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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Lucas Melo Neves
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Ugrinowitsch, Carlos (President)
Antunes, Hanna Karen Moreira
Arida, Ricardo Mario
Tani, Go
Title in Portuguese
Efeitos de programas de exercícios físicos com diferentes níveis de complexidade da tarefa motora na função cognitiva, funcionalidade e parâmetros de marcha de idosos
Keywords in Portuguese
Cérebro
Cognição
Envelhecimento
Exercício
Plasticidade
Ressonância magnética
Abstract in Portuguese
O exercício físico aeróbio contínuo realizado por 6 meses ou mais promove aumento do volume encefálico em idosos saudáveis, porém evidências apontam que exercícios que envolvam maiores demandas de processos de atenção e memória e tenham presente na sua execução maior dificuldade motora (exercício com elevada complexidade da tarefa motora) também apresentam potencial para aumento do volume encefálico. Para investigar um possível efeito aditivo dos exercícios aeróbio e de elevada complexidade da tarefa motora, 45 idosos (66±3 anos), cognitivamente saudáveis (Mini exame estado mental 27±2) participaram de um ensaio clínico randomizado (registro brasileiro de ensaios clínicos RBR-8zjf6b) com 24 sessões (3 meses) de treinamento em dias não consecutivos. Estes foram randomizados em 3 grupos de exercício físico aeróbio, sendo: com baixa complexidade da tarefa motora (BCM), com elevada complexidade da tarefa motora (ECM) e com elevada complexidade da tarefa motora combinado com exergames (ECMEG). Avalições no momento inicial e após 12 semanas (3 meses) foram realizadas considerando variáveis de: (1) função cognitiva [volume encefálico (ressonância magnética); concentração do fator neurotrófico derivado do cérebro - BDNF (amostra sanguínea); avaliações de função cognitiva (Memória - Teste de aprendizagem auditivoverbal de Rey - RAVLT, Função Executiva - Trail Making Test A e B (TMT-A e B), Velocidade de Processamento - Digit Symbol substituition; Cognição global - Avaliação Cognitiva de Montreal (MoCA) e bateria de avaliação frontal (FAB)]; (2) funcionalidade [Força de preensão manual, teste de sentar e levantar, Time Up and Go teste (TUG), Time Up and Go cognitive teste (TUGcog) e VO2 pico)]; e (3) parâmetros de marcha (número de passos, tempo, cadência, velocidade, comprimento da passada). Os resultados demonstram que, na análise de modelo misto não foram observados efeitos significantes (interação grupo x tempo) no desfecho primário - volume do lobo frontal (p= 0,23), bem como em nenhum dos desfechos secundários, o que significa que não há diferença entre os três tipos de intervenção. Porém, efeitos principais de tempo foram observados, nos desfechos: substância branca cerebelar lado direito (p =0,02), cerebelo total (p=0,01), cerebelo lado direito (p=0,01); BDNF (=<0,01); TMT-A (p=0,01), STROOP A (p=0,01), STROOP B (p=0,01), FAB (p=0,01); força de preensão manual (p=0,03), teste de sentar e levantar (p=0,01), TUG (p=0,01), TUGcog (p=0,01), VO2 pico (p=0,01); variáveis de marcha nas condições: a) caminhada tarefa simples [tempo (p = 0,02), cadência (p = 0,02) e velocidade (p = 0,04); b) caminhada tarefa dupla (palavras) [(tempo (p = 0,02), cadência (p = 0,01), velocidade (p = 0,01)] e c) caminhada tarefa dupla (cálculos) [tempo (p = 0,01), cálculos corretos (p = 0,01), cadência (p = 0,01) e velocidade (p = 0,04)], o que demonstra que apesar de não haver diferenças entre os três grupos, considerando os momentos pré e pós intervenção existem diferenças entre os tempos. Na análise de magnitude de efeito, observou-se TE sem que o IC tocasse o zero favor do grupo BCM em 10 variáveis, a favor do grupo ECM em 13 variáveis e do grupo ECMEG em 10 variáveis, sendo que no grupo ECMEG foi observado tendência de mudança nas variáveis de volume encefálico: substância cerebelar lado direito, cerebelo total e cerebelo lado direito. Desta forma, foi demonstrado que exercícios aeróbios com maiores níveis de complexidade da tarefa motora (ECM ou ECMEG) não se diferenciam do exercício de BCM quanto as mudanças proporcionadas à idosos, porém ambos os grupos melhoram as variáveis destacadas, com tendência a mudança no volume das estruturas encefálicas citadas a favor do grupo ECMEG
Title in English
Effects of physical exercise programs with different levels of complexity of the motor task on the cognitive function, functionality and gait parameters of the elderly
Keywords in English
Aging
Brain
Cognition
Exercise
Magnetic resonance imaging
Plasticity
Abstract in English
Continuous aerobic exercise performed for 6 months or more increases brain volume in healthy elderly, but evidence indicates that exercises involving greater demands of attention and memory processes and have in their execution more motor difficulty (exercise with high motor complexity - HCM) also have potential to increase brain volume. To investigate a possible additive effect of aerobic exercise and HCM, 45 cognitively healthy (MEEM 27 ± 2) older individuals (66 ± 3 years, participated in a 24- session (3 months) randomized clinical trial (Brazilian clinical trial registry RBR-8zjf6b) training on non-consecutive days. Older individuals were randomized into three groups of physical exercise, being: continuous aerobic exercise (low motor complexity - LMC), aerobic exercise with high motor completixy (HMC), and aerobic exercise with HMC performed while playing a exergame (Xbox Kinect) (HMCEG). Assessments at baseline and after 3 months were performed considering variables of: (1) Primary outcome: frontal lobe volume 2) Secondary outcomes: volume of 213 brain areas; BDNF concentration (blood sample); cognitive function (Memory - RAVLT test, Executive Function - Trail Making Test A and B, Processing Speed - Digit Symbol substitution; Cognitive Deficiency - Montreal Cognitive Assessment - MoCA and Frontal evaluation battery (FAB); and gait parameters (number of steps, time, cadence, velocity, stride length). The results demonstrated no significant group x time interaction was observed in the primary outcome - frontal lobe volume (p = 0.23), as well as in other secondary outcomes, meaning that there were no differences between the three interventnion groups. However, main effects of time were observed in the following outcomes: right cerebellar white matter (p = 0.02), cerebellum total (p = 0.01), right cerebellum (p = 0.01), BDNF (p = 0.01); TMT-A (p = 0.01), STROOP A (p = 0.01), STROOP B (p = 0.01), FAB (p = 0.01); (p = 0.01), TUGcog (p = 0.01), VO2 peak (p = 0.01), hand grip strength (p = 0.03), sit to stand test (p= 0.01); gait variables in the conditions: a) simple task walking [time (p = 0.02), cadence (p = 0.02) and velocity (p = 0.04); b) double task walk (words) [time (p = 0.02), cadence (p = 0.01), velocity (p = (P = 0.01), rhythm (p = 0.01) and speed (p = 0.04)), demonstrating similar improvements between the interventions. In the effect size (ES) analyses, the LMC group had 10 variables in which the ES did not cross zero, the HMC group 13 variables, and the HMCEG group 10 variables. Specifically, the HMCEG group presented a likely higher effect on the changes in brain volume of the following areas: cerebellar substance on the right side, total cerebellum and cerebellum on the right side. Thus, all groups presented similar and positive effects on the assessed variables, but the HMCEG seemed to have a larger effect in important brain areas
 
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Publishing Date
2019-08-06
 
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