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Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Arq. Bras. Cardiol.

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Artigos Originais

Efeitos de um programa de exercício físico não-supervisionado e acompanhado a distância, via internet, sobre a pressão arterial e composição corporal em indivíduos normotensos e pré-hipertensos

Nunes

Ana Paula de Oliveira Barbosa

Rios

Aline Cristina dos Santos

Cunha

Gisela Arsa da

Barretto

Antonio Carlos Pereira

Negrão

Carlos Eduardo

São Paulo

Universidade de São Paulo Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo Secretaria Municipal de Saúde Brazil

04 2006

86 4 289 296 11 02 2005 18 05 2005

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

OBJETIVO: Verificar os efeitos de um programa de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado via internet, por um período de seis meses, na pressão arterial e composição corporal em indivíduos normotensos e pré-hipertensos. MÉTODOS: Participaram 135 indivíduos divididos em dois grupos: 1) normotenso (n = 57), 43 ± 1 anos, pressão arterial sistólica (PAS) < 120 e diastólica (PAD) < 80 mmHg (GI); e 2) pré-hipertenso (n = 78), 46 ± 1 anos, PAS de 120 a 139 e PAD de 80 a 89 mmHg (GII). RESULTADOS: Após três e seis meses de condicionamento físico, os indivíduos GII apresentaram redução significativa na PAS (-3,6 ± 0,94 e -10 ± 0,94 mmHg, p < 0,05, respectivamente) e PAD (-6,5 ± 1 e -7,1 ± 0,9 mmHg, p < 0,05, respectivamente), peso corporal (-1,12 ± 0,26 e -1,25 ± 0,31 kg, p < 0,05, respectivamente), IMC (-0,79 ± 0,4 e -0,84 ± 0,41 kg/m2, p < 0,05, respectivamente) e circunferência da cintura (-1,12 ± 0,53 e -1,84 ± 0,56 cm, p < 0,05, respectivamente). No GI, o condicionamento físico diminuiu a circunferência da cintura no sexto mês (-1,6 ± 0,63 cm, p < 0,05). CONCLUSÃO: Este programa diminui a pressão arterial, peso corporal, IMC e circunferência da cintura em indivíduos pré-hipertensos, constituindo-se, portanto, numa estratégia segura e de baixo custo na prevenção de doenças cardiovasculares e melhoria da condição de saúde da população.

Condicionamento físico não-supervisionado pressão arterial composição corporal

25 04 2006

ARTIGO ORIGINAL

Ana Paula de Oliveira Barbosa Nunes; Aline Cristina dos Santos Rios; Gisela Arsa da Cunha; Antonio Carlos Pereira Barretto; Carlos Eduardo Negrão

Instituto do Coração do Hospital das Clínicas - FMUSP, Secretaria Municipal de Saúde, Secretaria Municipal de Esportes, Escola de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo - São Paulo, SP

Correspondência

RESUMO

MÉTODOS: Participaram 135 indivíduos divididos em dois grupos: 1) normotenso (n = 57), 43 ± 1 anos, pressão arterial sistólica (PAS) < 120 e diastólica (PAD) < 80 mmHg (GI); e 2) pré-hipertenso (n = 78), 46 ± 1 anos, PAS de 120 a 139 e PAD de 80 a 89 mmHg (GII).

RESULTADOS: Após três e seis meses de condicionamento físico, os indivíduos GII apresentaram redução significativa na PAS (-3,6 ± 0,94 e -10 ± 0,94 mmHg, p < 0,05, respectivamente) e PAD (-6,5 ± 1 e -7,1 ± 0,9 mmHg, p < 0,05, respectivamente), peso corporal (-1,12 ± 0,26 e -1,25 ± 0,31 kg, p < 0,05, respectivamente), IMC (-0,79 ± 0,4 e -0,84 ± 0,41 kg/m2, p < 0,05, respectivamente) e circunferência da cintura (-1,12 ± 0,53 e -1,84 ± 0,56 cm, p < 0,05, respectivamente). No GI, o condicionamento físico diminuiu a circunferência da cintura no sexto mês (-1,6 ± 0,63 cm, p < 0,05).

CONCLUSÃO: Este programa diminui a pressão arterial, peso corporal, IMC e circunferência da cintura em indivíduos pré-hipertensos, constituindo-se, portanto, numa estratégia segura e de baixo custo na prevenção de doenças cardiovasculares e melhoria da condição de saúde da população.

Palavras-chave: Condicionamento físico não-supervisionado, pressão arterial, composição corporal.

O número de pessoas com sobrepeso ou obesidade tem alcançado índices alarmantes em muitos países industrializados. O Brasil, infelizmente, está incluído nessa síndrome do excesso de peso. Os resultados do último censo¹ mostram que 40% dos brasileiros estão acima do peso considerado adequado. O fato preocupante dessa estatística é a relação que a obesidade tem com as doenças, especialmente aquelas relacionadas ao sistema cardiovascular^2,3. A ocorrência de complicações não depende apenas do excesso de peso, mas também da distribuição de gordura. Quando ela se localiza na região da cintura ou em vísceras, aumentam os distúrbios metabólicos associados à doença cardiovascular, como a dislipidemia e a intolerância a glicose. Esses distúrbios, em associação com a hipertensão arterial, caracterizam a síndrome metabólica^4-6.

