Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 BRADICARDIA SINUSAL COMO EFEITO DE ADAPTAÇÃO AUTONÔMICA CARDÍACA: ISSO TAMBÉM ACONTECE EM CRIANÇAS OBESAS APÓS CURTO PROGRAMA DE TREINAMENTO AERÓBIO? Flávia Baroni Neves Prof. Dr. Mário Augusto Paschoal Faculdade de Fisioterapia Centro de Ciências da Vida [email protected] Função Autonômica Cardíaca e Atividade Física na Saúde e na Doença Centro de Ciências da Vida [email protected] Resumo: Contextualização: A redução do número de batimentos cardíacos ao repouso e durante a realização de atividade física dinâmica submáxima é a expressão de um dos mais importantes marcadores biológicos que retratam a influência do treinamento aeróbio (TA) sobre o organismo humano. Entretanto, pouco se sabe se curtos programas de TA poderiam provocar os mesmos efeitos em crianças e, principalmente, nas obesas. Tampouco se sabe se as eventuais modificações da FC de repouso seriam moduladas pelo sistema nervoso autônomo. Método: Para investigar esses aspectos foram estudadas oito crianças obesas sedentárias com idades entre 9 e 12 anos cujo valor do IMC, com relação às suas idades, deveria se encontrar entre os percentis 95 e 97 do gráfico do NCHS. Todas foram submetidas, nas fases pré TA, após a sexta sessão de TA e após as 12 sessões de TA, a registros de 10min de seus batimentos cardíacos em um ambiente com temperatura controlada a 23ºC. Esses dados foram colhidos por um monitor cardíaco e enviados por meio de uma interface a um computador para que um software (Polar Precision Performance®) fizesse a análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) nos três momentos citados. O TA foi constituído por 12 sessões feitas em dias intercalados, com intensidade equivalente a 65% da FC submáxima, com um tempo diário de 40min. Para a análise estatística empregou-se o teste Anova com nível de significância de p<0,05 para os dados comparados nos momentos pré, durante (após 6 sessões) e após (após 12 sessões) o TA. Resultados: tanto os valores de FC de repouso, com valores medianos respectivos de: pré-TA = 89bpm, após 6 sessões = 95 bpm, após 12 sessões = 87,5bpm; como dos índices da VFC estudados nos domínios do tempo (pNN50 pré-TA = 4,95%; após 6 sessões = 3,45%, e após 12 sessões = 11,5%) e no domínio da frequência (razão BF/AF pré-TA = 1,28, após seis sessões = 1,22, e após 12 sessões = 0,87; não se modificaram significativamente. Conclusão: As 12 sessões de TA não foram suficientes para promover modificações autonômicas cardíacas expressas pela redução da FC de repouso (bradicardia de repouso), e nem para modificar a modulação autonômica cardíaca. Esses resultados instigam novas pesquisas no sentido de se aplicar novos métodos de TA alterando-se tanto o tempo como a intensidade do mesmo e, também, comparar esses dados com os de um grupo controle constituído por crianças não obesas da mesma idade. Palavras-chave: exercício cardíaca, obesidade. físico, frequência Área do Conhecimento: Ciências da Saúde – Fisioterapia. 1. INTRODUÇÃO A redução do número de batimentos cardíacos ao repouso e durante a realização de atividade física dinâmica submáxima é a expressão de um dos mais importantes marcadores biológicos que retratam a influência do treinamento físico aeróbio sobre o organismo humano 1,2.Obviamente que quanto mais longos forem os períodos de exposição aos programas de TA, maiores serão as repercussões adaptativas presentes em todos os sistemas biológicos saudáveis3. Com relação ao coração, as respostas representativas do controle autonômico Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 cardíaco são várias, destacando-se a redução da FC e sua manutenção em uma faixa de batimentos menores do que antes do início dos referidos programas4. Ciente desses pressupostos e tomando por base os níveis de evidência altamente positivos que apresenta, o TA é habitualmente proposto para pessoas que apresentem maiores valores de FC em decorrência de sedentarismo, disfunções autonômicas, pós-operatórios de cirurgias cardíacas, pós- infarto agudo do miocárdio, pós-transplante cardíaco, etc 5-10. Em todas essas condições há tendência a alteração do balanço vago-simpático cardíaco que resulta em elevação da atividade simpática, redução da atividade parassimpática ou ambas acontecendo