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Impacto do treinamento muscular inspiratório e do envelhecimento no mapeamento metabólico, modulação autonômica e respostas cardiovasculares, respiratórias e metabólicas e predição da saúde cardiorrespiratória por meio de wearables

Processo: 16/22215-7
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de outubro de 2018 - 30 de setembro de 2024
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Fisioterapia e Terapia Ocupacional
Pesquisador responsável:Aparecida Maria Catai
Beneficiário:Aparecida Maria Catai
Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Antonio Gilberto Ferreira ; Regina Vincenzi Oliveira
Pesquisadores associados: Alberto Porta ; Heloisa Sobreiro Selistre de Araújo ; Renato Lajarim Carneiro ; Tiago Venancio
Auxílios(s) vinculado(s):23/01626-2 - Estudo do perfil integrado da modulação autonômica cardiovascular e da aptidão cardiorrespiratória sobre o metaboloma e o hemograma em indivíduos sem doenças diagnosticadas, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):24/00979-1 - Desenvolvimento de rotinas de processamento de dados e extração de informações fisiológicas provenientes de tecnologia vestível., BP.TT
23/12256-1 - Influência do exercício físico aeróbio regular em variáveis sanguíneas de homens aparentemente saudáveis, BP.IC
22/04099-0 - Suporte técnico ao Laboratório de Fisioterapia Cardiovascular, BP.TT
+ mais bolsas vinculadas 22/02209-3 - Influência da prática de exercício físico e do envelhecimento sobre índices preditores da aptidão aeróbica e da saúde física de homens aparentemente saudáveis, BP.IC
21/03432-5 - Análise das respostas de oxigenação muscular inspiratória a realização da manobra de pressão inspiratória máxima em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica, BP.IC
21/02159-3 - Correlação entre a aptidão aeróbia e as diferentes intensidades das atividades de vida diária por tecnologias vestíveis, BP.IC
20/15769-1 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte II, BP.TT
20/13939-7 - Análise metabolômica por ressonância magnética nuclear (RMN) e espectrometria de massas (LC-MS) de amostras sanguíneas de indivíduos submetidos à reabilitação cardiorrespiratória., BP.PD
20/01364-0 - Wearables para investigação da relação entre nível de atividade física, comportamento sedentário e aptidão aeróbica, BP.IC
19/15040-4 - Estratégias ômicas na investigação de biomarcadores para diagnóstico precoce de pacientes com doenças biliares progressivas, BP.DR
19/19615-1 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte I, BP.TT
19/19474-9 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte III, BP.TT
19/10749-5 - Algoritmos de aprendizado de máquina para a avaliação do efeito do treinamento muscular inspiratório na resposta aeróbia em ciclistas recreacionais., BP.PD
19/10756-1 - Análise metabolômica por RMN de amostras sanguíneas de indivíduos submetidos à reabilitação cardiorrespiratória., BP.PD
18/22818-9 - Wearables para a monitorização contínua da saúde cardiorrespiratória, BP.DR
19/07364-4 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte III, BP.TT
19/03669-5 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte III, BP.TT
19/03672-6 - Suporte técnico ao laboratório de fisioterapia cardiovascular na execução de testes funcionais em homens saudáveis - parte I, BP.TT
18/25082-3 - Estudo do perfil metabólico no envelhecimento ativo e sedentário: abordagem metabolômica, BP.DD
18/25519-2 - Análise das respostas de oxigenação muscular inspiratória a realização da manobra de pressão inspiratória máxima em homens saudáveis, BP.IC - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Exercício físico  Fisioterapia  Ressonância magnética nuclear  Músculos respiratórios 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Desempenho Físico | exercício físico | Metabolomica | Músculos Respiratórios | potência crítica | wearables | Fisioterapia Cardiorrespiratória

