FUNDAMENTO: Alterações da função autonômica cardíaca são freqüentes no climatério e diferentes métodos têm sido empregados para conhecê-las e minimizá-las. OBJETIVO: Estudar a interferência da atividade física dinâmica aeróbica de baixa intensidade sobre a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) de mulheres climatéricas. MÉTODOS: Estudo transversal que analisou a VFC de 15 mulheres climatéricas com média de idade de 56,8 ± 4,9 anos, que já se encontravam em treinamento físico (caminhada de uma hora diária, três vezes por semana) há pelo menos dois anos (grupo ativo), e de 15 mulheres climatéricas (56,5 ± 3,7 anos) sedentárias (grupo sedentário). Todas as voluntárias não faziam uso de reposição hormonal. Os dados da VFC foram comparados entre os grupos por meio do teste U de Mann-Whitney. RESULTADOS: Houve diferenças significativas tanto no domínio da freqüência como no domínio do tempo das seguintes variáveis da VFC, em medianas, para os grupos ativo e sedentário, respectivamente: potência total (22.626,50 ms² e 4.432,10 ms²), componente baixa freqüência (741,20 ms² e 131,70 ms²), componente alta freqüência (668,90 ms² e 131,70 ms²), desvios padrão dos intervalos RR (51,60 ms e 22,50 ms), raiz quadrada da soma dos quadrados das diferenças entre os intervalos RR (35,30 ms e 15,90 ms) e porcentagem de intervalos RR adjacentes maiores que 50 ms (6,6% e 0,2%). CONCLUSÃO: O estudo sugere que o treinamento aeróbio pode ter propiciado significativa melhoria da função autonômica cardíaca das mulheres climatéricas do grupo ativo, podendo ser uma opção útil para preservar essa condição funcional sem necessidade de terapias de reposição hormonal.
Avaliação da variabilidade da freqüência cardíaca em mulheres climatéricas treinadas e sedentárias
Pontifícia Universidade Católica de Campinas - Campinas, SP - Brasil
O climatério é um período de diminuição fisiológica da função ovariana, durante o qual existem alterações endócrinas, somáticas e psíquicas. Pode ser definido como a fase do processo de envelhecimento que marca a transição da fase reprodutiva da vida para a fase pós-reprodutiva1.
Apesar de ser difícil determinar o momento exato de seu início, em geral o climatério começa em torno dos 40 anos de idade, variando consideravelmente de uma mulher para outra, com manifestações diversas. Sabe-se, porém, que as alterações hormonais e físicas estão em andamento e se dão de forma tão gradual que se tornam quase imperceptíveis2.
Com relação às doenças cardiovasculares (DCV), as mulheres apresentam os mesmos fatores de risco dos homens, ou seja, hipertensão arterial sistêmica, tabagismo, diabete melito, obesidade, vida sedentária, hipercolesterolemia, estresse e antecedentes familiares da enfermidade. No entanto, as DCV têm baixo índice durante os anos reprodutivos, em decorrência, principalmente, da manutenção dos níveis elevados de colesterol de lipoproteína de alta densidade (HDL-colesterol) por ação dos estrogênios. Após a menopausa, esse risco aumenta muito, aproximando-se progressivamente dos índices verificados nos homens2.
Dessa forma, a doença coronariana torna-se uma das principais causas de óbito no climatério, estando relacionada à diminuição do fluxo sangüíneo tecidual, ocasionado pela aceleração da formação de placas ateromatosas e pela alteração de mecanismos reguladores da vasomotricidade3. São responsáveis, respectivamente, por esses problemas as alterações do metabolismo das lipoproteínas4,5, dos carboidratos e da produção de insulina6, todos prováveis facilitadores do surgimento de obesidade7 e de alterações da pressão arterial8, culminando com a piora do estado de hipoestrogenismo.
Dentre os vários métodos empregados para controlar o efeito das alterações funcionais cardíacas decorrentes do climatério, a atividade física tem se destacado, pelo seu amplo sucesso em oferecer benefícios cardíacos e multissistêmicos a seus praticantes, com ínfimos efeitos colaterais. A reposição hormonal, por seu lado, apesar de ter evoluído nesse aspecto, ainda traz certa preocupação pela sua relação com alguns tipos de neoplasias9 e o agravamento de quadros de miomas uterinos e a reativação de endometriose pélvica.
