com interpretações clínicas da elevação do cTnT do borne-exercício e guiar a prescrição do exercício.

Resumo

Uma elevação no troponina cardíaco T (ctnt), como um biomarcador altamente específico do dano do cardiomiócito, após o exercício contínuo da moderado-intensidade (MCE) foi descrita. A resposta de cTnT exercício-induzida distorge o papel diagnóstico do ensaio de cTnT. Embora o exercício intervalado de alta intensidade (HIE) esteja crescendo em popularidade e as preocupações permaneçam sobre sua segurança, os dados disponíveis relacionados à liberação de cTnT após a HIE são limitados, o que dificulta o uso do HIE como uma intervenção de saúde. Aqui, apresentamos três protocolos hie representativos [hie tradicional (repetido 4 min de ciclismo em 90% v̇o_2máx intercalados com 3 min de descanso, 200 KJ/Session); Sprint exercício intervalado (SIE, repetido 1 min ciclismo em 120% v̇o_2máx intercaladas com 1,5 min de descanso, 200 kJ/sessão); e o exercício repetido da Sprint (RSE, 40 x 6 s sprints todos-para fora intercalados com descanso de 9 s)] e um protocolo representativo de MCE (exercício de ciclagem contínuo em uma intensidade de 60% v̇o_2máx, 200 KJ/Session). 47 mulheres jovens sedentárias e com sobrepeso foram aleatoriamente atribuídas a um dos quatro grupos (HIE, SIE, RSE e MCE). Seis crises de exercício respectivo foram realizadas por cada grupo, sendo cada um com 48 h de diferença. Enquanto isso, para quatro grupos, a duração de todo o período de testes foi idêntica, sendo 10 dias. Antes e após a primeira e última crises de exercício, realizou-se uma avaliação da cTnT. O estudo atual fornece um quadro de referência que dá uma imagem clara de como uma sessão de exercício específico afeta a concentração de cTnT circulante na fase inicial do treinamento. A informação pode ajudar com interpretações clínicas da elevação do cTnT do borne-exercício e guiar a prescrição do exercício, especial para HIE.

Introdução

Os benefícios do exercício regular no coração são bem documentados¹. No entanto, o risco de eventos cardíacos, como infarto agudo do miocárdio (iam), aumenta transientemente durante um exercício intenso^2,3. Indivíduos com baixos níveis de atividade física regular apresentam maior risco para o iam^2,3. A troponina cardíaca T (cTnT) é o padrão-ouro bioquímico no diagnóstico de iam⁴. Entretanto, há uma evidência florescendo que o cTnT é elevado após o exercício prolongado contínuo, que distorça indubitàvelmente o papel diagnóstico do ensaio⁵de ctnt.

As crises repetitivas de exercício relativamente intenso intercaladas com pausas curtas são um elemento típico do exercício intervalado de alta intensidade (HIE), que está crescendo em popularidade em vários campos, como reabilitação cardíaca, saúde e fitness^{6 ,7}. O interesse generalizado no HIE é devido em parte à capacidade de formação de HIE para provocar adaptações fisiológicas benéficas semelhantes ou superiores ao treino tradicional de exercício contínuo de intensidade moderada (MCE), apesar de um volume de exercício total reduzido e compromisso de tempo⁶. No entanto, as preocupações relacionadas à segurança da HIE foram expressas devido à alta demanda cardíaca⁸. Até agora, os dados disponíveis relacionados à liberação de cTnT em cima de HIE são limitados. Além disso, nenhum estudo integrado prévio investigou o efeito de várias modalidades de HIE e de MCE tradicional na aparência de cTnT com exercício. Assim, não está claro se, com equalização do trabalho mecânico total entre HIE e MCE, diferentes formatos de exercício conduzirão à distinção nas concentrações de cTnT e qual a amplitude dos valores elevados de cTnT. Dado que o exercício conduzido em intensidades mais elevadas pôde conduzir a um risco mais elevado de eventos cardíacos^{2,3, é}pertinente desenvolver um hie representativo e MCE propostas com a escala conhecida de respostas do ctnt. A avaliação da elevação ctnt exercício-associada poderia potencial ser útil na tomada de decisão clínica e ajudar a fisiologistas clínicos em desenvolver umas prescrições mais eficazes e seguras do exercício.