Os resultados de estatísticas recentes evidenciam que, dependendo da região do Brasil, de 22% a 44% da população urbana adulta são portadores de hipertensão arterial⁷. Esses números tornam-se extremamente importantes à medida que a hipertensão arterial está diretamente relacionada a eventos cerebrovasculares, coronariopatia e mortalidade^8,9. Sabe-se, ainda, que o risco desses eventos aumenta progressivamente com o aumento no nível de hipertensão arterial¹⁰.

As evidências acumuladas nos últimos anos mostram que as condutas não-medicamentosas devem ser a estratégia inicial para o tratamento de indivíduos com sobrepeso e hipertensão leve a moderada^11-13. Nesse sentido, a dieta hipocalórica e o exercício físico têm um papel de destaque¹⁴. Os resultados de estudos recentes mostram que o exercício físico regular reduz a massa de gordura corporal total, a gordura subcutânea abdominal e visceral^15,16, e melhora a resistência a insulina^17-19. Além disso, sabe-se que uma única sessão de exercício físico diminui a pressão arterial em indivíduos hipertensos²⁰ e que esse efeito hipotensor pode ser continuado pela repetição de sessões de exercício ao longo do tempo^21-23. No entanto, esses efeitos benéficos do exercício físico restringem-se aos programas de condicionamento físico supervisionados ou programas de reabilitação cardiovascular em pacientes já acometidos de eventos cardíacos^24,25. Portanto, o impacto de um programa de condicionamento físico não-supervisionado no sobrepeso e na pressão arterial é pouco conhecido.

No presente estudo, descrevemos os efeitos de um programa de condicionamento físico não-supervisionado, orientado de forma individualizada e acompanhado a distância, por meio da internet, na composição corporal e na pressão arterial, em indivíduos normotensos e indivíduos com níveis de pressão arterial próximos ao limite de normalidade.

Nossa hipótese consistia no fato de que um programa de condicionamento físico não-supervisionado, orientado de forma individualizada e acompanhado a distância, via internet, por um período de até seis meses, diminuiria o peso corporal, a circunferência da cintura e a pressão arterial, em indivíduos normotensos e pré-hipertensos.

MÉTODOS

De um total de 6.001 indivíduos cadastrados no Programa de Condicionamento Físico no Parque (Confipa), em desenvolvimento há seis anos no Parque do Ibirapuera e há três anos no Parque do Carmo, localizados no município de São Paulo, Brasil, foram selecionados 135 indivíduos que preencheram todos os critérios de inclusão estabelecidos no estudo: A) ambos os sexos; B) faixa etária de dezoito a 74 anos; C) índice de massa corporal (IMC) < 30 kg/m²; D) ausência de doença cardiovascular prévia; E) não-utilização de medicamentos, especialmente aqueles relacionados ao controle da pressão arterial e peso corporal; e F) aderência igual ou superior a dez entradas de dados mensais sobre a realização de exercício físico na ficha individual do sistema informatizado do Programa, num período mínimo de seis meses consecutivos.

Desses 135 indivíduos, 57 eram normotensos, com pressão arterial sistólica < 120 mmHg e pressão arterial diastólica < 80 mmHg, e 78 eram pré-hipertensos, com pressão arterial sistólica entre 120 e 139 mmHg e pressão arterial diastólica entre 80 e 89 mmHg, de acordo com a classificação de hipertensão arterial do Seventh Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure – JNC, 2003²⁶. As características físicas, os fatores de risco de doença coronariana e os parâmetros hemodinâmicos dos indivíduos envolvidos no estudo são apresentados na tabela 1. O estudo foi aprovado pela Comissão de Ética e Pesquisa do Instituto do Coração (InCor – aprovação SDC 2493/04/113) e Comissão de Ética em Pesquisa do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (número 719/04).

Medidas e procedimentos

Programa de condicionamento físico não-supervisionado - O Programa de Condicionamento Físico no Parque, desenvolvido pela Unidade de Reabilitação Cardiovascular e Fisiologia do Exercício do Instituto do Coração (InCor) HC-FMUSP no Parque do Ibirapuera e Parque do Carmo, localizados no município de São Paulo, em parceria com a Prefeitura do Município de São Paulo, com a participação da Secretaria de Esportes, Secretaria da Saúde, Secretaria de Governo e Secretaria do Meio Ambiente e, também da Companhia de Processamento de Dados do Município de São Paulo (PRODAM), com início em junho de 1998, consiste de sessões de exercício físico não-supervisionadas e acompanhadas a distância, via internet.

Para ingressar no Programa, o indivíduo deve preencher um questionário que lhe é entregue num desses Parques, com o objetivo de conhecer a condição de saúde do usuário e coletar dados para avaliar se ele está apto à prática de exercício físico não-supervisionada. Em seguida, o indivíduo é encaminhado para assistir a uma minipalestra sobre fatores de risco de doenças cardiovasculares, benefícios do exercício sobre esses fatores e hábitos alimentares, cujo objetivo é sensibilizá-lo da importância da prática regular de exercício físico e de uma boa condição de saúde.

A etapa seguinte consiste de uma breve entrevista com o professor de educação física, para que seja definida a sua aptidão física, o que é baseado no seu estado de saúde, sintomas e fatores de risco de doença coronariana e idade. A partir dessas informações, o indivíduo é classificado de acordo com um dos três níveis de risco cardiovascular (baixo, moderado ou alto), segundo as Diretrizes do American College of Sports Medicine 2000²⁷. Conforme essa classificação, é decidido quanto à necessidade de encaminhamento para exame médico/clínico ou exame médico/cardiológico, inclusive teste ergométrico, e até mesmo a indicação de exercício físico supervisionado.