Entretanto, ainda são pouco freqüentes os estudos preocupados em analisar os benefícios da atividade física nessa população e, em especial, nas possíveis modificações adaptativas positivas das funções autonômicas cardíacas em resposta a programas de treinamento aeróbio.
No entanto, por ser uma ferramenta não-invasiva e de fácil acesso, a variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) tem sido escolhida para esse tipo de investigação, pois, além de poder revelar as alterações cardíacas ligadas a programas de treinamento físico, é empregada em estudos sobre envelhecimento humano10-14, como o que se propôs na presente investigação.
Sendo assim, o objetivo deste estudo foi o de investigar a interferência da atividade física dinâmica aeróbica de baixa intensidade, realizada freqüentemente por mulheres climatéricas, em um marcador biológico ligado ao processo natural de envelhecimento representado pelo tônus e pela modulação da função autonômica cardíaca, extraídos da análise da VFC.
As 30 mulheres restantes compuseram os dois grupos do estudo, ativo e sedentário, com 15 mulheres em cada grupo. As 15 mulheres escolhidas para compor o grupo ativo tinham média de idade de 56,8 ± 4,9 anos e participavam, há pelo menos dois anos, do grupo de mulheres da terceira idade proporcionado pela Secretaria de Ação Social de um município do Estado de São Paulo. As 15 mulheres escolhidas para compor o grupo sedentário tinham média de idade de 56,5 ± 3,7 anos.
O projeto de pesquisa foi aprovado por um Comitê de Ética em Pesquisas Envolvendo a Participação de Seres Humanos.
Os procedimentos se iniciaram no dia anterior à coleta de dados, com explicações a todas as participantes de que 24 horas antes dos exames não poderiam se exercitar nem ingerir bebidas alcoólicas, café, chá, chocolate e refrigerantes com estimulantes, e que deveriam ter uma noite de sono de, no mínimo, sete horas.
A coleta de dados foi feita sempre pela manhã, com aferição do peso e da estatura corporais (balança Filizolla®) e, também, dos dados clínicos, conforme apresentado na
Em seguida, para que se procedesse ao registro dos batimentos cardíacos para posterior análise da VFC, todas as voluntárias foram conduzidas a uma sala com temperatura controlada a 23°C, em ambiente silencioso, e tiveram um cardiofreqüencímetro (modelo S810 Heart Rate Monitor®, Kempele – Finlândia) fixado a seu tórax. Depois, foram posicionadas em supino e assim permaneceram por 12 minutos, tempo total do registro. Durante essa ação, as voluntárias foram orientadas a não conversar e nem se mover, só podendo fechar os olhos para obter melhor relaxamento.
Posteriormente, os batimentos registrados foram direcionados a um computador por meio de uma interface IR-Polar® de emissão de sinais infravermelhos, sendo usados os programas Polar Precision Performance® (Finlândia) e Nevrokard HRV® (Eslovênia) para análise da VFC feita no domínio do tempo (DT) e no domínio da freqüência (DF).
A análise da VFC no DT se refere à aplicação de determinados procedimentos estatísticos sobre sucessivos intervalos RR (iRR) normais do eletrocardiograma (ECG), delimitados num determinado período13. Sendo assim, podem, por exemplo, ser calculados a média dos iRR e o desvio padrão da média dos iRR, entre outras possibilidades, cada uma delas com um significado representativo da função autonômica, refletindo o balanço vago-simpático cardíaco do momento.
A análise no DF, também designada como análise espectral, consiste em método de estudo que permite decompor a VFC de determinado período em seus componentes oscilatórios fundamentais, definindo-os pela sua freqüência e amplitude15.
Para a análise da VFC, foram eliminados o primeiro e o último minutos do registro, separando-se os 10 minutos centrais, período esse, de maior estabilidade do traçado. Além disso, para garantia da qualidade do sinal e eliminação de prováveis artefatos, foi aplicado um filtro muito forte, padrão dos próprios programas, por meio dos quais foram obtidos relatórios com os valores das variáveis do DT e do DF, submetidos a tratamento estatístico.
