Exercício de Força versus Exercícios Aeróbios: Tolerância Cardiovascular em Idosos [103]

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1 ARTIGOS ORIGINAIS Exercício de Força versus Exercícios Aeróbios: Tolerância Cardiovascular em Idosos [103] JOANA CARVALHO, JORGE MOTA, JOSÉ M. C. SOARES Gabinete de Desporto de Recreação e Tempos Livres da Faculdade de Ciências de Desporto e de Educação Física da Universidade do Porto Gabinete de Biologia do Desporto da Faculdade de Ciências de Desporto e de Educação Física da Universidade do Porto Rev Port Cardiol 2003;22 (11): RESUMO O objectivo principal deste estudo foi o de avaliar a tolerância cardiovascular de dois programas de treino (i.e. «Ginástica de Manutenção» e «Musculação»). Foram estudados dezanove idosos voluntários com idades compreendidas entre os 65 e os 81 anos. Todos os sujeitos da amostra participaram num programa combinado de actividade física durante 6 meses englobando sessões de actividade física generalizada («Ginástica de Manutenção» 2xsem.; 50 min.) e de treino específico de força em máquinas de resistência variável («Musculação» 2xsem.; min). As sessões de «Ginástica de Manutenção» consistiram na realização de um tipo de actividade física generalizada que habitualmente é oferecida a este escalão etário e que incluiu um período de aquecimento, exercícios aeróbios, exercícios de força, de coordenação e equilíbrio, alguns jogos lúdicos e por fim um período de relaxamento. As sessões de «Musculação» consistiram na realização de 2 séries de 10 a 12 repetições a 70 % de uma repetição máxima (1 RM) nos seguintes exercícios: women s double chest; leg extension; overhead press; seated leg curl; lateral raise; leg press and abdominal machine. A tolerância cardiovascular foi avaliada através da monitorização contínua da frequência cardíaca (FC) mediante a utilização de um cardiofrequencímetro portátil Polar Vantage NV durante as sessões de actividade física e através da determinação dos valores da pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) observados num esfigmomanómetro electrónico, quer em ABSTRACT Strength Training vs. Aerobic Training: Cardiovascular Tolerance in Elderly Adults The aim of the present study was to evaluate cardiovascular tolerance to two different types of exercise (strength training vs. aerobic training) in healthy elderly subjects. Nineteen healthy elderly subjects aged were studied. All the subjects participated in a 6-month combined physical activity program of gymnastics (2 times/week; 50 min.) and strength training (2 times/week; min.). The gymnastics sessions consisted of general physical activity that is usually offered to elderly people and included warm-up, aerobic exercises, strength training, some balance and coordination exercises, recreational games and cool-down. The strength training consisted of two sets of 10 to 12 repetitions at 70 % of one repetition maximum (1 RM) for women s double chest ; leg extension ; overhead press; seated leg curl ; lateral raise ; leg press and abdominal machine. Cardiovascular tolerance was evaluated both by measuring heart rate (HR) continuously (Polar Vantage NV) during the sessions and by measuring systolic (SBP) and diastolic blood pressure (DBP) with an electronic sphygmomanometer at five different times (baseline, after warm-up, min., min. and after cool-down). Moreover, in order to measure the response according to the type of exercise, in strength training sessions, SBP and DBP were also evaluated in different machines (legs vs. arms) Recebido para publicação: Janeiro de 2003 Aceite para publicação: Julho de 2003 Received for publication: January 2003 Accepted for publication: July 2003

2 INTRODUCTION Aging has been described as a process, or series of processes, found in all living things and leading to loss of adaptability and reduced functional capacity (1). It is associated with numerous changes that affect functionality, mobility, autonomy and health in the elderly and thus their quality of life. To preserve quality of life and cope with daily activities, it is important for the elderly to maintain the best possible level of physical strength, coordination, flexibility and balance (2, 3). Given this fact, besides purely health considerations, it is now seen as a priority for eldiferentes períodos da aula (repouso, aquecimento, min., min. e relaxamento), quer em diferentes máquinas (membros inferiores vs membros superiores). A comparação entre os dois regimes de treino e entre a percentagem de alteração relativamente ao repouso após exercícios realizados em diferentes máquinas, foi efectuada através do teste t-student de medidas independentes. O nível de significância estatística foi estabelecido em 5%. Os resultados mostram que as diferenças nos valores da FC, PAS e PAD entre os dois regimes de treino não foram estatisticamente significativas, sendo a intensidade do esforço em ambas as sessões de actividade física considerada como adequada e com boa tolerância cardiovascular. No trabalho específico de força, os exercícios realizados com os membros inferiores apresentaram maiores elevações da PAS e PAD comparativamente àqueles efectuados com os membros superiores. Este estudo sugere que o treino de força, tal como a «Ginástica de Manutenção», pode ser efectuado com elevada tolerância por idosos saudáveis, desde que respeitando as regras de actividade física para este grupo etário. Para além disso, este trabalho mostra uma resposta hemodinâmica mais intensa após realização de exercícios de força com solicitação dos membros inferiores comparativamente aos membros superiores. Palavras-Chave Envelhecimento; Exercício; Pressão arterial; Frequência cardíaca Comparison between the two different types of exercise (gymnastics vs. strength training) and between different machines was performed by an unpaired Student s t test. The level of significance was set at p<0.05. The results showed no significant differences in HR, SBP and DBP values between the two training types. Both sessions were performed at appropriate intensity without exaggerated cardiovascular response. In strength training, exercises that involved