Conseqüentemente, nós esboçamos protocolos dos três tipos representativos de HIE e de um tipo representativo de MCE para recolher dados fisiológicos ao observar respostas de cTnT. Considerando que o risco de eventos cardíacos agudos é maior em pessoas que não se envolvem em exercício regular^{2,3e a} liberação global de ctnt induzida pelo exercício reduz com treinamento regular⁹, este estudo recrutou mulheres sedentárias e com sobrepeso que completaram um programa de treinamento de 10 dias. Isso proporcionou a perspectiva de trabalhar na fase inicial do treinamento e direcionar um grupo subpesquisado.

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Protocolo

O protocolo (n º 31771319) foi aprovado pelo Conselho de revisão da Universidade de Hebei normal e conformado à declaração de Helsínquia. Todos os participantes forneceram o consentimento informado por escrito antes de participar dos testes descritos.

1. triagem participante e preparação para o experimento

1. Para o recrutamento, garantir que os participantes satisfaçam os seguintes critérios de inclusão: com idade entre 18 e 25, um índice de massa corporal mínimo (IMC) de 23 kg/m, que é o corte de sobrepeso para adultos asiáticos¹⁰, peso corporal consistente (± 2 kg) para o mais últimos três meses, sem treinamento físico ou atividades físicas regulares, nenhum registro de doenças hormonais, ortopédicas ou cardiovasculares, diabetes, hiperlipidemia, hipertensão ou síndrome dos ovários policísticos, bem como, nenhum uso atual de prescrito medicamentos (incluindo pílulas contraceptivas) e sem antecedentes de tabagismo.
2. Atribua aleatoriamente 47 participantes elegíveis a um dos seguintes quatro grupos: HIE tradicional (n = 12), exercício de intervalo de Sprint (SIE, n = 11), exercício repetido de Sprint (RSE, n = 12) ou grupo de MCE (n = 12).
3. Ajuste e registre a altura de assento apropriada nos ergômetros de ciclagem de modo que os pedais do participante com uma curvatura ligeira do joelho (~ 10 °) no descendente cheio do pedal.
4. Instrua os participantes a realizarem duas sessões de exercícios iniciais (conforme descrito na etapa 3) para familiarizá-las com o respectivo tipo de exercício de ciclismo (HIE, SIE, RSE ou MCE).

2. procedimentos experimentais

1. Primeiro, instrua cada participante a realizar um teste incremental contínuo em um cicloergômetro de teste de estresse para avaliar a captação máxima de oxigênio (v̇o_2máx).
   1. Aquecer por 5 min a 25 W. Em seguida, inicie o teste realizando estágios contínuos de 2 min (incremento de 20 W por estágio) a partir de 50 W com uma frequência de pedal de 60 rpm até exaustão volicional.
   2. Use um analisador metabólico de respiração a respiração para medir o consumo de oxigênio durante o exercício.
   3. Calcule o v̇o_2máx com base no valor médio de 30 s mais alto. Em seguida, calcule uma saída de potência que provoca 60%, 90% e 120% v̇o_2máx nos grupos MCE, hie e sie, respectivamente, usando a equação de regressão linear através da plotagem do estado estacionário v̇O2 versus potência de saída¹¹.
2. Pelo menos 5 dias após as avaliações pré-intervenção, instrua os grupos HIE, SIE, RSE e MCE a iniciarem seus respectivos treinamentos.
   Nota: iniciar todos os testes de exercício ao mesmo tempo do dia (por exemplo, 11:00 A.M.). Entretanto, assegure-se de que os testes sejam conduzidos em um laboratório com ajustes da temperatura e da umidade-controlados (° c 20 e umidade relativa de 50%). Peça a todos os participantes que se ater às suas atividades diárias e hábitos alimentares durante todo o experimento.
   1. Instrua o participante a abster-se de qualquer exercício extenuante por 48 h, após um aquecimento de rotina, instrua os grupos HIE, SIE, RSE e MCE a se envolverem em sua respectiva sessão de exercícios em um cicloergômetro, conforme combinado. Execute o protocolo de exercício conforme detalhado na etapa 3.
   2. Realize 6 sessões de exercícios realizadas durante um período de 10 dias para todos os quatro grupos. Selecione as sessões de exercício 1^St (1ª) e 6^ª (6ª) para observar a resposta do ctnt ao exercício agudo (Figura 1).

