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editorial
. 2021 May 6;116(5):948–949. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20210111
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Treinamento Físico e Função Endotelial em Hipertensos: Efeitos dos Treinamentos Aeróbico e Resistido

Editors: Gustavo F Oliveira1,3, Thais C Marin1,3, Cláudia L M Forjaz2, Leandro C Brito1,2,3,
PMCID: PMC8121457  PMID: 34008819

A hipertensão é um dos fatores de risco mais importantes para eventos cardiovasculares, e está fortemente relacionada à disfunção endotelial1 A função endotelial avaliada pela técnica de dilatação mediada por fluxo (DMF) é 3,2% menor em hipertensos do que em normotensos.2 O balanço negativo entre dano e regeneração de células endoteliais, indicado por um elevado número de micropartículas endoteliais (MPE) circulantes e níveis reduzidos de células progenitoras endoteliais (CPE), é preditor de eventos cardiovasculares em hipertensos.3 Assim, terapias capazes de influenciar positivamente a função endotelial são importantes para melhorar o prognóstico na hipertensão.

A prática regular de exercícios é recomendada não apenas pelo benefício de reduzir a pressão arterial, mas também para reduzir a morbidade e mortalidade cardiovascular em hipertensos.4 Importantes adaptações vasculares induzidas por exercício, principalmente resultando em aumento da vasodilatação dependente do endotélio, podem explicar parcialmente esses benefícios do exercício. Uma meta-análise prévia mostrou efeitos positivos do exercício aeróbico na função endotelial de hipertensos.5 No entanto, a variação dos resultados sugere que diferentes protocolos de exercício (tipos e intensidade) e características dos participantes podem influenciar a resposta da função endotelial ao treinamento físico. Além disso, é necessário saber os mecanismos subjacentes para a melhora endotelial.

Diante disso, Waclawovsky et al.,6 ajudaram a esclarecer alguns desses pontos. Os autores pesquisaram a literatura em busca de ensaios clínicos randomizados (ECR) que investigassem os efeitos de diferentes protocolos de treinamento físico na função endotelial, MPE e CPE em pré-hipertensos e hipertensos. Foram pesquisadas diferentes bases de dados (e.g.: MEDLINE, Cochrane, LILACS, EMBASE e SciELO), e aplicou-se a estratégia PICOS para conseguir 10 estudos elegíveis.

Em relação ao exercício aeróbico, 9 estudos envolveram grupos de treinamento aeróbico permitindo especulações de dose-resposta em relação à melhora vascular. Assim, os autores sugeriram que o treinamento de intensidade moderada realizado 3 vezes/semana por 30–40 min pode ser melhor para melhorar a função endotelial em hipertensos, enquanto o treinamento intervalado vigoroso pode ser uma alternativa em pré-hipertensos. Na verdade, um estudo anterior detectou que cada aumento absoluto (2-MET) ou relativo (10%) na intensidade do treinamento aeróbico resulta em uma melhora de quase 1% na função endotelial sem influência do volume de treinamento.7 A teoria subjacente aos maiores benefícios propiciados pela maior intensidade se baseia na maior taxa de cisalhamento produzida por um fluxo sanguíneo mais rápido levando a níveis mais elevados de óxido nítrico. Digno de nota, um estudo de Waclawovsky et al.,6 avaliou hipertensos sem síndrome metabólica ou doença cardiovascular, demonstrando benefício específico do treinamento aeróbico para hipertensão, independente de comorbidades. Estudos anteriores envolvendo diferentes populações (por exemplo: saudáveis, hipertensos, diabéticos, pacientes cardíacos, etc.) sugerem que as características antropométricas e de saúde podem influenciar as melhorias da função endotelial induzidas pelo treinamento aeróbico. De fato, análises de subgrupo em uma meta-análise anterior demonstraram que indivíduos não obesos apresentam maior melhora da função endotelial com treinamento aeróbico do que obesos. Além disso, indivíduos com menores valores basais de DMF apresentam mais melhorias após o treinamento do que aqueles que apresentam valores basais mais elevados.7