simultaneamente, sendo que esses aspectos concorrem para o aumento da possibilidade do surgimento de arritmias e morte súbita. Documentou-se, recentemente, que dentre os vários fatores que tendem a interferir no balanço autonômico cardíaco a obesidade é um dos mais importantes. Esta pode interferir negativamente no controle autonômico cardíaco, tendendo a elevar a FC por conta da maior atividade simpática que existe nessas condições, inclusive em crianças e préadolescentes 11. No entanto, há poucos estudos longitudinais que monitoram a FC e a função autonômica cardíaca durante o TA para melhor conhecer em que momento a FC se reduziria significativamente em relação aos valores pré TA e, ao mesmo tempo, inferir se as possíveis modificações nos valores de FC de repouso estariam realmente associadas a modificações do balanço vago-simpático cardíaco12. É consenso que a análise dos intervalos RR (iRR) de sucessivos batimentos cardíacos registrados sob condição controle, por meio de softwares específicos, pode revelar a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) presente e assim se conhecer o balanço autonômico cardíaco para compará-lo a valores de normalidade existentes em vários estudos, concluindo-se se existem ou não alterações da função autonômica cardíaca11,13. Sendo assim, a proposta desse estudo é a de avaliar a FC de pré-adolescentes obesos em três momentos durante um programa de TA de curta duração para tentar se conhecer se a FC se reduziria em um curto prazo de treinamento e se essa eventual diminuição estaria associada a ajustes promovidos pelo sistema nervoso autônomo, avaliado pela análise da VFC. 2. MÉTODO O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisas Envolvendo Seres Humanos do Centro de Ciências da Vida da Pontifícia Universidade Católica de Campinas, protocolo nº 0298/11. O estudo, de caráter longitudinal, foi realizado segundo as seguintes etapas: Seleção dos voluntários Foram selecionadas e treinadas oito crianças e préadolescentes sedentários e saudáveis, com idades entre nove e 12 anos, de escolas da região noroeste de Campinas, a região mais próxima do Campus II da PUC-Campinas, local onde foram realizados os treinamentos no ambulatório de Fisioterapia. Cabe ressaltar que a previsão de 15 crianças não foi possível de ser atendida pois houve grande dificuldade para que as mesmas e seus responsáveis comparecessem ao ambulatório três vezes por semana, totalizando 12 sessões, além de mais um dia para a avaliação inicial, um dia para a avaliação após seis sessões e outro dia para a avaliação final após o TA. A escolha pelos voluntários obedeceu aos critérios de inclusão onde todos deveriam ser saudáveis mediante a confirmação de um exame clinico, não podiam fazer uso de nenhuma medicação, deviam ser sedentários (não realizar nenhum tipo de atividade física regular por pelo menos seis meses antes das coletas iniciais), e ter o IMC acima do percentil de 85 no gráfico do NCHS. Os responsáveis pelas crianças foram orientados sobre todas as etapas do treinamento e assim assinaram o termo de consentimento para o início das avaliações. Avaliação antropométrica A avaliação antropométrica baseou-se na medição de peso e estatura dos indivíduos para posterior cálculo de IMC. Esses dados e os relativos aos perímetros dos segmentos corporais (braço, antebraço, coxa, perna e abdômen) foram obtidos com o emprego de uma balança Filizola®. Abaixo na Tabela 1 estão mostrados os dados antropométricos dos participantes do estudo. Tabela 1. Valores antropométricos dos indivíduos. Variáveis Voluntários (n=8) Peso (Kg) 45,9 ± 5,3 Altura (m) 1,35 ± 0,0 IMC 23,2 ± 1,3 Cintura (cm) 77,0 ± 5,3 Quadril (cm) 86,6 ± 2,5 Índice cintura/quadril 0,8 ± 0,0 Avaliação clínica A avaliação clínica teve como objetivo realizar uma anamnese, registro da frequência cardíaca (FC), Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 Registro dos batimentos cardíacos e método usado para o cálculo dos valores usados durante o treinamento aeróbio Para realizar o registro dos batimentos cardíacos os voluntários foram conduzidos a uma sala climatizada a 230 Celsius. Antes de deitarem no colchonete receberam todas as explicações para que não se movimentassem e que não conversassem durante o registro. Foi orientado também