Para a avaliação da VFC no DT, foram analisados os valores dos iRR médios normais, os desvios padrão dos iRR médios normais, a raiz quadrada da média da soma dos quadrados das diferenças entre iRR adjacentes (RMSSD), e a porcentagem de iRR adjacentes cuja diferença fosse maior que 50 ms (pNN50).
Com relação ao DF, foram estudadas as potências totais (PT, variância dos iRR normais sobre o segmento temporal do registro13), os valores dos componentes de baixa freqüência (BF, mais relacionados à atividade simpática cardíaca) e de alta freqüência (AF, relativos à atividade parassimpática cardíaca), em valores absolutos, além da razão BF/AF.
Para as análises comparativas das variáveis da VFC entre os grupos, o teste utilizado foi o teste U de Mann-Whitney. Os resultados estão apresentados em caixas de valores (
Por nível de mensuração ordinal deve-se entender que é conhecida a hierarquia dos dados (por postos), mas a intensidade e o grau das diferenças não são totalmente conhecidos ou não são perfeitamente exatos. O teste U, por ser não-paramétrico, é apropriado ao caso presente, por envolver duas amostras distintas (independentes) submetidas ao mesmo procedimento de coleta de dados.
Pela mesma razão, pode-se, também, classificar as amostras como sendo não-pareadas. Além disso, o teste U de Mann-Whitney é adequado à avaliação de amostras pequenas e médias, como as do presente estudo, permitindo julgamentos de boa qualidade. Dessa forma, apesar do número pequeno de voluntárias, os resultados dos testes aplicados corresponderam a p
Com relação às idades e às avaliações antropométricas e clínicas (tab. 1), pode-se perceber que os grupos são homogêneos, não ocorrendo diferença significativa entre os dados comparados, não interferindo, portanto, no estudo.
Com relação aos registros dos batimentos cardíacos, a análise da VFC realizada no DF pode ser visualizada nas
Esses dados demonstram que tanto o tônus simpático como o tônus parassimpático foram maiores no grupo de mulheres ativas, tendo, ambos, importante influência no valor da PT.
Em contrapartida, os valores das razões BF/AF, por levar em conta para seu cálculo os valores de BF e AF em unidades normalizadas, não foram diferentes entre os grupos.
Apesar de os valores dos iRR não se mostrarem diferentes na análise da VFC no DT, pode-se constatar, observando-se as
Essas diferenças expressam modificações cardíacas autonômicas importantes presentes no grupo ativo, captadas na análise feita no DT e no DF, as quais, de forma geral, refletiram a maior sensitividade autonômica por parte desse grupo.
Igualmente, cabe ressaltar que todas essas alterações positivas referentes à modulação autonômica cardíaca estão ligadas à arritmia sinusal respiratória16 (alterações cíclicas dos batimentos cardíacos em sintonia com o ato respiratório), muito mais presentes em jovens13, atletas17 e em pessoas que têm hábitos saudáveis.
Apesar de existir uma tendência natural de ganho de peso em pessoas sedentárias18, e por não se ter feito controle alimentar das participantes do estudo, houve a preocupação de o peso corporal das voluntárias ser similar, evitando interferência nos resultados. Dessa forma, pode-se notar que os valores dessa variável e de todas as demais apresentadas na tabela 1 são muito parecidos entre os grupos, conferindo maior padronização da amostra nesses aspectos.
Entretanto, com relação à FC de repouso, os estudos demonstram tendência à redução dos valores dessa variável nas pessoas treinadas, sendo diferentes dos valores de sedentários19. No presente estudo, porém, apesar de esse fato não ter ocorrido, o que talvez se deva ao número de voluntários (já que o valor de p foi de 0,08, muito próximo da significância), os valores de FC encontrados não influenciaram a análise da VFC, que mostrou significativa diferença da modulação autonômica entre os grupos.
O que se constatou é que os valores de FC documentados ao repouso e incluídos na tabela 1 foram fiéis aos valores dos iRR médios registrados por 10 minutos e que serviram de base para o cálculo da VFC. Conforme pode ser observado, os valores desses intervalos não diferiram entre os grupos durante a análise da VFC.
Quanto aos demais dados apresentados na tabela 1, cabe ressaltar que essa similaridade entre eles se deve ao fato de o grupo sedentário ser constituído de mulheres saudáveis, portanto com os valores das variáveis apresentando-se dentro dos parâmetros de normalidade.