the legs presented higher rises in SBP and DBP values than those performed with the arms. These data suggest that, if appropriate techniques are used, strength training as well as gymnastics can be performed by healthy older subjects so long as basic rules for exercise in this population are followed. Furthermore, the data indicate a greater cardiovascular hemodynamic response after strength exercises with the legs than with the arms. Key words Aging; Exercise; Blood pressure; Heart rate 1316 INTRODUÇÃO Oenvelhecimento tem sido descrito como um processo, ou conjunto de processos, inerente a todos os seres vivos e que se expressa pela perda da capacidade de adaptação e pela diminuição da funcionalidade (1). O envelhecimento está, assim, associado a inúmeras alterações com repercussões na funcionalidade, mobilidade, autonomia e saúde desta população e, deste modo, na sua qualidade de vida. Para manter a qualidade de vida e lidar com as actividades quotidianas, é importante para o idoso permanecer com a melhor aptidão

3 física possível. As actividades diárias, tais como, ir às compras, levantar de uma cadeira, vestir, etc., requerem um nível mínimo de força muscular, coordenação, flexibilidade e equilíbrio. Neste sentido, para além dos aspectos directamente relacionados com a saúde, é hoje entendido como tarefa prioritária o desenvolvimento de competências que permitam ao idoso realizar as suas tarefas básicas diárias independentemente do auxílio de terceiros (4). Assim, e dado que a qualidade de vida está intimamente associada a um bom desempenho motor, a prática regular de actividade física torna-se fundamental para este escalão etário. Ao longo dos anos, um número crescente de estudos tem tentado analisar a potencial influência da actividade física na idade biológica, capacidade funcional e saúde do idoso (4). A magnitude desta resposta de adaptação parece ser parcialmente explicada pelo modo, frequência, duração e intensidade do treino. Por exemplo, tem sido sugerido os % de 1 repetição máxima (1 RM) como sendo a carga recomendada para induzir alterações importantes quer em termos hipertróficos como funcionais. Por outro lado, existe uma preocupação crescente quanto à segurança da actividade física em idosos, particularmente no que se refere ao trabalho de força, uma vez que a sua componente isométrica pode potenciar arritmias e elevar os valores da pressão arterial (7). Para além disso, muitos dos idosos que se iniciam neste tipo de treino são sedentários e, eventualmente, poderão sofrer de conhecidas ou imperceptíveis patologias cardiovasculares (8). De facto, é importante conhecer com rigor a quantidade e as características necessárias para que a actividade física seja benéfica para a saúde, pois se, por um lado, é necessário uma quantidade suficientemente elevada de exercício para promover efeitos biológicos positivos sobre a saúde (9), por outro lado, tudo derly people to develop their ability to carry out basic daily tasks without the help of others (4). Thus, and since quality of life is closely linked to good motor performance, it is essential for this age-group to practice regular physical exercise. Over the years an increasing number of studies have set out to analyze the influence of physical activity on biological age, functional capacity and health in the elderly (4). The magnitude of this adaptive response appears to be partially explained by the type, frequency, duration and intensity of the exercise. For example, % of 1 repetition maximum (1 RM) has been recommended as the best load to induce significant effects in both hypertrophic and functional terms (5). On the other hand, there is growing concern about the safety of physical exercise in the elderly, particularly with regard to strength training, since the latter s isometric component can induce arrhythmias (6) and raise blood pressure (7). Moreover, many elderly people who begin this type of training are sedentary and may have known or undetected cardiovascular disease (8). It is therefore important to know the precise amount and type of physical exercise that will be beneficial to health, since on one hand a sufficiently high level of exercise is needed for positive health benefits (9), while on the other, all indications point to a threshold beyond which exercise can increase the likelihood of damage (10). When the literature refers to the benefits of physical exercise, this assumes practices that are sensible, controlled and suited to the state of health and fitness of each participant, in order to avoid overloading the various organ systems. With this in mind, the objective of this study was to assess indicators of cardiovascular stress (heart rate [HR] and systolic and diastolic blood pressure [SBP and DBP]) in two exercise programs, strength training and aerobic training. parece sugerir existir um limiar a partir do qual o exercício é também indutor do aumento METHODS de probabilidade de lesão (10). Quando a literatura se refere aos benefícios da actividade física, Population pressupõe uma prática racional, contro- lada e adaptada ao estado de saúde e de condição física de cada um, por forma a não sobrecarregar excessivamente os diferentes sistemas orgânicos. Neste sentido, o objectivo deste estudo foi o de avaliar indicadores de stress cardiovascular The initial sample consisted of 34 sedentary elderly volunteers aged between 65 and 81 years. However, eight of these were excluded from the study because they abandoned the strength training sessions and only attended the aerobic training; three were withdrawn because they 1317