para que tentassem relaxar o máximo possível enquanto estivessem na posição supina sobre o colchonete. Após isso, foi fixado um cardiofrequencímetro Polar S810® (figura 1) ao seu tórax. Quando tudo estava pronto, o monitor cardíaco foi acionado para registrar os batimentos cardíacos que seriam utilizados para a análise da VFC. Após os 10min de registro o monitor cardíaco foi retirado do voluntário, o qual foi dispensado. Com os dados no cardiofrequencimetro, eles foram direcionados ao computador por meio de uma interface (interface IR- Polar® - figura 2). Com o emprego do software Polar Precision Performance® o segmento do registro de 5min com maior período de estacionaridade foi selecionado para a análise da VFC. Para isso, foi utilizado o tacograma de FC observado na tela do computador e impresso. Este mostra as oscilações naturais existentes entre os intervalos RR (iRR). Com o emprego do software foram selecionados os 5min relatados acima e foi feita a análise da VFC, nos domínios do tempo (DT) e da frequência (DF) cujos resultados estão apresentados em resultados. De posse desses valores foi criado no programa Excel® uma tabela com os dados emitidos pelo software. Esses dados iniciais pré TA foram comparados aos obtidos após a sexta e após a décima segunda sessões de TA para avaliar as eventuais modificações na modulação autonômica cardíaca decorrentes da exposição das crianças e/ou pré-adolescentes obesos ao estímulo promovido pelo exercício. Treinamento aeróbio (TA) de 12 sessões Após os dados iniciais terem sido coletados foram iniciados os treinamentos numa esteira Inbrasport Super ATL® utilizando a como parâmetro de intensidade o valor de FC equivalente a 65% da FC submáxima (FC Submáxima = 195 – idade), o qual pode oscilar entre cinco batimentos para mais ou para menos. Após a sexta sessão de TA a criança teve dois dias para descanso para então refazer o registro dos batimentos cardíacos para nova análise da VFC e dos valores de FC. Em seguida, foram realizadas mais seis sessões e mais uma vez houve um intervalo de dois dias para refazer os registros dos batimentos cardíacos em repouso controlado, além das avaliações clínicas e antropométricas para o encerramento do programa de treinamento. Análise dos dados e abordagem estatística A análise estatística dos dados relativos às respostas de FC e dos parâmetros da VFC foi realizada com o emprego do programa Graph Pad Prism 4.0®. Após a análise da distribuição dos dados, optou-se pelo teste estatístico não paramétrico ANOVA, com nível de significância p<0,05. Os dados foram comparados em três momentos: a) antes do TA; b) após seis sessões de TA e c) após 12 sessões de TA. 3. RESULTADOS Os valores de FC média obtidos durante os 5min do registro estão comparados na Figura 1 abaixo. Podese constatar que não houve diferença entre os dados e que, portanto, o comportamento de redução da FC média com o decorrer do programa de TA não 110 100 FC (bpm) pressão arterial (PA) e ausculta cardíaca e pulmonar, com o auxílio de um estetoscópio Littman Classic II® e um esfigmomanômetro de coluna de mercúrio. Os resultados foram transformados em média e seus valores foram: PA sistólica: 101,8mmHg; PA diastólica: 71,25mmHg e FC: 86bpm. 90 80 70 60 FC média pré FC média 6S FC média 12S ocorreu. Figura 1. Valores de FC médias obtidos pré, após seis (6S) e doze sessões (12S) de treinamento aeróbio. Na Figura 2 são apresentados os valores de pNN50, que refletem a resposta parassimpática cardíaca da VFC no DT. Nesse caso, o TA de curta duração proposto também não promoveu elevação do valor da variável, conforme habitualmente ocorre em programas de duração maior realizados com pessoas saudáveis. Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 obtidos antes do TA, após seis e doze sessões de TA. Também se pode consta 35 pNN50 (%) 30 tar que não houve diferença significativa entre os dados. 25 20 15 10 5 0 pNN50 pré pNN50 6S pNN50 12S 80 Abaixo, na Figura 3 estão apresentados os valores de rMSSD que, como o pNN50, expressam o tônus parassimpático no DT da VFC dos momentos dos registros. Constata-se que não houve diferença estatística significante entre os valores. 70 60 50 u.n.(%) Figura 2. Valores da porcentagem de intervalos RR adjacentes cujos valores foram superiores a 50ms (pNN50) obtidos pré, após seis (6S) e doze sessões (12S) de treinamento aeróbio. 