Uma vez que o indivíduo não apresente nenhum fator que restrinja a sua prática de exercício físico não-supervisionada, é feita a programação de exercício físico. O tipo e a duração do exercício são sugeridos de acordo com a condição de saúde do usuário, idade, aptidão física, condição musculoesquelética, fator(es) de risco de doença coronariana preexistente e disponibilidade para a realização do exercício. Já a intensidade é programada de acordo com a capacidade física estimada ou obtida no teste ergométrico, quando disponível, e o risco cardiovascular.

Esse procedimento leva a uma ampla faixa de programação de intensidade de exercício (40% a 70% da freqüência cardíaca de reserva). A partir daí, o usuário passa a ter à sua disposição uma ficha informatizada de prescrição de exercício físico, com acesso via internet. Por meio dessa ficha informatizada, ele pode manter contato freqüente com os professores, informando dados sobre o seu bem-estar e alguns comportamentos fisiológicos, como a sua freqüência cardíaca durante a realização da sessão de exercício físico.

No presente estudo, foi considerada uma aderência igual ou superior a dez entradas de dados mensais sobre a realização de exercício físico na ficha individual do sistema informatizado do Programa, num período mínimo de seis meses consecutivos para que o indivíduo pudesse ser incluído na amostragem. Finalmente, é solicitado um retorno mensal para atualização do programa de exercícios. Nesse momento, são realizadas as avaliações de pressão arterial, peso corporal e medida da circunferência da cintura.

Avaliação da pressão arterial - No Programa de Condicionamento Físico no Parque, as medidas da pressão arterial são realizadas segundo as recomendações do diagnóstico de hipertensão do Seventh Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure – JNC, 2003²⁶. A pressão arterial é medida por duas vezes, no mesmo dia, com intervalos de pelo menos dois minutos entre cada medida. Quando a diferença entre as duas medidas de pressão arterial diastólica for superior a 5 mmHg, são feitas novas verificações em outro(s) dia(s), até que a diferença seja inferior a esse valor. A primeira medida é sempre realizada após dez minutos em repouso na posição sentada. A pressão arterial é medida pelo método auscultatório, utilizando-se esfigmomanômetro de coluna de mercúrio (K Takaoka, 207). As fases I e V do som de Korotkoff são adotadas para a identificação da pressão arterial sistólica e diastólica, respectivamente. Essas medidas são realizadas no período da manhã, entre 7 horas e 11 horas, sem que o indivíduo tenha realizado exercício físico na mesma manhã da medida. Nos dias mais frios não são realizadas medidas da pressão arterial. Nesse caso, o indivíduo é orientado a retornar num outro dia. É solicitada uma avaliação mensal da pressão arterial (a cada atualização do programa do exercício).

No presente estudo, foi considerado o valor médio das duas medidas de pressão arterial. Os níveis de pressão arterial foram utilizados para classificar os indivíduos como normotenso ou pré-hipertenso. E, para verificar os efeitos do exercício físico, foram consideradas as medidas de pressão arterial realizadas no terceiro e no sexto meses de acompanhamento no programa.

Medida do peso corporal e do índice de massa corporal - No Programa de Condicionamento Físico no Parque, o peso corporal (kg) e a estatura (m) são avaliados por meio de uma balança de precisão (Filizola), com os indivíduos trajando roupa esportiva. A partir dessas medidas, é calculado o IMC por meio da divisão do peso pela altura ao quadrado (IMC = peso(kg)/altura²(m)). No presente estudo foram consideradas as medidas realizadas no terceiro e no sexto meses de acompanhamento no programa. Essas medidas foram realizadas no mesmo dia das medidas de pressão arterial.

Medida da circunferência da cintura - No Programa de Condicionamento Físico no Parque, a medida da circunferência da cintura (cm) é feita com fita métrica colocada na linha do umbigo. Para o presente estudo foram utilizadas as medidas realizadas no terceiro e no sexto meses de acompanhamento no programa.

Análise estatística

Os resultados são apresentados como média ± EP. Foi utilizada a análise de variância de um caminho para detectar possíveis diferenças entre as médias. Quando foi encontrada diferença significativa, os resultados foram analisados pelas comparações de Newman-Keuls. A relação entre as variáveis foi avaliada com o coeficiente de correlação de Pearson. O nível de significância mínimo adotado foi de p < 0,05.

RESULTADOS

Efeitos do programa não supervisionado na composição corporal

Os resultados do peso corporal, IMC e circunferência da cintura, no início e após três e seis meses de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância, via internet, nos grupos normotenso e pré-hipertenso, são mostrados na tabela 2.

No grupo de pré-hipertensos, o programa provocou queda significativa no peso corporal após três meses de intervenção (p = 0,000002). Essa redução no peso corporal se manteve até o sexto mês de intervenção (fig. 1). Resultados semelhantes foram verificados no IMC. O programa de condicionamento físico provocou queda significativa no IMC aos três meses de programa (p = 0,021). Essa redução foi mantida até o sexto mês de intervenção (fig. 2). Com relação à circunferência da cintura, o programa de condicionamento provocou diminuição significativa nesse parâmetro no terceiro e no sexto meses (fig.3, p = 0,0022).

No grupo normotenso, o programa de condicionamento físico não alterou o peso corporal (p = 0,1205) e o IMC (p = 0,754). No entanto, a circunferência da cintura foi significativamente reduzida no sexto mês de programa (fig.3, p = 0,0087).