4 1318 (frequência cardíaca FC, pressão arterial sistólica e diastólica PAS e PAD) de dois programas de treino (i.e. «Ginástica de Manutenção» e «Musculação»). MATERIAL E MÉTODOS Amostra A amostra inicial foi constituída por 34 idosos sedentários voluntários, com idades compreendidas entre os 65 e os 81 anos. Todavia, 8 destes sujeitos foram excluídos das avaliações pelo facto de terem abandonado as sessões de treino específico de força («Musculação» M), mantendo-se apenas nas sessões de «Ginástica de Manutenção» (G), 3 foram retirados dada a ausência a mais de 20 % do total das sessões de actividade física e, por fim, 4 foram eliminados pelo facto de faltarem a mais de 8 sessões consecutivamente. Neste sentido, a amostra final passou a ser de 19 sujeitos, dos quais 12 mulheres e 7 homens. As principais características da amostra estão no Quadro I. Quadro I Principais características da amostra (n=19). Variável XSD Idade (anos) 68.7±4.2 Peso (Kg) 66.8±8.6 Altura (m) 1.59±0.1 PAS (mmhg) 141.8±22.4 PAD (mmhg) 81.9±10.9 Todos os sujeitos da amostra eram voluntários e viviam de forma independente no seu quotidiano. Todos os idosos foram informados das possíveis implicações do protocolo experimental, após o que deram o seu consentimento verbal para participarem no estudo. A presença de patologias crónicas e o uso de medicamentos foram determinados a partir de informação pessoal, assim como por parte do respectivo médico assistente. Todos os sujeitos eram aparentemente saudáveis e assintomáticos. De igual modo, os medicamentos utilizados pertenciam a grupos farmacológicos considerados como não-influenciadores nos parâmetros avaliados. Não eram fumadores e não estavam sob efeito de café ou álcool quando realizaram a parte experimental do protocolo. Para além disso, todos os indivíduos foram submetidos a uma observação onde foi avaliado o peso, com aproximação às centésimas, missed over 20 % of the total number of exercise sessions; and four were excluded for missing more than 8 consecutive sessions. The final sample was thus composed of 19 subjects, of whom 12 were women and 7 men. The main characteristics of the sample are shown in Table I. Table I Main characteristics of the sample (n=19) Variable Mean±SD Age (years) 68.7±4.2 Weight (kg) 66.8±8.6 Height (m) 1.59±0.1 SBP (mmhg) 141.8±22.4 DBP (mmhg) 81.9±10.9 SD - Standard deviation All the subjects were volunteers and were independent in daily life. All of them, after being informed of the possible effects of the experimental protocol, gave their verbal consent to being included in the study. The presence of chronic pathologies and use of medication were determined on the basis of personal information and with the help of the subject s physician. All the subjects were apparently healthy and asymptomatic, and the medicines used belonged to drug classes considered as having no influence on the parameters assessed. None were smokers, and they were not under the influence of caffeine or alcohol while carrying out the experimental part of the protocol. All the subjects underwent an examination that measured weight to the nearest hundredth of a kilogram on a SECA 708 digital scale, height using a Martin apparatus (this being measured between the vertex and the reference plane of the floor), and blood pressure lying down at rest using a mercury sphygmomanometer. An electrocardiogram (Schiller, Baar, Switzerland) was also taken and subsequently analyzed by a cardiologist. All the electrocardiograms were considered normal. Exercise Protocol All the sample subjects underwent a combined exercise program for 6 months, made up of a twice-weekly gymnastics (aerobic training) program on Wednesdays and Fridays for 50 min., and a twice-weekly strength training program, Tuesdays and Thursdays for min. All sessions took place in the morning and were supervised by an academically and professionally qualified technician.

5 numa balança digital SECA 708, a altura mediante o antropómetro de Martin, sendo este parâmetro medido entre o vertex e o plano de referência do solo e a pressão arterial de repouso através de um esfigmomanómetro de mercúrio na posição de deitado. Foi ainda efectuado um exame electrocardiográfico (SHILLER, SH-6340 DAAR), posteriormente interpretado por um cardiologista. Todos os electrocardiogramas foram considerados normais. The gymnastics sessions were usually made up of i) a warm-up period of around 10 minutes, which included walking, calisthenics and flexibility exercises; ii) localized muscle work (strength and flexibility exercises) for about 15 minutes, in which only body weight was used in muscle strengthening exercises for the lower limbs, sometimes combined with upper limb exercises; iii) aerobic work using a variety of exercises, such as jogging, walking, and dancing; iv) coordination and balance exercises and games; and v) a cool-down period of relaxing and stretching, mainly consisting of breathing and flexibility exercises. The strength training included a standardized, low-intensity warm-up period on an exercise bicycle (Tectrix BikeMax, USA) and/or rowing machine (Concept II, Morrisville, Vermont, USA), and muscle-stretching exercises, for 8-10 minutes. This was followed by a minute period of exercise on commercial weight training equipment (Nautilus Sports/Medical Industries, Independence, USA), and finally a short (5-10 minutes) cool-down period, with return to calm (walking) and stretching of the main muscle groups exercised. The strength training protocol was designed specifically to increase strength and muscle mass of the extensor muscles (leg press and leg extension) and knee flexors (seated leg curl), trunk and arm muscles (women s double chest, lateral raise and overhead press), and abdominal muscles (abdominal machine). Exercises for the upper and lower parts of the body were alternated in order to minimize fatigue, separated by a rest interval of approximately 2 minutes. The order of the exercises was as follows: 1 women s double chest; 2 leg extension; 3 overhead press; 4 seated leg curl; 5 lateral raise; 6 leg press; and 7 abdominal machine. Each repetition lasted 3-6 seconds, with no pause longer than 2 seconds between repetitions, and a break of at least 2 minutes between the two series of repetitions at 70 % of 1 RM. For each repetition the subjects were told to avoid the Valsalva maneuver. The intensity of the training was gradually increased over the first two weeks of the program. The objective during the first week of strength training, besides determining 1 RM, was to familiarize the subjects with the equipment and to ensure that the movements were Protocolo de Treino Todos os sujeitos da amostra foram submetidos a