Cardiorespiratory responses to isokinetic exercise in patients with coronary artery disease / Respostas cardiorrespiratórias ao exercício isocinético em pacientes com doença arterial coronariana / Respuestas cardiorrespiratorias al ejercicio isocinético en pacientes con enfermedad arterial coronaria

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction Exercise training using an isokinetic dynamometer is an alternative for improving muscle strength in patients with coronary artery disease (CAD). Few studies have shown metabolic and cardiorespiratory responses to submaximal isokinetic exercises in patients in cardiac rehabilitation programs. Objective To describe cardiorespiratory responses at two intensities of isokinetic exercise. Additionally, we compared the cardiorespiratory responses of isokinetic exercise with data from the incremental cardiopulmonary exercise test (CPET). Methods Eight individuals with CAD (61.7 ± 6.6 years) performed the following tests 1) CPET on a treadmill; 2) Peak torque test (five repetitions) and fatigue resistance test (20 repetitions) of knee flexion-extension at angular speeds of 120°/s and 180°/s; 3) Two sets of 20 repetitions were performed at 30-40% (low-intensity, LI) and 50-60% (moderate-intensity, MI) of peak torque at angular speeds of 120°/s and 180°/s, using an isokinetic dynamometer. During the exercises, the individuals were connected to an expired gases analyzer with simultaneous monitoring of the electrocardiogram trace, heart rate (HR), oxygen consumption (VO2), carbon dioxide production, and minute ventilation (VE). The differences (∆) between the peak measurements during exercises and the baseline values were calculated. Results Both LI and MI produced cardiorespiratory responses below the anaerobic threshold (82.8 ± 8.1% of HRmax and 74.4 ± 9.6% of VO2peak) compared to the CPET data ( P < 0.01). MI showed higher ∆ HR (9.8 ± 5.5 vs. 6.3 ± 4.6 bpm; P = 0.01), ∆ rate pressure product (3015 ± 2286 vs. 1957 ± 1932 mmHg·bpm; P = 0.01), and ∆VE (10.2 ± 6.2 vs. 6.9 ± 7 L·min-1; P = 0.03) than LI at the angular velocity of 180°/s. Conclusion These results suggest that this isokinetic exercise protocol may be used as a strategy for cardiac rehabilitation programs in patients with CAD. Level of evidence IV; Case series.

RESUMO

RESUMO Introdução O treinamento no dinamômetro isocinético é uma alternativa para aumentar a força muscular em pacientes com doença arterial coronariana (DAC). Poucos estudos têm investigado as respostas metabólicas e cardiorrespiratórias do exercício isocinético submáximo em pacientes de um programa de reabilitação cardíaca. Objetivos Descrever as respostas cardiorrespiratórias em duas intensidades de exercícios isocinéticos. Adicionalmente, comparamos as respostas cardiorrespiratórias do exercício isocinético com os dados de um teste de exercício cardiopulmonar (TECP) incremental. Métodos Oito indivíduos com DAC (61,7± 6,6 anos) realizaram os seguintes testes 1) TECP em esteira ergométrica; 2) Teste de pico de torque (cinco repetições) e resistência à fadiga (20 repetições) de flexão-extensão de joelho nas velocidades angulares de 120º /s e 180º/s; 3) Duas séries de 20 repetições em 30% a 40% (baixa intensidade, BI) e 50% a 60% (moderada intensidade, MI) do pico de torque nas velocidades angulares de 120 o /s e 180º/s no dinamômetro isocinético. Durante os exercícios, os indivíduos foram conectados ao analisador de gases expirados com monitoração simultânea do traçado eletrocardiográfico, frequência cardíaca (FC), consumo de oxigênio (VO2), produção de dióxido de carbono e ventilação minuto (VE). Foi calculada a diferença (∆) entre a medida pico durante os exercícios e os valores basais. Resultados Tanto a BI quanto a MI produziram respostas cardiorrespiratórias abaixo do limiar anaeróbico (82,8 ± 8,1% da FCmáx e 74,4 ± 9,6% do VO2pico) comparadas com os dados do TECP (P < 0,01). A MI mostrou valores maiores de ∆ FC (9,8 ± 5,5 vs. 6,3 ± 4,6 bpm; P = 0,01), ∆ duplo produto frequência-pressão (3.015 ± 2.286 vs. 1.957 ± 1.932 mmHg.bpm; P = 0,01) e ∆VE (10,2 ± 6,2 vs. 6,9 ± 7 L.min-1; P = 0,03) quando comparado com a BI na velocidade angular de 180º/s. Conclusão Esses resultados sugerem que este protocolo de exercícios isocinéticos pode ser usado como estratégia para programas de reabilitação cardíaca em pacientes com DAC. Nível de evidência IV; Série de casos.

RESUMEN

RESUMEN Introducción El entrenamiento en el dinamómetro isocinético es una alternativa para aumentar la fuerza muscular en pacientes con enfermedad arterial coronaria (EAC). Pocos estudios han investigado las respuestas metabólicas y cardiorrespiratorias del ejercicio isocinético submáximo en pacientes de un programa de rehabilitación cardíaca. Objetivos Describir las respuestas cardiorrespiratorias en dos intensidades de ejercicios isocinéticos. Además, comparamos las respuestas cardiorrespiratorias del ejercicio isocinético con los datos de un test de ejercicio cardiopulmonar (TECP) incremental. Métodos Ocho individuos con EAC (61,7 ± 6,6 años) realizaron los siguientes tests 1) TECP en cinta ergométrica; 2) Test de pico de torque (cinco repeticiones) y resistencia a la fatiga (20 repeticiones) de flexión-extensión de la rodilla en las velocidades angulares de 120º/s y 180º/s; 3) Dos series de 20 repeticiones en 30% a 40% (baja intensidad, BI) y 50% a 60% (moderada intensidad, MI) del pico de torque en las velocidades angulares de 120º/s y 180º/s en el dinamómetro isocinético. Durante los ejercicios, los individuos fueron conectados al analizador de gases expirados con monitorización simultánea del trazado electrocardiográfico, frecuencia cardiaca (FC), consumo de oxígeno (VO2), producción de dióxido de carbono y ventilación minuto (VE). Fue calculada la diferencia (∆) entre la medida pico durante los ejercicios y los valores basales. Resultados Tanto BI como MI produjeron respuestas cardiorrespiratorias por debajo del umbral anaeróbico (82,8 ± 8,1% de la FCmax y 74,4 ± 9,6% del VO2pico) en comparación con los datos de la TECP (P < 0,01). La MI mostró valores mayores de ∆ FC (9,8 ± 5,5 vs 6,3 ± 4,6 lpm; P = 0,01), ∆ producto frecuencia-presión (3015±2286 vs. 1957±1932 mmHg.lpm; P = 0,01) y ∆VE (10,2±6,2 vs. 6,9±7 L.min-1; P = 0,03) en comparación con la BI en la velocidad angular de 180°/s. Conclusión Estos resultados sugieren que este protocolo de ejercicios isocinéticos puede ser utilizado como estrategia para programas de rehabilitación cardíaca en pacientes con EAC. Nivel de evidencia IV; Serie de casos.