Análises adicionais (tab. 3) mostraram que, no grupo pré-hipertenso, as alterações encontradas no peso, IMC e medida da circunferência da cintura foram independentes da idade e do número de entradas na ficha individual de controle via internet. Essas alterações, entretanto, foram dependentes dos valores de peso, IMC e circunferência da cintura no início do programa. Além disso, a alteração encontrada no peso se correlacionou com a alteração no IMC e na circunferência da cintura.

Efeitos do programa não-supervisionado na pressão arterial

Os resultados de pressão arterial sistólica e diastólica no início e após três e seis meses de condicionamento físico não supervisionado e acompanhado a distância, via internet, nos grupos normotenso e pré-hipertenso, são mostrados na tabela 2. No grupo de indivíduos pré-hipertensos, o programa de condicionamento físico provocou redução significativa e progressiva na pressão arterial sistólica e diastólica (fig.4, p = 0,0001 e p = 0,0001, respectivamente) ao longo de seis meses de programa. Ao contrário, no grupo normotenso, o programa de condicionamento físico não alterou a pressão arterial sistólica e diastólica (p = 0,3826 e p = 0,5623, respectivamente).

Análises adicionais (tab. 3) mostraram que a diminuição na pressão arterial sistólica, encontrada no grupo pré-hipertenso, é independente de idade, peso, IMC, circunferência da cintura, número de entradas na Internet e mudança porcentual do peso, IMC e circunferência da cintura. Entretanto, a queda na pressão arterial sistólica dependeu do nível inicial da pressão arterial sistólica. A diminuição na pressão arterial diastólica também foi independente de idade, peso, IMC, circunferência da cintura, número de entradas na Internet e mudança percentual do peso, IMC e circunferência da cintura, mas dependente do nível inicial da pressão arterial diastólica.

DISCUSSÃO

Efeitos na composição corporal

A redução de peso e IMC, em indivíduos pré-hipertensos, após um programa de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância, tem, no mínimo, duas implicações clínicas importantes. Primeiro, o excesso de peso e a obesidade estão associados a uma série de fatores de risco de doenças, especialmente aqueles relacionados ao sistema cardiovascular^2,3. Segundo, a mortalidade aumenta progressivamente com o aumento IMC²⁸. Por exemplo, o risco de morte é 1,3 vez maior em mulheres com IMC entre 25 e 26,9 kg/m², quando comparado àquele de mulheres com IMC < 25kg/m².

Um outro resultado de grande interesse no presente estudo é a redução da circunferência da cintura, após um programa de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância, em indivíduos normotensos e indivíduos pré-hipertensos. O excesso de gordura na região abdominal e visceral está fortemente relacionado a maior incidência de hipertrigliceridemia, hiperinsulinemia de repouso, redução de HDL-colesterol e apoliproteína B²⁹. Além disso, um aumento de 10% na medida da circunferência da cintura provoca um aumento considerável no número de pacientes acometidos de doença coronariana e mesmo na taxa de mortalidade³⁰. Portanto, os nossos resultados sugerem que o condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância, via internet, é uma estratégia relevante para a melhoria da condição de saúde e prevenção de doenças.

Efeitos na pressão arterial

A prática regular de exercício físico, a dieta hipocalórica e a redução na ingestão de sódio são condutas não-farmacológicas consagradas no tratamento não-farmacológico da hipertensão arterial^11-13. Mais que isso, elas são a primeira estratégia no tratamento da hipertensão leve ou moderada²⁶. Estudos anteriores têm mostrado que um programa de exercício físico supervisionado diminui a pressão arterial em humanos com hipertensão arterial essencial^21-23,31,32. Além disso, ele diminui os riscos de acidentes cardiovasculares^33,34 e a dependência de medicamentos anti-hipertensivos³⁵.

Os resultados do presente estudo estendem os nossos conhecimentos para o fato de que um programa de exercício físico não-supervisionado e acompanhado a distância, via internet, provoca queda na pressão arterial sistólica e diastólica – semelhantes àquelas verificadas nos programas de condicionamento físico supervisionados. Isto é, ele reduz a pressão arterial, principalmente naqueles indivíduos com níveis mais elevados de pressão arterial. A diminuição na pressão arterial após seis meses de programa de condicionamento físico é ainda mais evidenciada que a diminuição após três meses de programa. E essa alteração na pressão arterial é independente da perda de peso corporal, IMC e circunferência da cintura. Estudos anteriores envolvendo um programa de exercícios supervisionados também mostram que a redução na pressão arterial pode ser independente da redução no peso corporal^35,36.

É óbvio que o presente estudo não foi planejado para explicar os mecanismos envolvidos na queda pressórica após um programa de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância. No entanto, podemos sugerir alguns mecanismos para explicar a diminuição da pressão arterial em nosso estudo. É possível que o exercício físico tenha diminuído a resistência vascular periférica e, conseqüentemente, a pressão arterial^37,38. Estudos anteriores mostraram que o treinamento físico diminuiu a concentração plasmática de catecolaminas³⁹ e a atividade nervosa simpática muscular, em pacientes hipertensos (dados não-publicados do nosso laboratório). Portanto, não seria surpresa que o condicionamento físico não-supervisionado levasse a resultados semelhantes em pacientes pré-hipertensos. Uma alternativa seria a diminuição do débito cardíaco.

Estudos experimentais têm mostrado que o treinamento físico diminui o débito cardíaco em ratos geneticamente hipertensos⁴⁰. Essa diminuição está associada à redução da freqüência cardíaca, em conseqüência de uma atenuação no tônus simpático que controla o coração^41,42.