A VFC foi utilizada para se determinar prováveis diferenças da modulação autonômica cardíaca entre as mulheres dos respectivos grupos. A intenção de se utilizar essa ferramenta decorre do fato de a mesma poder oferecer, sob condições controle, subsídios de extrema sensibilidade (sintonia fina) dos mecanismos de ajustes cardíacos, batimento a batimento, em resposta às necessidades homeostáticas e teciduais20,21 e, também, por já ter sido empregada em outros estudos envolvendo mulheres no climatério22,23.
Sabe-se que as atividades eferentes vagal e simpática direcionadas ao nódulo sinoatrial, caracterizadas por descarga altamente sincronizada com cada ciclo cardíaco, podem ser moduladas por componentes oscilatórios centrais (centros vasomotor e respiratório) e periféricos (oscilações da pressão arterial e movimentos respiratórios)16,24 e todos esses componentes oscilatórios estão presentes nas condições controle utilizadas na presente investigação, gerando flutuações rítmicas nas descargas nervosas eferentes, que se manifestam, no coração, por oscilações de curta e longa duração dos iRR, conferindo maior ou menor VFC e, portanto, maior ou menor tônus autonômico cardíaco13.
Entretanto, com o avanço da idade e a queda da produção de estrogênio, observa-se a redução do componente parassimpático e, conseqüentemente, da VFC nas mulheres após a menopausa25.
Esse aspecto pode ser ressaltado no estudo de Brockbank e cols.25, que constataram redução estatisticamente significante do iRR das mulheres pós-menopausadas, o que reforça cada vez mais as evidências de diminuição da contratilidade cardíaca26, de declínio da sístole ventricular esquerda27 e de alterações dos barorreceptores no período pós-menopausa.
Mais relevante que os próprios iRR, os desvios padrão dos iRR médios refletem mais apropriadamente a modulação vagal sobre o coração11,13, pois quanto maior o desvio padrão dos iRR encontrado maior será o tônus parassimpático. Exatamente como o constatado no presente estudo, com significativa diferença dos desvios padrão dos iRR entre os grupos, com maiores valores apresentados pelas mulheres ativas.
Dessa forma, credita-se aos exercícios aeróbios essa modificação positiva à saúde cardiovascular desse grupo de mulheres, tal qual já fora documentado em outros estudos11,28-32 envolvendo pessoas dessa mesma faixa etária.
Myslivecek e cols.28 apresentaram resultados similares aos deste estudo ao pesquisarem se o treinamento aeróbio moderado influenciava a VFC e a função espontânea barorreflexa em mulheres de meia-idade. Para isso, foram selecionadas 32 mulheres sedentárias, incluindo pré e pós-menopausadas. Após o treinamento, os resultados sugeriram que mesmo um curto programa de exercícios aeróbios, bem consistente e de acordo com as diretrizes para a atividade física proposta, pode aumentar a modulação vagal em mulheres de meia-idade.
Perini e cols.29 também demonstraram aumento da modulação autonômica cardíaca, constatado pelas análises da VFC feitas antes e após programa de treinamento aeróbio moderado a vigoroso, aplicado em homens e mulheres idosos. Além disso, como também foi documentado no presente estudo, esses autores relataram maiores valores de PT no grupo treinado.
Em 2004, Jurca e cols.33 realizaram um estudo randomizado controlado com 88 mulheres pós-menopausadas sedentárias divididas em dois grupos. Desse total, 49 participaram de um programa de exercício aeróbio com duração de oito semanas, tendo em média 44 minutos cada sessão, realizado três a quatro vezes por semana, com intensidade de 50% do VO2 máx; as outras 39, por sua vez, formaram o grupo controle, que continuou sua vida normal. O estudo demonstrou que, após as oito semanas, as mulheres que participaram do treinamento apresentaram diminuição da FC de repouso, além de aumento de todos os valores das variáveis no DT e no DF da VFC, principalmente RMSSD, BF, AF e PT em unidades absolutas.
Como no presente estudo, a intensidade dos exercícios aplicada por Jurca e cols.33 foi leve, e os resultados dos valores das variáveis no DF, em unidades normalizadas, também não apresentaram mudanças após o treinamento.