Em relação ao exercício resistido, Waclawovsky et al.,6 encontraram apenas dois estudos que incluíram grupos de exercícios resistidos dinâmicos e ambos apresentaram resultados de função endotelial positivos. No entanto, um estudo publicado após a busca dos autores (2020) não encontrou nenhuma alteração na função endotelial com esse tipo de treino em comparação com o grupo controle.8 Além disso, a revisão de Waclawovsky et al.,6 encontrou o único estudo com exercício isométrico resistido, que aumentou a DMF, mas apenas em braços treinados,9 sugerindo um efeito local desse tipo de exercício. Portanto, com base no pequeno número de estudos, qualquer conclusão sobre os efeitos do exercício resistido na função endotelial na hipertensão ou seus fatores de influência é arriscada. No entanto, uma revisão com populações mais abrangentes, incluindo hipertensos, revelou um efeito positivo do exercício dinâmico de resistência na função endotelial.7

Em relação aos mecanismos de melhora da função endotelial induzida pelo exercício, espera-se o aumento da biodisponibilidade do óxido nítrico por meio da redução de sua degradação por radicais livres.10 Além disso, o equilíbrio entre o dano e a regeneração das células endoteliais surgiu como uma ferramenta promissora. Relatou-se a redução das MPE e um aumento das CPE (isto é, biomarcador de reparo) após o exercício físico em amostras heterogêneas.11,12 No entanto, Waclawovsky et al.,6 não conseguiram encontrar nenhum ECR que investigasse os efeitos de qualquer tipo de exercício físico sobre esses biomarcadores em hipertensos. Isso revelou uma importante lacuna na literatura e a necessidade de estudos futuros.

Em resumo, os achados relatados por Waclawovsky et al.,6 contribuem para a literatura ao confirmar o efeito positivo do treinamento aeróbico na melhora da função endotelial em hipertensos. Também sugere que a intensidade do exercício aeróbico pode influenciar essa melhora, o que deve ser reforçado com mais estudos. No entanto, o falta de estudos com exercício resistido dinâmico e isométrico em hipertensos expôs a necessidade de mais ECRs para permitir conclusões robustas sobre seu benefício na função endotelial. Finalmente, a literatura sugere que o equilíbrio entre dano e regeneração do tecido endotelial parece ser uma chave promissora para entender os benefícios do exercício na função endotelial. Waclawovsky et al.,6 mostrou claramente a necessidade de estudos que investiguem os efeitos do exercício sobre os mecanismos da função endotelial.

Footnotes

Minieditorial referente ao artigo: Efeitos de Diferentes Tipos de Treinamento Físico na Função Endotelial em Pré-Hipertensos e Hipertensos: Uma Revisão Sistemática

Referências

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Arq Bras Cardiol. 2021 May 6;116(5):948–949. [Article in English]

Exercise Training and Endothelial Function in Hypertension: Effects of Aerobic and Resistance Training

Editors: Gustavo F Oliveira1,3, Thais C Marin1,3, Cláudia L M Forjaz2, Leandro C Brito1,2,3,

Hypertension is one of the most important risk factors for cardiovascular events, which is strongly related with endothelial dysfunction.1 Endothelial function assessed by flow-mediated dilation (FMD) is 3.2% lower in hypertensives than in normotensives.2 The negative balance between damage and regeneration of endothelial cells indicated by a high number of circulating endothelial microparticles (EMP) and reduced levels of endothelial progenitor cells (EPC) is predictor of cardiovascular events in hypertensives.3 Thus, therapies able to positively influence endothelial function are important to improve prognosis in hypertension.

Regular practice of exercise is recommended not only for the benefit of lowering blood pressure, but also for reducing cardiovascular morbidity and mortality in hypertensives.4 Important exercise-induced vascular adaptations, mainly resulting in increased endothelium-dependent vasodilation, may partially explain these exercise benefits. A previous meta-analysis showed positive effects of aerobic exercise on the endothelial function of hypertensives.5 However, the variation of results suggests that different exercise protocols (types and intensity) and subjects’ characteristics may influence the response of endothelial function to exercise training. In addition, the underlying mechanisms for endothelial improvement need to be known.