Limitações

Reconhecemos uma série de limitações em nosso estudo. O número de indivíduos que preencheram todos os critérios de inclusão e, portanto, puderam ser incluídos no estudo foi limitado (de 6.001 indivíduos cadastrados foram incluídos apenas 135). Um dos fatores que mais contribuíram para esse baixo número de inclusão no estudo foi o nível de aderência ao programa. Conforme o critério de inclusão estabelecido, somente aqueles indivíduos que tiveram no mínimo dez entradas de dados na ficha individualizada de acompanhamento via internet por mês, num período de seis meses consecutivos, foram incluídos no estudo. A freqüência da prática de exercício físico foi controlada pelas informações colocadas pelo indivíduo na sua ficha de acompanhamento individual, o que não garante que a freqüência ao exercício realmente aconteceu. Essa, entretanto, é uma limitação inerente a esse tipo de estudo, cujo objetivo era exatamente o controle do indivíduo a distância, via internet.

Um outro problema está relacionado à intensidade do exercício. Esta foi programada de acordo com a capacidade física estimada ou obtida no teste ergométrico, já que os indivíduos que apresentaram risco elevado de doença cardiovascular, no momento da inscrição no programa, foram encaminhados para teste ergométrico no Instituto do Coração. Isso levou a uma faixa de intensidade de exercício variada (40% a 70% da freqüência cardíaca de reserva). Além disso, não podemos garantir que a intensidade do exercício foi seguida, conforme programada.

Perspectivas

Um programa de condicionamento físico supervisionado a distância, via internet, é uma forma segura, efetiva e de baixo custo, que deve ser implementada como um modelo de prevenção de doenças e promoção de saúde para a população brasileira. O programa representa uma alternativa importante para a redução de peso corporal, IMC, circunferência da cintura e pressão arterial, especialmente em indivíduos pré-hipertensos. Entretanto, ele deve ser conduzido com uma estrutura de retaguarda para eventuais diagnósticos clínicos ou mesmo de avaliações cardiológicas em esforço. Nesse sentido, é fundamental o apoio dos postos de saúde regionais e retaguarda hospitalar, com um grupo experiente em cardiologia do exercício.

Em conclusão, um programa de condicionamento físico não-supervisionado e acompanhado a distância, via internet, por um período de seis meses, promove: 1) redução no peso corporal e IMC em indivíduos pré-hipertensos; 2) redução na circunferência da cintura em indivíduos normotensos e indivíduos pré-hipertensos; e 3) redução significativa e progressiva na pressão arterial sistólica e diastólica em indivíduos pré-hipertensos.

Declaro não haver conflitos de interesses pertinentes.

Correspondência:

Ana Paula de Oliveira Barbosa Nunes

Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 44 - Piso 1- Bl. 2

05403-000 – São Paulo, SP

E-mail:

ana.nunes@incor.usp.br

Recebido em 11/02/05

Aceito em 18/05/05

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Original Articles

The effects of nonsupervised exercise program, via internet, on blood pressure and body composition in normotensive and pré-hipertensive individuals

OBJECTIVE: To verify the effects of a six-month non-supervised physical training program followed via the Internet on blood pressure and body composition in normotensive and borderline hypertensive individuals. METHODS: One hundred and thirty five individuals were divided into two groups: 1) normotensive individual (n = 57), 43 ± 1 years of age, systolic blood pressure (SBP) < 120 and diastolic blood pressure (DBP) < 80 mmHg (GI); and 2) borderline hypertensive individual (n = 78), 46 ± 1 years of age, SBP 120 to 139 and DBP 80 to 89 mmHg (GII). RESULTS: After a three and six-month physical training, GII individuals showed a significant reduction in SBP (-3.6 ± 0.94 and -10 ± 0.94 mmHg, p < 0.05, respectively) and PAD (-6.5 ± 1 and -7.1 ± 0.9 mmHg, p < 0.05, respectively), body weight (-1.12 ± 0.26 and -1.25 ± 0.31 kg, p < 0.05, respectively), BMI (-0.79 ± 0.4 and -0.84 ± 0.41 kg/m², p < 0.05, respectively) and waist circumference (-1.12 ± 0.53 and -1.84 ± 0.56 cm, p < 0.05, respectively). In the GI group, the physical training led to a decrease in waist circumference at the sixth month (-1.6 ± 0.63 cm, p < 0.05). CONCLUSION: This program decreases blood pressure, body weight, BMI, and waist circumference in borderline hypertensive individuals, and is therefore a safe and low-cost strategy in the prevention of cardiovascular diseases and improvement of health status of the population.

Non-supervised physical training blood pressure body composition

ORIGINAL ARTICLE

The effects of nonsupervised exercise program, via internet, on blood pressure and body composition in normotensive and pré-hipertensive individuals

Ana Paula de Oliveira Barbosa Nunes; Aline Cristina dos Santos Rios; Gisela Arsa da Cunha; Antonio Carlos Pereira Barretto; Carlos Eduardo Negrão

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ABSTRACT

OBJECTIVE: To verify the effects of a six-month non-supervised phy-sical training program followed via the Internet on blood pressure and body composition in normotensive and borderline hypertensive individuals.

METHODS: One hundred and thirty five individuals were divided into two groups: 1) normotensive individual (n = 57), 43 ± 1 years of age, systolic blood pressure (SBP) < 120 and diastolic blood pressure (DBP) < 80 mmHg (GI); and 2) borderline hypertensive individual (n = 78), 46 ± 1 years of age, SBP 120 to 139 and DBP 80 to 89 mmHg (GII).