Às vezes a simples análise da VFC em unidades normalizadas (u.n.) sem a devida atenção pode causar a falsa impressão de que não houve diferença entre os dados analisados. Mas cabe a ressalva de que os 62,5% (em u.n.) de BF das mulheres ativas significam, em valores absolutos, 741,2 ms2; para as sedentárias, seus 62,1% de BF significam apenas 131,7 ms2; os 37,5% de AF das ativas representam, em valores absolutos, 668,9 ms2; e os 37,9% das sedentárias equivalem a 119,4 ms2, com significativa diferença entre os valores.
As limitações deste estudo foram: o número de mulheres avaliadas, a ausência do controle de fatores estressantes que poderiam interferir nos resultados, além da ausência de exames de função tireoidiana (TSH, T4), creditando-se a higidez das voluntárias apenas a seus parâmetros clínicos.
Com relação a futuros estudos, acreditamos que ainda há muito a ser investigado sobre os efeitos das diferentes intensidades e durações dos exercícios aeróbios. No entanto, já existem fortes indicativos de que o que importa é realizar a atividade física, pois tanto nos estudos cuja intensidade da atividade foi leve como naqueles nos quais ela foi moderada todos demonstraram resultados animadores sobre a positiva modificação da VFC.
Concluiu-se que a prática freqüente de exercícios físicos aeróbios leves, com a FC controlada entre 100 bpm e 120 bpm, realizados três vezes por semana, por dois anos, em mulheres no climatério sem reposição hormonal pode ter sido responsável pela melhora da função autonômica cardíaca revelada pela análise da VFC, representada pelo aumento significativo da modulação vagal e simpática no DF, com reflexos importantes no valor da PT.
Da mesma forma, no DT, a análise da VFC demonstrou significativa melhoria dos componentes que refletem a atividade vagal das mulheres ativas, considerada protetora do coração, confirmando assim que essa análise pode ser um parâmetro muito importante nesse tipo de investigação.
Dessa forma, a atividade física aeróbia freqüente, mesmo de baixa intensidade, demonstrou ser excelente opção à preservação e/ou à melhoria da função autonômica cardíaca para as mulheres climatéricas que não toleram o uso de terapia de reposição hormonal, seja por qualquer tipo de desconforto ou mesmo por apresentarem receio da possibilidade, ainda discutível, de esse tipo de terapêutica ser possível causadora de neoplasias, agravamento de miomas uterinos e reativação de endometriose pélvica, além do risco para o desenvolvimento de doenças tromboembólicas.
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi parcialmente financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Mário Augusto Paschoal Rua Ferreira Penteado, 1242/72 - Cambuí 13010-041 - Campinas, SP - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 17/04/07; revisado recebido em 18/06/07; aceito em 04/09/07.
BACKGROUND: Changes in autonomic cardiac function are frequent during menopause, and various methods have been used to understand and minimize them. OBJECTIVE: To study the interference of dynamic aerobic physical activity on heart rate variability (HRV) in climacteric women. METHODS: Cross-sectional study that analyzed HRV in 15 menopausal women (mean age 56.8±4.9 years) who had participated in physical training (one-hour walks, 3 times a week) for at least two years (active group), and 15 menopausal women (mean age 56.5 ± 3.7 years) who were sedentary (sedentary group). None of the volunteers received hormonal replacement therapy. HRV data were compared between the groups by means of the Mann Whitney U Test. RESULTS: There were significant differences both in the frequency and time domains of the following variables of HRV (in medians) for the active e sedentary groups, respectively: total power (22,626.50 ms² and 4,432.10 ms²), low frequency component (741.20 ms² and 131.70 ms²), high frequency component (668.90 ms² and 131.70 ms²), standard deviations of RR intervals (51.60 ms and 22.50 ms), square root of the sum of squares of differences between the normal RR intervals (35.30ms and 15.90 ms), and percentage of normal adjacent RR intervals greater than 50ms (6.6% and 0.2%). CONCLUSION: The study suggests that aerobic training may have afforded a significant improvement in the autonomic cardiac function of the menopausal women in the active group, and may be a useful option for preserving this functional condition without the need for hormonal replacement therapy.
Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Campinas, SP, Brazil
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Menopause is a period of physiological decline in ovarian function when there are endocrine, somatic, and psychic changes. Menopause may be defined as the stage of the aging process which marks the transition from the reproductive phase of life to the post-reproductive phase of life1.
Although the exact moment of climacteric onset is difficult to determine, it generally begins around 40 years of age and varies considerably from one woman to another, with diverse manifestations. Nonetheless, it is known that hormonal and physical changes are ongoing and that they occur so gradually so as to become almost imperceptible2.
As to cardiovascular disease (CVD), women exhibit the same risk factors as men, i.e., systemic arterial hypertension, smoking, diabetes mellitus, obesity, sedentarism, hypercholesterolemia, stress, and familial antecedents of the disease. Nevertheless, CVDs have low rates during the reproductive years, primarily due to the maintenance of high levels of HDL (High Density Lipoprotein) cholesterol by estrogen activity. After menopause, this risk increases significantly and progressively approaches the rates seen in men2.
Therefore, coronary artery disease has become one of the main causes of death during menopause and is directly related to decreased tissue blood flow caused by an accelerated formation of atheromatous plaques and alterations in vasomotricity regulating mechanisms3 which are responsible for the following problems, respectively: changes in the metabolism of lipoproteins4,5, of carbohydrates, and the production of insulin6, all probable facilitators of the onset of obesity7 and arterial blood pressure alterations8, culminating with a worsening of hypoestrogenism.
Among the various methods used to control the effects of changes in cardiac function resulting from menopause, physical activity has stood out because of its wide success in offering cardiac and multisystem benefits to those who practice it, with insignificant side effects. This differs from hormonal replacement therapy, which despite having progressed in this aspect, still raises concerns because of its association with some types of neoplasms9, worsening of uterine myomas, and reactivation of pelvic endometriosis.
Nevertheless, studies that analyze the benefits of physical activity for this population, and especially the possible positive adaptive modifications of cardiac autonomic functions in response to aerobic training programs, are infrequent.
Even so, as it is a non-invasive and easily accessible tool, Heart Rate Variability (HRV) assessment has been chosen for this type of investigation since in addition its use in revealing cardiac changes linked to physical training programs, it is also used in studies on human aging10-14, as was proposed in the present investigation.
Thus, the objective of this study was to investigate the interference of low intensity dynamic aerobic physical activity performed frequently by menopausal women in a biological marker linked to the natural aging process represented by tone and modulation of cardiac autonomic function extracted from HRV analysis.
The 30 remaining women composed the Active and Sedentary groups, respectively, with 15 women in each group. The 15 active women had an mean age of 56.8 ± 4.9 years and had participated for at least two years in the group for senior women offered by the Secretariat of Social Services of a municipality of the State of São Paulo. The 15 sedentary women chosen had a mean age of 56.5 ± 3.7 years.
The research project was approved by a Committee of Ethics in Research Involving Human Participation.
The procedures began on the day before data collection, and the subjects were instructed to not exercise, drink alcoholic beverages, coffee, tea, and sodas with stimulants or eat chocolate in the 24 hours prior to the tests and to sleep for at least seven hours the night before evaluations.
Data collection began, always during the morning period, with determinations of body weight and height (Filizolla® scales) and clinical data, as is shown on
Next, in order to register heart beats for posterior HRV analysis, all the volunteers were taken to a room with temperature controlled at 23°C, in a quiet environment, and a cardiofrequency meter (S810 Heart Rate Monitor®, Kempele – Finland) was affixed to their chests. The subjects were then placed in supine position in which they remained for 12 minutes, total time of the register. During this procedure, they were instructed to not converse and not move except for closing their eyes in order to relax.
Later, the recorded beats were directed to a computer by means of an IR-Polar® interface for transmission of infrared signals, and Polar Precision Performance® - Finland, and Nevrokard
Analysis of the HRV in TD refers to the application of certain statistical procedures to successive normal RR intervals (RRi) on the ECG, within a certain period of time13. In this way, calculations could be made of the RRi mean and standard deviation of the RRi mean, among other possibilities, each one with a significance representative of autonomic functions reflecting the cardiac vagosympathetic balance at that timepoint.