um programa de treino combinado durante 6 meses, que envolveu um programa bi-semanal de «Ginástica de Manutenção» (quartas-feiras e sextas-feiras 50 min.) e um programa bi-semanal de «Musculação» (terças- -feiras e quintas-feiras min.). Todas as sessões decorreram na parte da manhã e foram supervisionadas por um monitor académica e profissionalmente qualificado. As sessões de «Ginástica de Manutenção» foram, de um modo geral, constituídas por: i) um período de aquecimento de aproximadamente 10 minutos onde se incluíram o caminhar, exercícios calisténicos e exercícios de flexibilidade; ii) um trabalho muscular localizado (exercícios de força e de flexibilidade) de cerca de 15 minutos, onde no trabalho de força muscular sobre os membros inferiores se utilizou apenas o peso do corpo, ocorrendo, por vezes, estes exercícios em simultâneo com exercícios de força para os membros superiores; iii) um trabalho aeróbio através de uma variedade de exercícios, tais como, jogging, caminhar e dançar; iv) alguns exercícios de coordenação, jogos lúdicos e de equilíbrio; e, no final, um período de relaxamento/alongamento englobando, fundamentalmente, exercícios respiratórios e de flexibilidade. O treino específico de força incluiu um período de aquecimento estandardizado de baixa intensidade em bicicleta ergométrica (Tectrix, Bike-Max, USA) e/ou remo ergométrico (Concept II, Morrisville, Vermont, USA) e alguns exercícios de alongamento muscular durante cerca de 8-10 minutos. Posteriormente, existiu um período de exercitação (20-30 minutos) em máquinas comerciais de resistência variável por pesos (Nautilus Sports/Medical Industries, Independence, USA) e, por fim, efectuou-se um breve período de relaxamento (5-10 minutos) com retorno à calma (caminhar) e alonga- and of breathing. At this stage, the work was performed correctly in terms of the exercise 1319

6 1320 mento dos principais grupos musculares exercitados. O protocolo de treino de força foi especificamente direccionado para aumentar a força e a massa muscular dos músculos extensores (leg press e leg extension) e flexores do joelho (seated leg curl), dos músculos do tronco e membros superiores (women s double chest, lateral raise e overhead press) e músculos abdominais (abdominal machine). Os exercícios da parte superior e inferior do corpo foram efectuados alternadamente a fim de minimizar o efeito fadiga, com um intervalo de repouso de, aproximadamente, 2 minutos. A ordem dos exercícios foi a seguinte: 1.º women s double chest; 2.º leg extension; 3.º overhead press; 4.º seated leg curl; 5.º lateral raise; 6.º leg press e 7.º abdominal machine. Cada repetição durou 3-6 seg., não existindo um período superior a 2 seg. entre as repetições e uma pausa de, pelo menos, 2 minutos entre as 2 séries de repetições a 70 % de 1RM. Em cada repetição os sujeitos foram instruídos para evitarem a manobra de Valsalva. A intensidade do treino foi gradualmente aumentada ao longo das duas primeiras semanas de treino. Assim, o objectivo durante a primeira semana de treino de força foi, para além da determinação da 1RM, a familiarização com as máquinas e a consciencialização da correcta realização dos movimentos (técnica de execução e respiração). Nesta fase, o trabalho foi desenvolvido a 60 % de 1 RM. Na segunda semana, a carga foi elevada para 70 % de 1 RM, sendo esta a carga imposta até ao final do programa. Os testes de aferição da carga (1 RM) foram realizados de 15 em 15 dias até às primeiras quatro semanas e a cada 4 semanas até ao final do programa. Entre os testes de 1 RM, a carga foi aumentada naqueles sujeitos que realizavam confortavelmente 12 ou mais repetições nas 2 séries. Avaliação da frequência cardíaca (FC) e da pressão arterial (PA) Ao longo das sessões de actividade física foram determinados de forma indirecta os valores médios da pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD), quer em diferentes partes da aula, quer, no caso do trabalho específico de força, em diferentes máquinas através de um esfigmomanómetro electrónico (Dinamap, DP 8800). done at 60 % of 1 RM. In the second week, the load was increased to 70 % of I MR, where it remained until the end of the program. Tests to determine load (1 MR) were carried out every 15 days in the first four weeks and every 4 weeks for the remainder of the program. Between the RM tests, the load was increased in those individuals who could comfortably achieve 12 or more repetitions in the 2 series. Assessment of heart rate (HR) and blood pressure (BP) Throughout the physical exercise sessions mean systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure were determined indirectly, both at different stages of the session and, in the case of strength training, on different equipment, using an electronic sphygmomanometer (Dinamap, DP 8800). Blood pressure was thus assessed five times during the gymnastics sessions: before, after warm-up, after minutes, after minutes, and after cool-down. During the strength training sessions, BP was measured at different times in the session and on different machines. In order to determine BP variation at different stages of the training session, it was measured five times: before, after warm-up, after minutes, after minutes (3rd and 5th machines both using the arms), and after cool-down. To study BP values on different equipment, these were measured on one machine for the lower limbs (leg extension) and on another for the upper limbs (women s double chest). Heart rate was measured continuously using a portable Polar Sport Tester Vantage NV heart rate monitor (Polar CIC, Port Washington, NY). Readings were taken every 15 seconds and the mean and the distribution of frequency intervals were calculated for each subject, followed by the mean for the whole sample. The subjects were asked not to do any formal exercise before the assessment protocol, and the exercise sessions took place at least 2 hours after intake of any food, caffeine or alcohol. Baseline data were collected with the subjects in the seated position. Statistical analysis The variables under study were expressed as descriptive mean measurements and standard deviation.