RESULTS: After a three and six-month physical training, GII individuals showed a significant reduction in SBP (-3.6 ± 0.94 and -10 ± 0.94 mmHg, p < 0.05, respectively) and PAD (-6.5 ± 1 and -7.1 ± 0.9 mmHg, p < 0.05, respectively), body weight (-1.12 ± 0.26 and -1.25 ± 0.31 kg, p < 0.05, respectively), BMI (-0.79 ± 0.4 and -0.84 ± 0.41 kg/m², p < 0.05, respectively) and waist circumference (-1.12 ± 0.53 and -1.84 ± 0.56 cm, p < 0.05, respectively). In the GI group, the physical training led to a decrease in waist circumference at the sixth month (-1.6 ± 0.63 cm, p < 0.05).

CONCLUSION: A non-supervised physical training program followed remotely via the Internet decreases blood pressure, body weight, BMI, and waist circumference in borderline hypertensive individuals, and is therefore a safe and low-cost strategy in the prevention of cardiovascular diseases and improvement of health status of the population.

Keywords: Non-supervised physical training, blood pressure, body composition.

The number of overweight and obese persons has reached alarming levels in many industrialized countries. Brazil is unfortunately included in this excess weight syndrome. The results of the last census¹ show that 40% of the Brazilians are above the weight considered adequate. The point of concern of this statistical datum is the relation between obesity and certain diseases, especially those related to the cardiovascular system^2,3. The occurrence of complications does not depend only on excess weight, but also on fat distribution. When fat is located in the waist area or around the viscera, an increase in the incidence of metabolic disorders associated with cardiovascular diseases, such as dyslipidemia and glucose intolerance, occurs. These disorders, in association with high blood pressure, characterize the metabolic syndrome^4-6.

Results of recent statistical studies show that, depending on the Brazilian region, 22% to 44% of the adult urban population has high blood pressure⁷. These figures become extremely important as high blood pressure is directly related to cerebrovascular events, coronary artery disease and mortality^8,9. Also, the risk of these events is known to increase progressively with the increase in high blood pressure levels¹⁰.

Evidences accumulated in the past few years show that non-pharmacological management should be the initial strategy to treat overweight individuals with mild to moderate hypertension^11-13. In this sense, a low-calorie diet and exercises play a prominent role¹⁴. Results of recent studies show that regular exercise reduces total body fat mass, visceral and subcutaneous abdominal fat^15,16, and improves insulin resistance^17-19. In addition, a single exercise session is known to decrease blood pressure in hypertensive individuals²⁰ and this hypotensive effect may continue with the repetition of exercise sessions throughout time^21-23. However, these beneficial effects of exercises are restricted to supervised physical training programs or cardiovascular rehabilitation programs in patients already affected by cardiac events^24,25. Therefore, the impact of a non-supervised physical training program on overweight and blood pressure is little known.

In the present study, we describe the effects of a non-supervised physical training program customized and followed remotely via the Internet on body composition and blood pressure in normotensive and borderline hypertensive individuals.

Our hypothesis was that a non-supervised physical training program customized and followed remotely via the Internet for up to six months would lead to a decrease in body weight, waist circumference and blood pressure in normotensive and borderline hypertensive individuals.

METHODS

One hundred and thirty five subjects were selected from a total of 6,001 subjects enrolled in the Physical Training in the Park Program (Confipa), that has been developed in Ibirapuera Park for six years and in Carmo Park for three years, both located in the city of Sao Paulo, Brazil. The subjects met all the inclusion criteria established in the study: A) both genders; B) age range 18 to 74 years; C) body mass index (BMI) < 30 kg/m²; D) absence of previous cardiovascular disease; E) non-use of medications, especially those related to blood pressure and body weight control; and F) compliance equal to or higher than ten monthly data entries on the performance of exercises in the personal chart of the Program computerized system for at least six consecutive months.

Fifty seven out of these 135 subjects were normotensive, with a systolic blood pressure < 120 mmHg and diastolic blood pressure < 80 mmHg; 78 were borderline hypertensive with a systolic blood pressure between 120 and 139 mmHg, and diastolic blood pressure between 80 and 89 mmHg, according to the high blood pressure classification of the Seventh Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure – JNC, 2003²⁶. Table 1 shows physical characteristics, risk factors for coronary artery disease and hemodynamic parameters of the subjects involved in the study. The study was approved by the Instituto do Coração Research Ethics Committee (InCor – approval SDC 2493/04/113) and by the Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo Research Ethics Committee (number 719/04).

Measures and procedures

Non-supervised physical training program - The Physical Training in the Park Program developed by the Cardiovascular Rehabilitation and Exercise Physiology Unit of Instituto do Coração (InCor) HCFM-USP in Ibirapuera Park and Carmo Park located in the city of Sao Paulo in partnership with Sao Paulo City Administration, with the participation of the Sports Office, Health Office, Government Office and Environment Office, and the Data Processing Company of the City of Sao Paulo (PRODAM), started as of June, 1998, consists of non-supervised exercise sessions followed remotely via the Internet.

To be admitted in the Program individuals must fill out a questionnaire they receive in one of these Parks, with the objective of learning about the users' health status and collecting data to evaluate whether they are able to practice non-supervised exercises. Next, individuals are referred to watch a small lecture on risk factors for cardiovascular diseases, the benefits of exercises on these factors, and eating habits, whose objective is to make them aware of the importance of the regular practice of exercises and of a good health status.