40 30 20 10 0 BF pré 175 AF pré BF 6S AF 6S BF 12S AF 12S rMSSD (ms) 150 125 Figura 4. Valores dos componentes de baixa frequência (BF) e alta frequência (AF) calculados em unidades normalizadas (u.n.) obtidos pré, após seis (6S) e doze sessões (12S) de treinamento aeróbio. Os boxplots brancos representam os valores BF e os hachurados, os valores AF. 100 75 50 25 0 rMSSD pré rMSSD 6S rMSSD 12S Figura 3. Valores de raiz quadrada da soma dos quadrados das diferenças entre intervalos RR normais obtidos pré, após seis (6S) e doze sessões (12S) de treinamento aeróbio. Com relação aos dados da VFC no DF, a Figura 4 ilustra os valores dos componentes de baixa frequência (BF) e de alta frequência (AF). Ressaltase que BF expressa mais apropriadamente a ação simpática cardíaca, enquanto que o parâmetro AF reflete a atividade parassimpática e estão apresentados em porcentagem pelo fato de terem sido calculados em unidades normalizadas (u.n.). Como na análise anterior feita no DT, os valores desses componentes são apresentados como foram Na Figura 5 estão os resultados dos cálculos da divisão dos valores BF pelos valores AF, conhecidos como razão BF/AF. Valores acima de 1 expressam maior atividade simpática cardíaca no momento do registro, enquanto que os valores menores do que 1 representam maior atividade parassimpática. Não houve diferença entre os valores comparados. Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 4 razão BF/AF 3 2 1 0 BF/AF pré BF/AF 6S BF/AF 12S Figura 5. Valores das razões baixa e alta frequências (razão BF/AF) dos componentes simpático e parassimpático cardíacos obtidos pré, após seis (6S) e doze sessões (12S) de treinamento aeróbio. As linhas contínuas mostram o comportamento da variável desde o momento pré até o momento seis sessões (6S), enquanto que a linha descontínua revela o comportamento da variável desde o momento seis sessões (6S) até o momento 12 sessões (12S). 4. DISCUSSÃO Em geral, os estudos realizados para investigação da influência do exercício aeróbio sobre a FC e a VFC, são realizados por tempos maiores e com maior número de sessões do que o presente trabalho. Porém, a intenção de desenvolver o presente estudo procurou atender a questões que envolveram, além da logística de deslocamento dos voluntários, a necessidade de se buscar compreender se em pequenos programas de TA modificações na FC e seu controle autonômico poderiam ser documentadas. A expectativa era de que mesmo em curtos programas de TA aplicados em préadolescentes obesos, devido ao fato da característica do fenômeno da adaptabilidade que é mais evidenciado quando o treinamento é aplicado a quem está sem realizar atividade física há certo tempo, algumas alterações funcionais cardíacas realmente pudessem ser obtidas, mas não foi o que ocorreu. São várias as especulações que podem ser exploradas para explicar a não existência de uma bradicardia pós-TA. Dentre elas se destacam: a) o tempo de treinamento; b) a intensidade do treinamento; c) o número de voluntários envolvidos (que interfere na análise estatística); d) e própria existência da obesidade como um fator que poderia limitar a magnitude da resposta cardíaca esperada. Com relação ao tempo de treinamento, considerado curto, ressalta-se que foi intencional, para justamente se obter parâmetros a serem discutidos em futuros estudos com populações de obesos e saudáveis. Se modificações na FC, de ordem intrínseca ou extrínseca cardíaca, fossem documentadas em menor tempo de exposição ao exercício físico, novas propostas de metodologia de treinamento poderiam surgir e poderiam ser indicadas em várias situações. Com respeito à intensidade do exercício realizado, a escolha por um esforço considerado moderado também foi intencional justamente para permitir que os voluntários que eram obesos e sedentários pudessem ser expostos a um treinamento realizado por 40min, a fim de que se configurasse um exercício com característica aeróbia de resistência. Portanto, concluiu-se que nessa intensidade de esforço as modificações esperadas não ocorreram. Um único estudo encontrado cujo treinamento foi de curta duração, foi o de Lee et al14, porém com características diferentes do presente estudo, pois