Analysis in the FD, also called spectral analysis, consists in a study method that allows the decomposition of the HR variation within a certain time period for its fundamental oscillatory components, defining them by frequency and amplitude15.
For HRV analysis, the first and the last minute of the recording were excluded, and the 10 central minutes were isolated (for greater tracing stability). Additionally, in order to guarantee quality of the signal and elimination of probable artifacts, a very strong filter was applied, as a standard part of the programs themselves which provided reports with values of TD and FD variables submitted to statistical analysis.
In order to assess HRV in TD, values of the normal mean RRi, standard deviations (SD) of normal RRi, root mean square of successive differences between adjacent RRi (RMSSD), and the percentage of adjacent RRis with a difference greater than 50ms (pNN50) were analyzed.
In the FD, total power (TP) values were studied which represent the variance of normal RRi on the temporal segment of the record13, absolute values of the Low Frequency (BF - more related to sympathetic cardiac activity) and High Frequency (HF - related to parasympathetic cardiac activity) components, and the LF/HF ratio.
For comparative analyses of the HRV variables among the groups, the Mann Whitney U test was used and the results are presented in boxplots with highlights for medians, 1st and 3rd quartiles, and extreme values. This test was chosen because this study deals with data that show differences between the two groups (Active and Sedentary), as measurement/evaluation procedures provide knowledge of facts with at least an ordinal level of measurement.
An ordinal level of measurement means that the hierarchy of data is known (by posts), but the intensity and degree of the differences are not completely known or are not perfectly exact. The U Test is a non-parametric test and is, therefore, appropriate since it involves two distinct (independent) samples submitted to the same data collection procedure.
For the same reason, the samples can also be classified as non-paired. Additionally, the Mann Whitney U Test is adequate for evaluating small and average-sized samples, as is the case in this study, allowing good quality judgments. In this way, despite the small number of volunteers (n), the results of the tests applied were at a p
As to ages and anthropometric and clinical evaluations (
Regarding heart beat records, the analysis of HRV performed in the FD can be visualized in
These data show that both sympathetic and parasympathetic tone was greater in the group of Active women, and that both bear a significant influence on the Total Power value.
On the other hand, the LF/HF ratios, since they take into account the values of LF and HF for their calculation in normalized units, were not different between the groups.
Despite the values of mean RR intervals (RRi) not having proved different in the HRV analysis in the TD,
These differences express significant autonomic cardiac differences present in the Active group captured in the analysis performed in TD and FD, which, in general, reflect the greater autonomic sensitivity on the part of this group.
Similarly, we point out that all these positive changes related to autonomic cardiac modulation are linked to respiratory sinus arrhythmia (RSA)16 - cyclical changes of heart beats in syntony with respiration - present more often in young adults13, athletes17, and in people with healthy lifestyle habits.
Despite a natural tendency towards weight gain in sedentary people18 and the fact that no diet control was used for the study participants, there was a concern that body weight be similar among the participants in order to avoid its interference in the results. In this way, we noted that the values of this variable and of all the other variables shown on
Nevertheless, as to the resting HR, studies have shown a tendency toward reduction of the values of this variable in trained individuals which are different from the values for sedentary participants19. In this study, however, even though this did not occur, which may be due to the number of volunteers since the value of p was 0.08, which is very close to significance, the values of HR did not influence the analysis of the HRV which showed a significant difference of autonomic modulation between the groups.
We noted that the values of resting HR documented and included in
As to the other data on
As to the HRV, it was used to determine likely differences in autonomic cardiac modulation between the women of both groups. This tool was chosen because, under control conditions, it offers extremely sensitive data (fine tuning) of the cardiac adjustment mechanisms, beat by beat, in response to homeostatic and tissue needs20,21, and also because it has already been used in other studies involving climacteric women22,23.
It is known that vagal and efferent activities directed at the sinoatrial node are characterized by a discharge highly synchronized with each cardiac cycle which can be modulated by central (vasomotor and respiratory centers) and peripheral (BP oscillations and respiratory movements) oscillatory components16,24. All these oscillatory components are present in the control conditions used in the present investigation, generating rhythmic fluctuations in the efferent nervous discharges that are manifested in the heart by short and long duration oscillations of the RR intervals, affording a greater or lesser HRV, and therefore, a greater or lesser autonomic cardiac tone13.