The following phase consists of a brief interview with a physical education teacher to define their physical ability, which is based on their health status, symptoms and risk factors for coronary artery diseases, and age. Based on these data, individuals are classified in one of the three levels of cardiovascular risk (low, moderate or high), according to the guidelines of the American College of Sports Medicine 2000²⁷. According to this classification, a decision is made on whether to refer the individual to a medical/clinical examination or to a medical/cardiologic examination, including exercise test, and even the indication of a supervised exercise.

Once the individual does not present any factor restricting his non-supervised exercise practice, the exercise programming is performed. The type and duration of the exercise are suggested according to the user's health status, age, physical ability, muscle-skeletal conditions, preexisting risk factor(s) for coronary artery disease and availability to practice the exercises. The intensity, in turn, is programmed in accordance with the physical ability estimated or obtained with the exercise test, when available, and the cardiovascular risk.

This procedure leads to a wide range of exercise intensity programming (40% to 70% of heart rate reserve). From then on, a computerized chart of exercise prescription is made available to users via the Internet. By means of this computerized chart, users are able to contact the teachers frequently, providing them with information on their well-being and on some physiological parameters, such as their heart rate during the exercise session.

In the present study, a compliance equal to or higher than ten monthly data entries on the practice of exercises in the personal chart of the Program's computerized system for at least six consecutive months was considered to include subjects in the sample. Finally, subjects are asked to attend a monthly follow-up appointment to update the exercise program. At this moment, blood pressure, body weight and waist circumference measurement are evaluated.

Evaluation of blood pressure - In the Physical Training in the Park Program, blood pressure readings are performed in accordance with recommendations for the diagnosis of hypertension of the Seventh Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure – JNC, 2003²⁶. Blood pressure is measured twice on the same day, at least at two-minute intervals between each reading. When the difference between the two diastolic blood pressure readings is higher than 5 mmHg, further readings are taken on a different day(s), until the difference is lower than this value. The first reading is always taken after ten minutes of rest in the sitting position. Blood pressure is measured using the auscultation method, with a mercury column sphygmomanometer (K Takaoka, 207). Korotkoff sounds phase I and V are adopted to identify systolic and diastolic blood pressure, respectively. These readings are taken in the morning, between 7 and 11 o'clock prior to the practice of exercises that same day. On colder days blood pressure readings are not taken. In this case, subjects are told to come back some other day. A monthly blood pressure evaluation is requested (whenever the exercise program is updated).

In the present study the mean value of the two blood pressure readings was considered. Blood pressure levels were used to classify individuals as normotensive or borderline hypertensive. To verify the effects of exercises, blood pressure readings taken in the third and sixth months of follow-up in the program were considered.

Body weight and body mass index measurements - In the Physical Training in the Park Program body weight (kg) and height (m) are evaluated using a precision scale (Filizola®), with individuals in sports outfits. With these measurements, BMI is calculated as weight divided by height squared [BMI = weight (kg)/ height²(m)]. In the present study, measurements taken in the third and sixth months of follow-up in the program were considered. These measurements and blood pressure readings were taken on the same day.

Waist circumference measurement - In the Physical Training in the Park Program, waist circumference (cm) is measured with a tape measure placed at the navel level. Measurements taken in the third and sixth months of follow-up in the program were used in the present study.

Statistical analysis

Results are shown as mean ± SE. The one way analysis of variance was used to detect possible differences between the means. When a significant difference was found results were analyzed using Newman-Keuls comparisons. The relation between variables was analyzed with Pearson's correlation coefficient. The minimum significance level adopted was p < 0.05.

RESULTS

Effects of the non-supervised program on body composition

Table 2 shows the results of body weight, BMI and waist circumference in the beginning and three and six months after non-supervised physical training followed remotely via the Internet in the normotensive and borderline hypertensive groups.

In the borderline hypertensive group the program caused a significant decrease in body weight after a three-month intervention (p = 0.000002). This reduction in body weight was maintained up to the sixth month of intervention (Fig. 1). Similar results were observed for BMI. The physical training program caused a significant decrease in BMI at the third month of program (p = 0.021). This reduction was maintained up to the sixth month of intervention (Fig. 2). In relation to waist circumference, the training program caused a significant decrease in this parameter at the third and sixth months (Fig. 3, p = 0.0022).

In the normotensive group the physical training program did not affect either body weight (p = 0.1205) or BMI (p = 0.754). However, waist circumference was significantly reduced at the sixth month of program (Fig. 3, p = 0.0087).

Additional analyses (Table 3) showed that in the borderline hypertensive group the alterations observed in weight, BMI and waist circumference measurement were independent of age and number of entries in the personal chart controlled via the Internet. However, these alterations were dependent on weight, BMI and waist circumference values at the beginning of the program. In addition, the alteration observed in weight was correlated with the alteration in BMI and in waist circumference.

Effects of the non-supervised program on blood pressure

Table 2 shows systolic and diastolic blood pressure readings at the beginning and three and six months after non-supervised physical training followed remotely via the Internet in the normotensive and borderline hypertensive groups. In the group of borderline hypertensive individuals the physical training program caused a significant and progressive reduction in systolic and diastolic blood pressures (Fig.4, p = 0.0001 e p = 0.0001, respectively) throughout six months of program. However, in the normotensive group, the physical training program did not change systolic and diastolic pressures (p = 0.3826 and p = 0.5623, respectively).