Figura 1: diagrama esquemático dos procedimentos de estudo. HIE = exercício intervalado de alta intensidade; SIE = exercício de intervalo de Sprint; RSE = exercício repetido de Sprint; MCE = exercício contínuo de intensidade moderada. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. Registre um eletrocardiograma contínuo (ECG) durante o exercício através de um monitor portátil de eletrocardiografia (ECG).
5. Extrair amostras de sangue venoso antes e imediatamente após o exercício, bem como 3 h e 4 h após a sessão de exercício selecionada para avaliar a cTnT sérica. Com os sujeitos em posição sentada, extrair 5 mL de sangue venoso da veia antecubital para cada amostra.
   Nota: Os horários pós-exercício das amostras de sangue conformaram-se a nosso trabalho prévio, que demonstrou que as concentrações do ctnt do sangue alcangaram seu pico 3 ou 4 h que segue o exercício agudo em um estudo laboratório-baseado¹².
6. Para a separação do soro, permita que o sangue coagule na temperatura ambiente. Centrifugue as amostras de sangue a 3.500 x g durante 20 min.
7. Aspirar o soro e armazenar a-80 ° c para a análise subsequente de cTnT.
8. Use um analisador para executar a medida quantitativa do ctnt com um imunoensaio elevado da sensibilidade baseado na tecnologia do eletroquimioluminescência. Tomar 1 mL do soro e colocá-lo em um tubo de ensaio especial para medir cTnT. Em seguida, insira o tubo no analisador e pressione o botão Iniciar.
   Nota: A proteína de cTnT humana própria consiste em 288 aminoácidos. Dois anticorpos monoclonais são usados para o ensaio que são dirigidos especificamente de encontro ao troponina cardíaco humano T. Os anticorpos reconhecem a parte central da proteína T de troponina cardíaca⁴, visando especificamente dois epítopos em posições de aminoácido 125-131 e 136-147.

3. protocolos do exercício

1. Em cada sessão de exercício, instrua os 4 grupos a seguir as etapas abaixo.
   1. Termine um warm-up idêntico de 10 minutos em 50-60% de HR_Max (porcentagem da frequência cardíaca máxima individual durante a sessão do exercício) e 5 minutos refrigeram para baixo em 20 W.
   2. Depois do warm-up. Ter um período de recuperação de 2 min, onde os participantes permanecem sentados, mas estacionária no cicloergômetro.
   3. Direcionar os participantes para acelerar o mais rapidamente possível no início de cada luta de exercício para atingir a intensidade pretendida. Durante este tempo, um pesquisador define o respectivo protocolo de exercício em um computador PC e, em seguida, conta para baixo, "5-4-3-2-1-Go!". No comando de "Go!", os participantes começam a exercer e ativar o sistema informatizado.
      Nota: Para o MCE, o hie e o sie, acelere à intensidade planeada (veja a etapa 2.1.3), isto é. 60%, 90% e 120% v̇o_2máx, respectivamente. Para o RSE, acelere para o exercício "all-out" (ver passo 3,4). O ergômetro está ligado a um computador PC com software específico.
   4. Instrua os participantes a permanecerem sentados enquanto pedalam e fixam seus pés nos pedais usando clipes de dedo do pé e incentivam verbalmente os participantes a dar um esforço máximo para exercer a intensidade desejada ao longo de cada sessão.
2. Protocolo de hie: repita 4 ataques do minuto do exercício em um cicloergômetro do ciclo do teste de esforço em uma intensidade de 90% v̇o_2máx, seguido por uma recuperação passiva de 3 minutos (descanso completo) até que o alvo 200 KJ do trabalho esteja conseguido.
3. Protocolo sie: repita 1 min crises de exercício em um cicloergômetro ciclo de teste de stress em uma intensidade de 120% de v̇o_2máx, seguido por uma recuperação passiva de 1,5 min até que o alvo 200 KJ de trabalho é alcançado.
4. Protocolo RSE: Repita os sprints de "all-out" de 6 s intercalados com períodos de recuperação passiva de 9 s em um ergômetro de ciclo de teste de Wingate, com uma resistência de 1,0 kg até que as repetições de 40 alvo sejam alcançadas, e o trabalho mecânico total foi gravado.
5. Protocolo de MCE: realize O exercício de ciclagem contínuo, até que um alvo de 200 KJ do trabalho esteja conseguido, em uma intensidade de 60% v̇o_2máx.