With age, however, and the decline of estrogenic hormonal production, there is a reduction of the parasympathetic component and, consequently, of the HRV in women after menopause25.
This aspect can be highlighted in the study carried out by Brockbank et al25 who noted a statistically significant reduction in the RR interval (RRi) of postmenopausal women, reinforcing the evidence of a decline of cardiac contractility26, a decline in left ventricular systole27, and changes in baroreceptors in the postmenopausal period.
More relevant than the RRis themselves, the standard deviations (SD) of the mean RRis more adequately reflect vagal modulation of the heart11,13, since the greater the standard deviation of the RRis found, the greater the parasympathetic tone, exactly as was observed in this study, with a significant difference of RRi SDs between the groups, and the greatest values were shown by the active women.
In this way, aerobic exercise is credited with the positive modification of cardiovascular health in this group of women, as had previously been documented in other studies involving individuals of this same age bracket11,28-32.
Myslivecek et al28 presented results similar to ours when they investigated if moderate aerobic training influenced HRV and the spontaneous bar reflexive function in middle-aged women. For this, 32 pre- and post-menopausal sedentary women were selected. After training, the results suggested that even a short aerobic exercise program, when carried out consistently and according to proposed guidelines of physical activity, can increase vagal modulation in middle-aged women.
Additionally, Perini et al29 showed an increase in autonomic cardiac modulation revealed by analyses of HRV made before and after moderate and vigorous aerobic training programs applied to elderly men and women. Moreover, as was documented in this study, these authors reported greater values of the Total Power in the trained group.
In 2004, Jurca et al33 performed a randomized controlled study with 88 sedentary post-menopausal women divided into two groups. Forty-nine of them participated in an aerobic exercise program carried out for eight weeks, with an average 44 minutes per session, three to four times a week, and an intensity of 50% of the maximum VO2, while the other 39 formed a control group in which the women continued with their normal lifestyles. The study showed that after the eight weeks, the women who participated in the training program showed a decrease in the resting HR besides an increase in all values of HRV variables in TD and FD, especially RMSSD, LF, HF, and Total Power in absolute units.
As in the present study, the intensity of the exercises applied by Jurca et al33 was light, and the results of the variable values in the FD, expressed in normalized units, showed no changes after training.
Sometimes the simple analysis of HRV in normalized units (NU) without careful attention can give a false impression that there was no difference between the data analyzed. We point out that the 62.5% (in NU) in the LF for the active women represents, in absolute values, 741.2 ms2, while for the sedentary women, the 62.1% of LF represents only 131.7 ms2. Similarly, the 37.5% in HF for active women represents, in absolute values, 668.9 ms2, while the 37.9% in sedentary women is equivalent to 119.4 ms2, with a significant difference between the figures.
Limitations of our study were: number of women evaluated, absence of a control of stress factors which could interfere in the results, and the absence of thyroid function tests - TSH T4, crediting the health of the volunteers only to their clinical parameters.
As to future studies, we believe that there is still much to be investigated on the effects of the different intensities and durations of aerobic exercises. However, there are already strong indications that the important thing is to engage in physical exercise, since studies with light intensity activity and those with moderate intensity activity all showed encouraging results as to the positive modification of HRV.
We concluded that the frequent practice of light-intensity aerobic exercise, with the heart rate controlled between 100 and 120 bpm, performed three times a week for two years by climacteric women with no hormonal replacement, may have been responsible for the improvement in autonomic heart function revealed by HRV analysis, represented by a significant increase in vagal and sympathetic modulation in the domain of frequency (FD) with important reflections on the Total Power result.
Equally, in the domain of time (TD), the analysis of HRV showed a significant improvement of the components that reflect vagal activity, which is considered cardio-protective, in active women, confirming that this analysis may be a very important parameter in this type of investigation.
In this way, frequent aerobic activity, even at a low intensity, proved to be an excellent option for preservation and/or improvement of autonomic cardiac function in climacteric women who do not tolerate the use of hormone replacement therapy, whether because of discomfort or even the fear of the possibility, still debatable, of this type of treatment being responsible for neoplasms, aggravation of uterine myomas, and reactivation of pelvic endometriosis, besides the risk for development of thromboembolic diseases.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was partially funded by
This study is not associated with any graduation program.