Additional analyses (Table 3) showed that the decrease in systolic blood pressure observed in the borderline hypertensive group is independent of age, weight, BMI, waist circumference, number of entries in the Internet, and percentage change in weight, BMI and waist circumference. However, the decrease in systolic blood pressure was dependent of its initial level. The decrease in diastolic blood pressure was also independent of age, weight, BMI, waist circumference, number of entries in the Internet, and percentage in weight, BMI and waist circumference, but it was dependent of the initial diastolic blood pressure.

DISCUSSION

Effects on body composition

The reduction in weight and BMI in borderline hypertensive individuals after a non-supervised physical training program followed remotely has at least two important clinical implications. First, excess weight and obesity are associated with a series of risk factors for diseases especially those related to the cardiovascular system^2,3. Second, mortality increases progressively with increases in BMI²⁸. For instance, death risk is 1.3 times higher among women with BMI between 25 and 26.9 kg/m², when compared to that of women with BMI < 25kg/m².

Another result of major interest in the present study is the reduction in waist circumference after a non-supervised physical training program followed remotely in normotensive and borderline hypertensive individuals. Exceess fat in the abdominal and visceral regions is strongly related to a higher incidence of hypertriglyceridemia, hyperinsulinemia at rest, and HDL-cholesterol and apolipoprotein B reduction²⁹. In addition, a 10% increase in waist circumference measurement causes a considerable increase in the number of patients affected by coronary artery diseases and even in mortality rate³⁰. Therefore, our results suggest that a non-supervised physical training followed remotely via the Internet is a relevant strategy for the improvement of health conditions and prevention of diseases.

Effects on blood pressure

Regular practice of exercises, a low-calorie diet and reduction of sodium intake are well-established non-pharmacological approaches in the non-pharmacological treatment of high blood pressure^11-13. More than that, they are the first strategy in the treatment of mild or moderate hypertension²⁶. Previous studies have shown that a supervised exercise program leads to a decrease in blood pressure in humans with essential arterial hypertension^21-23,31,32, in addition to decreasing the risk of cardiovascular acidents^33,34 and the dependence on anti-hypertensive drugs³⁵.

The results of the present study broaden our knowledge of the fact that a non-supervised exercise program followed remotely via Internet causes a reduction in systolic and diastolic pressures – similar to those observed in supervised physical training programs. That is, the non-supervised program decreases blood pressure mainly among individuals with higher blood pressure levels. The decrease in blood pressure after a six-month physical training program is even more intense than after a three-month program. This alteration in blood pressure is independent of BMI, waist circumference and body weight loss. Previous studies of supervised exercise programs also show that the reduction in blood pressure may be independent of body weight reduction^35,36.

It is obvious that the present study was not designed to explain the mechanisms involved in blood pressure reduction after a non-supervised physical training program followed remotely. Nevertheless, we can suggest some mechanisms to explain the decrease in blood pressure in our study. Exercise might have decreased peripheral vascular resistance and, consequently, blood pressure^37,38. Previous studies have shown that physical training decreases plasma levels of catecholamines³⁹ and muscle sympathetic nerve activity in hypertensive patients (unpublished data from our laboratory). Therefore, it would be no surprise if non-supervised physical training led to similar results in borderline hypertensive patients. Alternatively, there could have been a decrease in cardiac output.

Experimental studies have demonstrated that physical training decreases cardiac output in genetically hypertensive rats⁴⁰. This decrease is associated with a decrease in heart rate as a consequence of an attenuation of the sympathetic tonus that controls the heart^41,42.

Limitations

We admit a series of limitations in our study. The number of subjects meeting all inclusion criteria and who could, therefore, be included in the study was limited (only 135 out of 6,001 subjects enrolled were included). One of the factors that contributed the most to this low number of inclusions in the study was the level of compliance to the program. In accordance with the inclusion criteria established, only those subjects who had at least ten data entries in the personal follow-up chart via the Internet in a month, for six consecutive months, were included in the study. The frequency of exercise practice was controlled by information provided by the individual in their personal follow-up chart, which is not a guarantee that the frequency of exercise actually occurred. This, however, is a limitation inherent to this type of study, whose objective was precisely to control individuals remotely via the Internet.

Another problem is related to the exercise intensity which was programmed according to the physical ability estimated or obtained in an exercise test, since individuals presenting a high risk of cardiovascular disease at the moment of the enrollment in the program were referred to an exercise test at the Instituto do Coração. This has led to a wide range of exercise intensity (40% to 70% of the heart rate reserve). Additionally, we cannot ensure that the exercise intensity was followed as programmed.

Prospects

A physical training program supervised remotely via the Internet is a safe, effective and low-cost mode of follow-up that should be implemented as a model for the prevention of diseases and health promotion for the Brazilian population. The program is an important alternative to reduce body weight, BMI, waist circumference and blood pressure, especially in borderline hypertensive individuals. However, it should be conducted with a support structure for occasional clinical diagnoses or even cardiac evaluation with exertion tests. In this sense, local health station and hospital support with a team specialized in exercise cardiology is key.

In conclusion, this six-month non-supervised physical training program followed remotely via the Internet promotes: 1) reduction in body weight and BMI in borderline hypertensive individuals; 2) reduction in waist circumference in normotensive and borderline hypertensive individuals; and 3) significant and progressive reduction in systolic and diastolic blood pressures in borderline hypertensive individuals.

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

REFERENCES

Mailing Address:

Ana Paula de Oliveira Barbosa Nunes

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05403-000 – São Paulo, SP - Brazil

E-mail:

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Received on 02/11/05

Accepted on 05/18/05