7 Assim, durante as sessões de «Ginástica de Manutenção» a PA foi avaliada em 5 momentos da aula (antes, após aquecimento, decorridos minutos, decorridos minutos e após relaxamento). Nas sessões de trabalho específico de força, a PA foi determinada, quer em diferentes partes da aula, quer em diferentes máquinas. No sentido de observar a variação da PA nos diferentes momentos da sessão de treino, foi observada a PA em 5 momentos distintos: antes, após aquecimento, decorridos cerca de e minutos (3.ª e 5.ª máquinas ambas utilizando os membros superiores) e após relaxamento. Para o estudo dos valores da PA em diferentes máquinas, foi utilizada uma máquina para os membros inferiores (MI leg extension) e outra para os membros superiores (MS women s double chest). A FC foi continuamente avaliada através de um cardiofrequencímetro portátil Sport Tester Polar Vantage NV (Polar CIC, Port Washington, NY). Foram recolhidos os registos da FC de 15 em 15 segundos, tendo sido calculada a média e a distribuição dos intervalos de frequência para cada sujeito e, seguidamente, a média para o total da amostra. Foi pedido aos sujeitos para não realizarem nenhum exercício formal antes do protocolo de avaliação, bem como as sessões de actividade física foram efectuadas pelo menos 2 horas após ingestão de qualquer alimento, cafeína ou álcool, tendo sido realizada uma colecta inicial de dados na posição de sentado. The differences between the two training modalities were analyzed using the Mann- Whitney test. In strength training, to assess relative alterations in BP after leg and arm exercises, the percentage difference from baseline values was calculated for both cases and the percentage differences between the two types of exercise was determined using the Mann- Whitney test. Values of p<0.05 were considered statistically significant. RESULTS A preliminary statistical analysis (not presented) indicated that there were no significant differences between men and women in the sample regarding cardiovascular and biological parameters. Males and females were accordingly analyzed together. Heart rate Comparison of HR values obtained in both training modalities shows that there were no statistically significant differences in intensity of effort (Table II). Table II Mean values, amplitude and distribution of HR during the aerobic (A) and strength training (S) sessions (mean ± standard deviation) A S Mean (bpm) 89.9± ±3.6 Maximum (bpm) Minimum (bpm) bpm (%) 1.3± ± bpm (%) 7.6± ± bpm (%) 27.8± ± bpm (%) 40.7± ± bpm (%) 23.5± ± bpm (%) 18.3± ± bpm (%) 7.5± ±1.8 Procedimentos estatísticos A descrição das variáveis em estudo foi efectuada a partir das medidas descritivas média e desvio-padrão. Blood pressure A análise das diferenças entre as modalidades de treino foi efectuada a partir do teste Tables III and IV show the results of SBP and DBP measurements respectively during Mann-Whitney. No caso específico da «Musculação» e, no sentido de avaliar a alteração re- the gymnastics and strength training sessions. Analysis of these tables reveals that there lativa dos valores da PA após exercícios de solicitação dos membros inferiores (MI) e SBP and DBP between the two training mod- were no statistically significant differences in superiores (MS), foi calculada a percentagem alities studied. relativamente ao valor basal nos 2 exercícios As well as determining changes in BP values during the session, SBP and DBP were estudados para posterior análise das diferenças na percentagem de alteração entre exercícios de MI e MS. Para esta última foi utilizado o teste Mann-Whitney. O nível de significância considerado foi de p<0.05. also measured after working with equipment to exercise the legs (leg extension) and with equipment for the arms (women s double chest) (Table V). 1321

8 RESULTADOS Os resultados de uma estatística preliminar (não apresentados) mostraram não existir diferenças significativas entre homens e mulheres da amostra nos parâmetros cardiovasculares e biológicos. Neste sentido, homens e mulheres foram analisados em conjunto. Frequência cardíaca Comparando os valores da FC obtidos em ambas as modalidades de treino, podemos constatar que não existem diferenças estatisticamente significativas na intensidade de esforço (Quadro II). Quadro II Valores médios, amplitude e distribuição dos valores da FC durante as sessões de «Ginástica de Manutenção» (G) e «Musculação» (M) (média ± desvio padrão) G M Média (bat/min) 89.9± ±3.6 Máximo (bat/min) Mínimo (bat/min) bat/min (%) 1.3± ± bat/min (%) 7.6± ± bat/min (%) 27.8± ± bat/min (%) 40.7± ± bat/min (%) 23.5± ± bat/min (%) 18.3± ± bat/min (%) 7.5± ±1.8 Pressão arterial No Quadro III e IV estão apresentados os resultados da determinação dos valores de, res- Table VI shows the differences in the percentage changes between post-exercise values (legs vs. arms) and baseline values. Examination of these tables shows that exercises with the legs lead to higher values than arm exercises (Table V). The percentage change compared to resting values was significantly higher after exercises involving the legs. Table VI Percentage change relative to resting values of SBP and DBP after strength training exercises using different equipment (mean ± standard deviation) Percentage change Leg extension Women s double chest SBP * ±7.5 ±4.3 DBP * ±7.1 ±2.7 * Leg extension vs. women s double chest (p<0.05) DISCUSSION The results of this study show that the intensity of effort as assessed by HR and BP values during strength training is similar to that found in the aerobic sessions. The study also demonstrates that exercises involving the legs lead to significantly greater rises in BP than do exercises with the arms. Although aerobic exercise is the type traditionally recommended to improve physical fitness, strength training is nowadays also considered to be an essential component of a general exercise program. The American College of Quadro III Valores médios e amplitude da PAS (mmhg) em diferentes momentos das sessões de «Ginástica de Manutenção» (G) e «Musculação» (M) (média ± desvio padrão) Antes Aquecimento Relaxamento G M G M G M G M G M Média ±SD ±13.1 ±5.8 ±12.7 ±11.8 ±11.4 ±15.5 ±13.5 ±12.8 ±17.9 ±9.7 Máximo Mínimo Table III Mean valures and amplitude of SBP (mmhg) at different stages of the aerobic (A) and strength training (S) sessions (mean ± standard deviation) Baseline Warm-up min min. Cool-down A S A S A S A S A S 1322 Mean ±SD ±13.1 ±5.8 ±12.7 ±11.8 ±11.4 ±15.5 ±13.5 ±12.8 ±17.9 ±9.7 Maximum Minimum

