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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.82.2002.tde-28062005-095625
Document
Author
Full name
Cristiano Sales da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2002
Supervisor
Committee
Silva, Ester da (President)
Martins, Luiz Eduardo Barreto
Pereira, Jose Carlos
Title in Portuguese
Análise da modulação autonômica do coração em repouso e atividade eletromiográfica relacionada à variabilidade da frequência cardíaca durante o exercício dinâmico em cicloergômetro
Keywords in Portuguese
eletromiografia de superfície
exercício físico dinâmico
modulação autonômica
variabilidade da freqüência cardíaca
Abstract in Portuguese
A variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) tem sido utilizada como um marcador fisiológico do controle autonômico do coração, enquanto a eletromiografia de superfície (EMGs) tem mostrado ser uma ferramenta útil de análise para avaliar a resposta muscular frente ao exercício físico. Assim os objetivos do presente estudo foram: avaliar o controle autonômico do coração a partir das respostas da freqüência cardíaca e de sua variabilidade nas condições de repouso, nas posições supina e sentada, e durante teste de esforço físico dinâmico contínuo do tipo rampa (TEFDC-R). Avaliar a atividade eletromiográfica durante o TEFDC-R e ainda verificar a correlação entre a atividade eletromiográfica e a variabilidade da freqüência cardíaca durante o TEFDC-R. Metodologia: estudou se 10 homens, ativos, saudáveis, jovens (23,7 ± 3,02 anos) em repouso, nas posições supina e sentada, e durante TEFDC-R, com incrementos de 20 Watts (W) por minuto. Os dados de freqüência cardíaca e dos intervalos R-R (ms) foram coletados em tempo real, batimento a batimento, durante o repouso e o exercício. A EMGs integrada foi coletada do músculo vasto lateral (VL) nos 20 segundos finais de cada minuto durante o TEFDC-R. Análise dos dados: foram calculados os valores médios da freqüência cardíaca (FC) em bpm e dos intervalos R-R (iR-R) em ms em repouso durante os 15 minutos e o índice temporal RMSSD dos iR-R (ms) e da FC (bpm) nessas condições. Durante o TEFDC-R, foi obtida a média da FC (bpm) e o RMSSD dos iR-R (ms) nos 20 s finais de cada minuto de exercício paralelamente a análise da EMGs pelo índice RMS da amplitude do sinal em microvolts. Metodologia estatística: Para a análise estatística utilizou-se os testes não paramétricos de Wilcoxon para amostras pareadas, de Friedman para medidas repetidas seguido de técnicas de comparações múltiplas com o teste de Dunn e análise de correlação de Spearman. Foram considerados níveis de significância de á=0,05. Resultados: os dados apresentam significância estatística (p<0,05) nas seguintes análises: 1) menor FC (bpm) e maior iR-R (ms) médios em supino em relação a sentado; 2) maior VFC em supino quando comparado a sentado; 3) FC (bpm) média e RMSSD dos iR-R (ms), durante o TEFDC-R, entre a potência de 4 W e os intervalos a partir de 55 e 60 W; 4) aumento do índice RMS da EMGs entre 4 W e a partir do intervalo de 57 e 60 W; 5) correlação entre RMS e RMSSD (rs=-0,64), entre FC e RMS (rs=0,61) e entre FC (bpm) e RMSSD (rs=-0,76). Conclusões: nossos dados sugerem que houve uma alteração no balanço vago-simpático com predominância vagal na posição supina quando comparada com a sentada. Mostram ainda, uma associação entre o incremento de potências durante o exercício físico com o aumento do recrutamento de fibras musculares com concomitante aumento da freqüência cardíaca e diminuição da VFC. Essa associação é atribuída tanto ao comando de controle central como dos mecanismos reflexos periféricos, ativados a partir das aferências das fibras musculares do grupo III (ergoceptores) e do grupo IV (metaboloreceptores). Sugerindo o trânsito de informações advindos do córtex motor ativando as fibras musculares e paralelamente à área cardiovascular, modulando o sistema nervoso autonômico do coração
Title in English
Analysis of the autonomic modulation of the heart in rest and activity electromyographic related the heart rate variability during dynamic exercise in cicle ergometer
Keywords in English
dynamic physical exercise
autonomic modulation
heart rate variability
surface electromyography
Abstract in English
Heart rate variability (HRV) has been used as a physiological marker of heart autonomic control, while surface electromyography (SEMG) has shown to be a useful analysis tool for evaluating muscular response to physical exercise. Therefore, the purpose of the present research was to evaluate heart autonomic control beginning from heart rate (HR) answers and its variability (HRV) in rest conditions, in supine and seating positions, and during test of dynamic physical exercise continuous of ramp type (TDPEC-R). We also intended to evaluate electromyographic activity during TDPEC-R and analyze correlation between HRV and SEMG during test of dynamic physical exercise continuous of ramp type (TDPEC-R). Methodology: Ten men; young (23,7 ± 3,02 years), healthy and with an active life style; were followed up during TDPEC-R in rest, supine and seating positions, with 20 W increments per minute. The HR and R-R intervals (R-RI) data were recorded on a beat-to-beat basis in real time during rest and exercise. Integrated SEMG was collected from vastus lateralis muscle captured during the last 20 seconds of each minute during TDPEC-R. Analysis of the data: HR average values were calculated [in beats per minute (bpm)] and R-RI, in rest condition for 15 minutes. RMSSD temporal index of R-RI and HR were calculated in both conditions. During TDPEC-R, the average HR and RMSSD of R-RI was achieved in the last 20 s of each minute of exercise in parallel with SEMG analysis by RMS index of signal width in microvolts. Statistics Methodology: Wilcoxon nonparametric tests were used for paired samples, Friedman’s for repeated measures followed by multiple comparisons techniques with Dunn test and correlation analysis of Spearman. a=0.05 was the considered level of significance. Results: the data presented statistic significance (p<0,05) in the following analyses: 1) lower HR (bpm) and R-RI (ms) average values in supine than in seating position; 2) higher HRV values in supine in comparison to seating position; 3) average HR (bpm) and xiii RMSSD of R-RI (ms) values, during TDPEC-R, between potency of 4 W and intervals starting from 55 and 60 W; 4) increase of RMS index of SEMG between 4 W and starting from interval of 57 and 60 W; 5) correlation between RMS and RMSSD (rs=-0.64), between HR and RMS (rs=0.61) and between HR (bpm) and RMSSD (rs=-0.76). Conclusions: our data suggest that there was an alteration in vagal- sympathetic balance with vagal predominance in supine position in comparison to seating position. The data also demonstrate association between power increment during physical exercise with increase of muscular fibers recruitment with simultaneous HR increase and HRV decrease. This association is attributed to central control command as well as to outlying reflexes mechanisms, activated from afferent muscular fibers of groups III (ergoreceptors) and IV (metaboreceptors). Which suggests information traffic from the motor cortex, activating muscular fibers, and parallel to cardiovascular area, modulating the autonomous nervous system of the heart
 
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Publishing Date
2005-08-18
 
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