4. análises estatísticas

1. Executar a análise de dados usando um pacote de software estatístico. Avalie a normalidade dos dados utilizando o teste Kolmogorov – Smirnov¹². Use P < 0, 5 para avaliar a significância estatística.
2. Comparar as diferenças na_média de FC (freqüência cardíaca média durante a sessão de exercício) e% HR_Max nos quatro grupos (hie, sie, RSE e MCE) e as duas sessões de exercício observadas (1ª e 6ª) utilizando ANOVA bidirecional, com medidas repetidas. Use o teste post-hoc de Newman-Keuls para casos em que o efeito principal é significativo.
3. Compare o cTnT nos pontos temporais (pré-exercício e pico pós-exercício) e duas sessões de exercícios observadas (1ª e 6ª) usando o teste não paramétrico de Wilcoxon assinado, devido à distribuição distorcida dos dados do cTnT. Além disso, o teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para avaliar a significância estatística das diferenças nos níveis de cTnT nos quatro grupos (HIE, SIE, RSE e MCE), e o teste U de Mann-Whitney foi utilizado para comparações pareados, quando apropriado.

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Resultados

Todos os participantes (n = 47) completaram o estudo, e não foram encontrados eventos cardíacos adversos (por exemplo, dor torácica e sinal de isquemia miocárdica no ECG) durante o teste nos quatro grupos. Como esperado, os dados de frequência cardíaca (FC) de exercício agudo, incluindo_média de FC e% HR_máx, na 1ª avaliação são semelhantes (todos os P > 0, 5) àqueles da 6ª avaliação em todos os quatro grupos. Além disso, os dados de FC nos grupos RSE e MCE são os mais alto...

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Discussão

O curto e repetitivo crises de exercício bastante de alta intensidade intercalados com períodos de recuperação estão envolvidos no HIE, que é subdividido em HIE tradicional ("perto de esforços máximos") e SIE ("supramaximal" esforços), usando uma classificação comum esquema⁶. Além disso, RSE é uma forma particularmente intensa de SIE, onde a atividade é "all-out", mas só dura de 3 a 7 s⁶. Ao melhor de nosso conhecimento, este é o primeiro estudo integrado pa...

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Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cobas E 601 analyser	Roche Diagnostics, Penzberg, Germany		Used for measuring the circulating cardiac troponin T concentration
Monark 839E Stress Testing Cycle Ergometer	Monark Exercise AB, Vansbro, Sweden		Used for all exercise protocols except repeated sprint exercise
Monark 894E Wingate Testing Cycle Ergometer	Monark Exercise AB, Vansbro, Sweden		Only used for repeated sprint exercise protocol
Quark-PFT-ergo Metabolic Analyser	Cosmed, Rome, Italy	C09072-02-99
SPSS Statistics 20.0 software package	IBM Corp., Armonk, USA
Zephyr BioHarness 3.0	Zephyr Technology, Auckland, New Zealand	9800.0189/9600.0190	Electrocardiograph Monitor