9 Quadro IV Valores médios e amplitude da PAD (mmhg) em diferentes momentos das sessões de «Ginástica de Manutenção» (G) e «Musculação» (M) (média ± desvio padrão) Antes Aquecimento Relaxamento G M G M G M G M G M Média ±SD ±1.9 ±2.1 ±5.2 ±1.9 ±6.5 ±2.7 ±8.6 ±0.9 ±6.5 ±1.6 Máximo Mínimo Table IV Mean values and amplitude of DBP (mmhg) at different stages of the aerobic (A) and strength training (S) sessions (mean ± standard deviation) Baseline Warm-up min min Relaxamento A S A S A S A S G M Mean ±SD ±1.9 ±2.1 ±5.2 ±1.9 ±6.5 ±2.7 ±8.6 ±0.9 ±6.5 ±1.6 Maximum Minimum pectivamente, PAS e PAD durante as sessões de «Ginástica de Manutenção» e «Musculação». A análise dos referidos quadros permite verificar que não existem diferenças estatisticamente significativas nos valores da PAS e PAD entre as duas modalidades de treino estudadas. Para além de analisar a evolução dos valores da PA durante a aula, foram igualmente estudados os valores da PAS e PAD após a realização de exercícios envolvendo uma máquina para os membros inferiores (leg extension) e outra para os membros superiores (women s double chest) (Quadro V). Sports Medicine (ACSM) (11) includes strength training as an integral part of its physical exercise program for the elderly. It is now known that strength has a central role in different aspects of health, particularly in older agegroups (for references see (12)). As well as being an important element in the integrity of the musculoskeletal system, muscular strength also serves to support other physical abilities, such as aerobic resistance. However, despite all the benefits of strength training, there is still controversy concerning its use in older age-groups. It has traditionally Quadro V Valores médios e amplitude da PAS (mmhg) e PAD (mmhg) após realização de exercícios envolvendo diferentes máquinas nas sessões de «Musculação» (média ± desvio padrão) Repouso Leg extension Women s double chest PAS PAD PAS PAD PAS PAD Média ±SD Máximo Mínimo Table V Mean values and amplitude of SBP (mmhg) amd DBP (mmhg) after exercises using different equipment in the strength training sessions (mean ± standard deviation) Repouso Leg extension Women s double chest SBP DBP SBP DBP SBP DBP Mean ±SD Maximum Minimum

10 1324 No Quadro VI está apresentada a análise da diferença entre a percentagem de alteração entre o pós-exercício (MI vs MS) e o valor de baseline. Quadro VI Percentagem de alteração relativamente ao repouso da PAS e PAD após realização de exercícios de força em diferentes máquinas (%) (média±desvio padrão) Percentagem de alteração Leg extension Women s double chest PAS * ±7.5 ±4.3 PAD * ±7.1 ±2.7 * Leg-extension vs. Women s double chest (p<0.05) Da análise dos quadros anteriores, constatase que os exercícios com os membros inferiores apresentaram valores mais elevados do que os realizados com os membros superiores (Quadro V). A percentagem de alteração relativamente ao repouso foi significativamente superior após realização de exercícios que envolvam os membros inferiores. DISCUSSÃO Os resultados deste estudo mostram que a intensidade do esforço, avaliada pelos valores da FC e PA, durante trabalho específico de força é idêntica àqueles encontrados durante as sessões de «Ginástica de Manutenção». Para além disso, este trabalho mostra que os exercícios de força envolvendo os membros inferiores apresentam alterações dos valores da PA significativamente mais elevadas comparativamente aos exercício dos membros superiores. Apesar do exercício aeróbio ser aquele que, tradicionalmente, é o mais recomendado para aumentar a aptidão física, o treino de força é também, hoje, considerado um componente fundamental do programa geral de exercício. O American College of Sports Medicine ACSM (11) refere-se à inclusão do treino de força como parte integrante do programa de actividade física do idoso. Actualmente, sabe-se que a força desempenha um papel determinante em diferentes aspectos relacionados com a saúde, particularmente nestes escalões etários mais velhos (para refs. ver 12). A força muscular, para além de se constituir como elemento importante na integridade do sistema muscular- been not recommended for the elderly mainly because such exercises can greatly increase HR and, more importantly, BP. Thus, although strength training may be recommended for this age-group because of its positive effect on functionality, health and quality of life (13, 14, 15), there is some concern about the safety of such exercises. At present, however, the literature shows that when appropriate techniques are used, the rise in HR and BP during strength exercises is small (16). Besides, strength training is considered to be so important that it is increasingly an integral part of cardiac rehabilitation programs. As well as its benefits, physical exercise is also associated with certain risk factors. Cardiovascular crises are among the commonest events related to sudden death during exercise (17). The risk increases roughly in parallel with increasing intensity and duration of exercise (17). Generally, intensive exercise leads to marked sympathetic stimulation and thus to increased risk (17). In acute terms, increased HR duing intensive exercise may be related to increased activity of the sympathetic nervous system, raising plasma catecholamines and reducing vagal stimulation (18). The intensity of effort is often expressed as a percentage of HRmax, which is usually determined by the following formula: HRmax= 220-age±10 (19). On the basis of this definition, the theoretical HRmax of these elderly subjects, whose mean age was 68.7±4.2, would be around 151±10 bpm. On average, during sessions of both training modalities, the subjects were working at between 60 % (aerobic exercise) and 63 % (strength training) of HRmax, and for about 70 % of the session would be between 80 and 100 bpm (53-66 % of HRmax). The ACSM guidelines (11) recommend that exercise intensity should remain between % and 90 % of HRmax. This means that, on average, neither training modality induced more than a slight increase in HR, the intensity of the exercises remaining within the ACSM guidelines (11). The intensity of the sessions is normally assessed as a function of mean HR. However, this by itself does not guaranteed that some participants will not reach excessive levels of intensity at certain times. It is therefore important to carry out a more detailed analysis as well as determining mean levels. Such an analysis of the risk of cardiovascular overload shows that in this study the phy-