Given that, Waclawovsky et al.6 helped to clarify some of these points. The authors searched the literature looking for randomized controlled trials (RCT) investigating the effects of different exercise training protocols on endothelial function, EPM and EPC in pre-hypertensives and hypertensives. Different databases (e.g.: MEDLINE, Cochrane, LILACS, EMBASE and SciELO) were searched and the PICOS strategy was applied to reach 10 eligible studies.

Regarding aerobic exercise, 9 studies involved aerobic training groups allowing for dose-response speculations regarding vascular improvement. Thus, the authors suggested that moderate intensity training performed 3 times/week for 30–40 min may be better to improve endothelial function in hypertensives, while vigorous interval training might be an alternative in pre-hypertensives. Actually, a previous study detected that every absolute (2-MET) or relative (10 %) increase in the intensity of aerobic training results in nearly 1% improvement in endothelial function with no influence from volume of training.7 Theory behind higher intensity promoting greater benefits relies on the greater shear rate produced by faster blood flow leading to higher nitric oxide levels. Noteworthy, a study by Waclawovsky et al.6 evaluated hypertensives without metabolic syndrome or cardiovascular disease, showing a specific benefit of aerobic training for hypertension regardless of comorbidities. Previous studies involving different populations (e.g.: healthy, hypertensives, diabetics, cardiac patients, etc.) suggest that health and anthropometric characteristics may influence endothelial function improvements induced by aerobic training. Indeed, subgroup analyses in a previous meta-analysis demonstrated that non-obese individuals present greater enhancement in endothelial function with aerobic training than obese ones. Additionally, individuals with lower baseline FMD values present greater improvements after training than those who present higher baseline values.7

Concerning resistance exercise, Waclawovsky et al.6 found only two studies that included dynamic resistance exercise groups and both presented positive endothelial function results. However, a study published after the authors’ search (2020) did not find any change in endothelial function with this type of training compared with the control group.8 Additionally, Waclawovsky et al.'s review6 found the only one study with isometric resistance training and this training increased FMD but only in trained arms,9 suggesting a local effect of this type of exercise. Therefore, based on the few number of studies, any conclusion about the effects of resistance training on endothelial function in hypertension or its factors of influence is risky. Nevertheless, a review with more comprehensive populations, including hypertensives, revealed a positive effect of dynamic resistance training on endothelial function.7

Regarding the mechanisms for exercise-induced endothelial function improvement, the enhancement of nitric oxide bioavailability by reducing its degradation by free radicals is expected.10 In addition, the balance between damaging and regeneration of endothelial cells has emerged as a promising tool. The reduction of EMP and an increase of EPC (i.e. repair biomarker) has been reported after exercise training in heterogeneous samples.11,12 However, Waclawovsky et al.6 were not able to find any RCTs investigating the effects of any type of exercise training on these biomarkers in hypertensives. This revealed an important lack in the literature and the need for future studies.

In summary, the findings reported by Waclawovsky et al.6 contribute to the literature by confirming the positive effect of aerobic training improving endothelial function in hypertensives. It also suggests that the intensity of aerobic exercise may influence this improvement, which should be strengthened with more studies. However, the lack of studies with dynamic and isometric resistance training in hypertensives exposed the need for more RCTs to allow robust conclusions about their benefit on endothelial function. Finally, the literature suggests that balance between damage and regeneration of endothelial tissue seems to be a promising key to understand exercise benefits in endothelial function. Waclawovsky et al.6 clearly showed the need for studies investigating the exercise effects on endothelial function mechanisms.

Footnotes

Short Editorial related to the article: Effects of Different Types of Exercise Training on Endothelial Function in Prehypertensive and Hypertensive Individuals: A Systematic Review


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