Remodelagem cardíaca induzida pelo exercício físico

Abstract

Intense physical exercise is associated with cardiac adaptations commonly known as "athlete's heart." These adaptations may be compatible with electrocardiographic structural and functional changes.There are different intrinsic and extrinsic factors that can influence different types of cardiac remodeling. In this thesis we intend to study subjects, between 18 to 35 years old, who practice intense physical exercise, but with different methodologies and specificities. For this we enrolled basketball players, a male’s (N=8) and a female’s (N=9) team and compared this sample with another, composed by military soldiers who finished a special Operation Forces Course (N=17) of the Portuguese Army, Comandos. The anlysis included a detailed clinical history and physical examination, anthropometric, eletrocardiographic and echocardiographic evaluation, complemented with the analysis of myocardial mechanics by two-dimensional speckle tracking echocardiography. The evaluations were carried out with 6 months of interval, in the beginning and at the end of sports season for basketball players and in beginning and at the end of military special operation forces course.In the first task the objective was to compare cardiac remodeling induced by physical exercise in competitive athletes and in soldiers attending the special operation forces course. We concluded that soldiers presented an eccentric pattern, with an increase in the left ventricle size (49.7±3.2 vs. 52.8±3.4mm; P<0.01), increase in left ventricle mass (93.1±7.7 vs. 100.2±11.4 g/m2; P<0.01) and a decrease in relative wall thickness (0.40±0.1 vs. 0.36±0.1; P=0.05). The basketball players had a concentric pattern, with a decrease in left ventricle size (52.0±4.7 vs. 50.4±4.7mm; P=0.05), and a relative wall thickness increase (0.33±0.1 vs. 0.36±0.1; P=0.05).The second manuscript resulted from the analysis of the military sample. We selected soldiers who were previously athletes and who successfully completed the special operation forces course. It was hypothesized that the military course could provide additional remodeling to a sample of former competitive athletes. Additional cardiac remodeling was verified with an increase in left ventricular diameter (49.7±3.2 vs. 52.8±3.4 mm; P<0.01), an increase in left atrial, and an increase in left ventricular mass (93.1±7.7 vs. 100.2±11.4g/m2; P<0.01). Functional parameters also changed, with an increase in the right ventricular longitudinal systolic function S '(15±2 vs. 17±2cm/s; P<0.01) and a decrease in left ventricular ejection fraction (60±6% vs. 54±6%; P<0.01).The third article presented refers to the analysis of basketball athlete’s sample. It was represented by a male’s and a female’s team. We compared cardiac remodeling in both genders. We observed in the male's team an increase in left ventricular mass (85.8±16.2 vs. 97.4±19.3 g/m2; P=0.05), in relative wall thickness (0.30±0.05 vs. 0.36 ± 0.05, P=0.04); a decrease in value of left ventricle longitudinal global strain (-19.4±1.3 vs. -17.6±1.8%, P=0.03). In the female’s team, only scarce changes were observed.In conclusion, cardiac remodeling associated with intense physical exercise in athletes is well documented. The literature on this topic in military soldiers is scarce. However, the military training of the Portuguese special troops seems to condition a marked cardiac remodeling, but within the normal ranges of values.

O exercício físico intenso associa-se a adaptações cardíacas conhecidas como “coração de atleta”. Estas adaptações podem ser compatíveis com alterações eletrocardiográficas, estruturais e funcionais. Existem diferentes fatores que condicionam a remodelagem cardíaca relacionados com o tipo, intensidade e frequência do exercício físico.Nesta Tese pretendeu-se estudar jovens que praticam exercício físico intenso, mas com diferentes metodologias e especificidades. Incluímos no estudo um grupo de atletas de alta competição, basquetebolistas, uma equipa masculina (N=8) e outra feminina (N=9), e comparámos essa amostra com outra, de militares que concluíram com êxito (N=17) um curso de uma tropa especial do Exército Português, os Comandos. A avaliação incluíu a realização de uma história clínica e exame objetivo, avaliação antropométrica, eletrocardiograma, ecocardiografia complementada com a análise da mecânica miocárdica por ecocardiografia de speckle-tracking. As avaliações foram realizadas com 6 meses de intervalo, coincidindo as mesma com o início e final da época desportiva para os basquetebolistas e início e final do curso de tropas especiais para os militares. Foram escritos três artigos sobre esta temática. O primeiro artigo teve como objetivo comparar a remodelagem cardíaca induzida pelo exercício físico em atletas de competição, e pelo treino militar em militares a frequentar um curso de forças especiais. Concluiu-se que a remodelagem cardíaca teve caraterísticas distintas nos dois grupos. Os militares apresentaram um padrão de hipertrofia excêntrica: aumento das dimensões do ventrículo esquerdo (49,7±3,2 vs. 52,8±3,4mm; P<0,01), aumento da massa (93,1±7,7 vs. 100,2±11,4 g/m2; P<0,01) e diminuição da espessura relativa das paredes (0,40±0,1 vs. 0,36±0,1; P=0,05); os basquetebolistas aspresentaram um padrão concêntrico: diminuição das dimensões do ventrículo esquerdo (52,0±4,7 vs. 50,4±4,7mm; P=0,05) e da espessura relativa das paredes (0,33±0,1 vs. 0,36±0,1; P=0,05). O segundo artigo resultou da análise da amostra dos militares. Selecionámos os militares que eram previamente atletas e que terminaram com sucesso o curso de tropas especiais. Colocou-se a hipótese de que o curso militar poderia condicionar remodelagem adicional a uma amostra que já praticava desporto de competição. Verificou-se de fato a existência de remodeling adicional com aumento do diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (49,7±3,2 vs. 52,8±3,4mm, P<0,01), aumento do volume da aurícula esquerda, e aumento da massa do ventrículo esquerdo (93,1±7,7 vs. 100,2±11,4g/m2, P<0,01). Os parâmetros funcionais também sofreram alterações, com aumento da velocidade de sistólica longitudinal do ventrículo direito - S’ (15±2 vs. 17±2 cm/s, P<0,01) e diminuição da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (60±6% vs. 54±6%, P<0,01).O terceiro artigo apresentado refere-se à análise da amostra dos atletas de basquetebol. Esta amostra estava representada por uma equipa masculina e uma equipa feminina. Comparou-se a remodelagem cardíaca nos dois géneros. Na equipa masculina observou-se um aumento da massa do ventrículo esquerdo (85,8±16,2 vs. 97,4±19,3 g/m2; P=0,05) e da espessura relativa das paredes (0,30±0,05 vs. 0,36±0,05; P=0,04); e diminuição do valor da deformação longitudinal global (-19,4±1,3 vs. -17,6±1,8%; P=0,03). Na equipa feminina as alterações foram mínimas.Em conclusão, a remodelagem cardíaca associada ao exercício físico em atletas está bem documentada. A literatura sobre este tema em militares é escassa. No entanto, o treino militar das tropas especiais Portuguesas parece condicionar uma remodelagem cardíaca marcada, mas dentro dos intervalos de valores considerados normais.