11 esquelético, serve também de suporte para outras capacidades físicas, como, por exemplo, a resistência aeróbia. No entanto, apesar de todos os benefícios inerentes, existe ainda alguma controvérsia na utilização do trabalho especifico de força nos escalões etários mais velhos. Muito da «não- -recomendação» tradicional do treino de força em idosos baseou-se no facto deste tipo de exercícios poder aumentar exageradamente os valores da FC e particularmente da PA. Ou seja, apesar do treino de força ser recomendado para este escalão etário, dadas as suas repercussões na funcionalidade, saúde e qualidade sical exercise appears to have been safe, as in none of the subjects did HR exceed 130 bpm in aerobic training or 126 bpm in strength training. This means that not only does the risk appear to have been low in average terms, but more detailed analysis shows that, irrespective of the training modality, the sessions appear to have stayed within safe limits. The sessions in both modalities were also well-balanced in terms of frequency intervals, with no large variations in intensity of effort. High-intensity exercise sessions, which were not part of the present study, are associated with greater risk of cardiovascular accident (20), de vida do idoso (13, 14, 15), existe alguma orthopedic damage (21) and lower compliance preocupação quanto à segurança deste tipo de exercícios. Actualmente, a literatura defende, no entanto, que quando efectuada com técnicas apropriadas, a elevação dos valores da FC e da PA durante os exercícios de força é apenas ligeira. Aliás, o treino de força é de tal forma importante que, cada vez mais, faz parte integrante dos programas de reabilitação cardíaca. Para além dos benefícios do exercício físico, existem também alguns factores de risco associados à exercitação. As crises cardiovasculares encontram-se entre os acidentes mais referidos na literatura como aqueles directamente relacionados com a morte súbita durante o exercício (17). Este risco aumenta de forma mais ou menos paralela ao aumento da intensidade e duração da actividade (17). Em princípio, um exercício intenso é um exercício com uma elevada estimulação simpática e, portanto, com um maior factor de risco (17). Em termos agudos, o aumento da FC durante a realização de um esforço intenso parece relacionar-se com o aumento da actividade do sistema nervoso simpático, aumento das catecolaminas plasmáticas e diminuição da estimulação vagal (18). A intensidade do esforço é frequentemente prescrita em função da percentagem da FCmax., sendo habitualmente aplicada a seguinte fórmula para determinação da FCmax. FCmax=220-idade±10 (19). Tendo por base este critério, a FCmax teórica destes idosos, com idade média de 68.7±4.2 anos, é de cerca 151±10 bat/min. Ou seja, em termos médios, os idosos durante as sessões de ambos os regimes de treino trabalharam entre os 60 % («Ginástica de Manutenção») e 63 % («Musculação») da FCmax e, aproximadamente, 70 % da sessão situou-se entre os 80 e 100 bat/min (53-66 % da FCmax). De acordo com as recowith the training regime than in low-intensity training (22). Accordingly, since intensity and amount of exercise are interrelated and metabolic expenditure resulting from activity is the key factor (for references see (11)), programs of low to moderate intensity and longer duration are recommended for most elderly people (11). This becomes even more important when age is associated with other factors such as sedentary lifestyle and risk factors for cardiovascular disease that are characteristic of this age-group. Aiming to study the acute cardiovascular response to the two training regimes, SBP and DBP were measured at different stages of the session as well as HR. In addition, in order to better characterize the intensity of effort in the strength training sessions and to study BP response to different types of exercise, BP was also measured immediately after exercise on different machines, involving effort from the legs or from the arms. Fleck et al. (23) found that cardiovascular response varied, not only according to changes in the exercise protocol (load, number of repetitions, etc.), but also between different exercises. Given that in the industrialized world around 50 % of individuals aged between 60 and 70 suffer from hypertension (12), and that exercise, particularly strength training, leads to increased blood pressure (24), it is essential for the safety of such exercise to assess BP during exercise sessions with this age-group. More marked responses to strength training in terms of HR and BP, in conjunction with the cardiovascular pathologies that are common in this age-group, can significantly increase cardiovascular stress and thus increase the risk associated with exercise (25, 26). Such assessments have been performed in other studies with the purpose of studying the 1325

12 1326 mendações estabelecidas pelo ACSM (11), a intensidade da actividade física deve situar-se % a 90 % da FCmax,. Ou seja, em termos médios, os exercícios de ambos os regimes de treino não induziram mais do que um ligeiro aumento da FC, sendo a intensidade do esforço adequada às exigências referenciadas pelo ACSM (11). Normalmente, a intensidade das aulas é avaliada em função da FC média. No entanto, este valor médio não assegura, por si só, que alguns dos praticantes possam, em certos momentos, realizar exercícios de intensidade excessiva. Neste sentido, para além dos valores médios, importa efectuar uma análise mais individualizada. Analisando o potencial risco de sobrecarga cardiovascular de forma mais individualizada, as sessões de actividade física deste trabalho parecem ser seguras, dado que nenhum dos sujeitos ultrapassou a FC de 130 bat/min na «Ginástica de Manutenção» e 126 bat/min na «Musculação». Ou seja, não apenas em termos médios o factor de risco parece ser reduzido, como também, após análise mais individualizada, as aulas, independentemente do regime de treino, parecem realizar-se dentro de valores considerados seguros. Por outro lado, as sessões de ambas as modalidades de treino foram bastante equilibradas nos intervalos de frequência, não existindo grandes oscilações na intensidade do esforço. Aulas de intensidade elevada, em nenhum momento observado, no presente estudo, estão associadas com um maior risco de ocorrência de acidente cardiovascular (20), lesão ortopédica (21) e a uma mais baixa aderência ao treino comparativamente à baixa intensidade (22). Neste sentido, e porque a intensidade e o volume do treino são factores interrelacionados, onde o dispêndio metabólico das actividades realizadas é o factor chave neste processo (para refs. ver 11), os programas que enfatizem o treino de intensidade baixa a moderada, com maior duração, são aqueles recomendados para a maioria dos idosos (11). Estes aspectos tornam-se ainda mais relevantes quando ao factor idade se associam factores como o sedentarismo e alguns factores de risco de doença cardiovascular característicos deste escalão etário. No sentido de estudar a resposta cardiovascular aguda dos dois regimes de