foi realizado em cicloergômetro e em intensidade diferente da nossa, não permitindo comparação entre os resultados Outros estudo feitos por tempo mais longo, com diferentes intensidades e em outras populações são encontrados, como os realizados por Al Ani et al15 que reportaram que seis semanas de exercício em cicloergômetro na intensidade de 85% da FCmax significativamente elevou a potência nas bandas relativas à atividade simpática e parassimpática cardíacas da VFC. De Meersman 16, reportou alterações significativamente positivas na VFC após oito semanas de treinamento realizado na intensidade de 75% a 90% da FCmax, enquanto que Levy et al17 as documentaram após seis meses de treinamento, porém numa intensidade menor de esforço. Estudo realizado por Goulopoulou et al18 em obesos e não obesos adultos, mostrou ausência de modificações na modulação autonômica parassimpática cardíaca nos obesos após treinamento físico, apesar de também ter sido empregada intensidade moderada como a do presente estudo e um treinamento mais longo com 16 semanas. Apesar de não se saber o exato mecanismo que modifica o balanço vago-simpático cardíaco, há evidências em estudos mais longos e feitos em pessoas saudáveis, que essas alterações podem ser mediadas por adaptações centrais, cardiorreflexas e pelos órgãos mais estimulados durante o treinamento físico14. Em contrapartida, a não modificação na modulação autonômica cardíaca Anais do XVI Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0107 Anais III Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420 24 e 25 de setembro de 2013 observada na presente investigação, principalmente a não elevação do componente AF, pode significar que os adolescentes obesos apresentam reduzida modulação cardiovagal ou inabilidade do sistema nervoso parassimpático em responder aos seus mecanismos reguladores 19. Ao se observar a Figura 1 do presente estudo se constata que a FC média ao invés de sofrer uma queda após seis sessões de TA, mostrou ligeira elevação, para somente voltar aos patamares pré TA após a 12ª sessão. O que aconteceu após seis sessões de TA que provocou elevação da variável quando se esperava ligeira diminuição de seu valor? Ainda é uma incógnita, porém algumas especulações podem ser feitas principalmente ao se levar em consideração a análise da VFC. Essa análise nos permitiu observar que tanto o pNN50 (Figura 2) como a RMSSD (Figura 3), que refletem a atividade parassimpática sofreram redução ao mesmo tempo em que se documentou aumento do tônus simpático representado pelos valores da banda BF (figura 4) e da razão BF/AF (figura 5) da análise feita no DF. Nas mesmas figuras 4 e 5, se observa nitidamente também uma diminuição do tônus parassimpático (banda AF) após a 6ª sessão do TA, para apenas retornar aos valores pré TA depois das 12 sessões. Seriam essas respostas documentadas até a 6ª sessão uma forma de adaptação inicial a um programa de TA cujo padrão seria característico de pessoas sedentárias obesas? O TA, mesmo sendo considerado moderado, estaria provocando um desgaste ou sobrecarga cardíaca inicial nos pré-adolescentes, e com desenrolar do programa o coração estaria sofrendo uma adaptação a qual foi constatada parcialmente somente após a 12ª semana? Infelizmente essas respostas não puderam ser respondidas, no entanto o estudo serviu para abrir novas fronteiras para outras investigações nesse sentido. 5. CONCLUSÃO As 12 sessões de TA não foram suficientes para promover modificações autonômicas cardíacas expressas pela redução da FC de repouso (bradicardia de repouso), e nem para modificar a modulação autonômica cardíaca. Esses resultados instigam novas pesquisas no sentido de se aplicar novos métodos de TA alterando-se tanto o tempo como a intensidade do mesmo e, também, comparar esses dados com os de um grupo controle constituído por crianças não obesas da mesma idade. REFERÊNCIAS [1] Seals, DR, Chase PB. Influence of physical training on heart rate variability and baroreflex circulatory control. J. Appl. Physiol. 1989;66:1886-1895. [2] Shi X, Stevens GHJ, Foresman BH, Stern SA, Raven PB. Autonomic nervous system control of the heart: Endurance exercise training. Med. Sci. Sports. Exerc. 1995;27:1406-1413. 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