treino, para além da monitorização da FC, procedeu-se igualmente à determinação dos valores da PAS e PAD em diferentes partes da sessão. Para cardiovascular response to strength training (26, 27, 28). For example, Overend et al. (26) assessed the behavior of HR, SBP and DBP after isokinetic strength exercises of the legs in young (aged 23.4±1.7) and elderly (aged 75.2±4.6) people and found no statistically significant differences in any of the variables. Thus, according to the authors, strength training is well tolerated by the elderly and can be used for assessment, training and rehabilitation. In contrast to what has traditionally been reported, recent studies (16) state that rises in blood pressure, particularly SBP, during aerobic exercise are generally higher than those found in strength training. No significant differences were found in the present study in either HR or BP (SBP and DBP) between the general physical exercise commonly used with the elderly and strength training. Furthermore, at no point in the training sessions did blood pressure levels rise to levels considered risky, the maximum SPB found being 174 mmhg and maximum DBP being 90 mmhg. Bermon et al. (28), studying healthy older people s tolerance of strength training, found that even when the highest HR, SBP and DBP levels were reached during maximum bilateral exercise, at no point did the training lead to rises in serum cardiac troponin. According to these authors, cardiovascular tolerance to strength training is good so long as selection criteria and correct breathing techniques are followed and the Valsalva maneuver is avoided. Fleck et al. (23) showed a direct relation between intrathoracic pressure caused by the Valsalva maneuver and SPB, DBP, cardiac output and systolic volume during strength training. Thus, in accordance with the recommendations established by various authors (26, 29, 30), which in the case of strength training generally advise the maintenance of normal breathing throughout the exercise session and a warm-up and a cool-down period, HR and BP levels should rise only slightly above resting levels. In order to observe changes in blood pressure throughout the exercise sessions, BP was measured at different points: before exercise (resting), after warm-up, at two intermediate points, and after cool-down. At none of these times were significant changes seen in BP in physiological terms. After a slight rise, particularly in SBP, after warm-up, levels remained relatively stable until the end of the session, following which baseline values were restored.

13 além disso, no sentido de melhor caracterizar a intensidade do esforço nas aulas de «Musculação» e de estudar a resposta da PA em relação ao tipo de exercício, foram também determinados os valores da PA imediatamente após a realização de exercícios em diferentes máquinas envolvendo, quer esforços de solicitação dos membros inferiores, quer dos membros superiores. The greater cardiovascular stress induced by greater active muscle mass (25, 26) may explain the initial rise in blood pressure after warmup, particularly after using the rowing machine, in which the leg and arm muscles work simultaneously. Similarly, it can be seen that strength training with the legs (leg extension exercise), Fleck et al. (23) verificaram que a res- which involves a larger muscle mass than arm posta cardiovascular variava, não apenas de acordo com as alterações efectuadas no protocolo de exercício (carga, número de repetições, etc.), mas igualmente entre diferentes exercícios. Sabendo que nos países industrializados cerca de 50 % dos sujeitos entre os 60 e os 70 anos sofrem de hipertensão (12), e que o exercício, particularmente o de força, induz, por si só, aumentos da pressão arterial (24), a avaliação dos valores da PA nestas sessões de actividade física neste escalão etário é fundamental para a segurança das mesmas. As respostas mais exuberantes, quer da FC, quer da PA, ao exercício de força, podem, juntamente com as patologias cardiovasculares características deste escalão etário, aumentar significativamente o exercises (women s double chest), led to higher SBP and DBP levels, and the percentage change compared to resting values was significantly greater. These results are in agreement with those of Bermon et al. (28), who found significant rises in SBP and DBP after leg press exercises compared to the chest press exercise. As pointed out by Smolander et al. (25), the magnitude of the responses of SBP, DBP and HR is related to the quantity of muscle mass involved during strength training and to the number of arteries occluded by intramuscular mechanical compression. Thus the magnitude of rises in BP and HR is related not only to the intensity and duration of the exercise but also to the active muscle mass (24). stress cardiovascular e, consequentemente, aumentar o factor de risco associado à exercitação CONCLUSIONS (25, 26). The aerobic training and strength training Este tipo de avaliações tem sido desenvolvido noutros estudos com vista a estudar a res- sessions in the present study did not reveal variations in HR or BP that were significant from posta cardiovascular do exercício de força (26, 27, 28). a physiological point of view, and the values Por exemplo, Overend et al. (26) avaliaram o found were not considered to represent risk. comportamento da FC, PAS e PAD após exercícios isocinéticos de força dos membros in- Thus, in contrast to the traditional reason given for not recommending strength training feriores entre jovens (23.4±1.7 anos) e idosos for the elderly, as long as appropriate techniques are used, it is of a similar intensity to the (75.2±4.6 anos), não tendo encontrado diferenças com significado estatístico em nenhuma more general physical exercise commonly used das variáveis. Assim, de acordo com os autores, do ponto de vista cardiovascular, os exer- with this age-group, and does not cause excessive stress on the cardiovascular system in any cícios de força são bem tolerados pelos idosos, form. In strength training, greater cardiovascular stress is induced by exercises involving the podendo ser utilizados para a sua avaliação, treino e reabilitação. legs. Ao contrário do que tradicionalmente era descrito, estudos recentes (16) referem que a elevação dos valores da pressão arterial, particularmente os da PAS, durante esforço aeróbio é, geralmente, mais alto comparativamente ao treino de força. No presente estudo, não foram observadas diferenças significativas, quer nos valores da FC, quer nos da PA (PAS e PAD) entre a actividade física generalizada, tradicionalmente utilizada neste escalão etário, e o trabalho específico de força. Para além disso, em nenhum 1327