Resumo

Esse projeto é composto por 3 temas sendo eles: 1) treinamento muscular inspiratório (TMI), 2) envelhecimento e 3) wearables. TEMA 1: O TMI tem trazido benefícios para diversos sistemas do organismo e para a melhora do desempenho físico. Contudo, não há consenso em relação a melhor intensidade de TMI, para indivíduos saudáveis e fisicamente ativos, bem como sobre as respostas cardiovasculares, respiratórias, metabólicas, autonômicas e de vias metabólicas. Objetivos: avaliar o efeito do TMI utilizando a pressão inspiratória crítica - PThC (CIP) em comparação ao grupo 60% da PIMÁX (MIP60) e ao Sham (SHAM), na melhora do desempenho físico, avaliado durante o teste de exercício cardiopulmonar (TECP), bem como das respostas cardiorrespiratórias e metabólicas, durante TECP e testes de resistência muscular inspiratória, em ciclistas recreacionais; identificar as vias metabólicas ativadas, por abordagem metabolômica, e avaliar a modulação autonômica cardiovascular em repouso antes e após TMI. Serão avaliados quarenta jovens ciclistas recreacionais homens (20-40anos) que realizarão: coleta sanguínea para abordagem metabolômica [ressonância magnética nuclear (RMN) e cromatografia líquida hifenada à espectrometria de massas (LC-MS)], TECP, protocolo de determinação da PThC, avaliação autonômica cardiovascular, em repouso antes e após 11 semanas de TMI. Espera-se que após o TMI, a CIP apresente demandas cardiovasculares, respiratórias, autonômicas e metabólicas maiores que os MIP60 e SHAM, mostrando melhora do desempenho físico; e que o estudo do metaboloma, permita esclarecer as vias metabólicas ativadas com o TMI. TEMA 2: As vias metabólicas e oscilações cardiovasculares sofrem ação do processo de envelhecimento. No entanto, não há estudos que comparem as mudanças metabólicas entre indivíduos saudáveis ativos e sedentários, por meio de técnicas de metabolômica e sua relação com a modulação autonômica cardiovascular. Objetivos: caracterizar as alterações metabólicas (estudo do metaboloma) do envelhecimento ativo e não ativo de homens de 20-70 anos e sua relação com capacidade aeróbia e oscilações cardiovasculares. Serão avaliados cento e dez homens (55 fisicamente ativos), aparentemente saudáveis, divididos em décadas, que realizarão as mesmas avaliações do Tema 1, exceto o TMI e a determinação da PThC. Espera-se que os resultados advindos do estudo do metaboloma permitam esclarecer as vias metabólicas ativadas, bem como as diferenças entre o envelhecimento ativo e não ativo e sua relação com oscilações cardiovasculares. TEMA 3: Prejuízos na saúde cardiorrespiratória (SCR) estão relacionados ao aparecimento das doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) e aumento da mortalidade. A avaliação da SCR é valiosa clinicamente, porém é feita apenas pontualmente e envolve a utilização de equipamentos médicos pouco disponíveis para a população em geral. Desta forma, há a necessidade de explorar novas tecnologias para a monitorização contínua da SCR por equipamentos mais acessíveis. Objetivos: utilizar tecnologias vestíveis acessíveis, associadas a algoritmos de inteligência artificial (IA), para a predição contínua da SCR com o intuito de identificar modificações relacionadas ao aparecimento da DCNT. Serão recrutados indivíduos saudáveis, com fatores de risco para DCNT e com DCNT. A 1ª etapa será composta por avaliação laboratorial da SCR. A 2ª será composta por coleta ambulatorial de sinais vitais onde os participantes vestirão uma camiseta inteligente com diversos sensores vestíveis embarcados. A 3ª etapa consiste no desenvolvimento de algoritmos de IA que serão treinados a predizer a SCR baseado nos sinais vitais coletados pela camiseta inteligente. Espera-se que a tecnologia aqui desenvolvida venha ser utilizada ao longo de programas de reabilitação física, permitindo ajustes individuais em tempo real e na efetividade de tais programas; além de futuramente impactar a prevenção das DCNT pela detecção precoce das modificações da SCR. (AU)

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Publicações científicas (16)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FRADE, MARIA CECILIA MORAES; BELTRAME, THOMAS; GOIS, MARIANA DE OLIVEIRA; PINTO, ALLAN; TONELLO, SILVIA CRISTINA GARCIA DE MOURA; TORRES, RICARDO DA SILVA; CATAI, APARECIDA MARIA; JAAFAR, ZULKARNAIN. Toward characterizing cardiovascular fitness using machine learning based on unobtrusive data. PLoS One, v. 18, n. 3, p. 18-pg., . (18/19016-8, 16/22215-7, 17/09639-5, 18/22818-9, 19/16253-1)
GALDINO, GABRIELA AGUIAR MESQUITA; SILVA, LUIZ EDUARDO VIRGILIO; MOURA-TONELLO, SILVIA CRISTINA GARCIA; MILAN-MATTOS, JULIANA CRISTINA; LINARES, STEPHANIE NOGUEIRA; PORTA, ALBERTO; DA SILVA, THAIS MARQUES; FAZAN JR, RUBENS; BELTRAME, THOMAS; CATAI, APARECIDA MARIA. Heart rate fragmentation is impaired in type 2 diabetes mellitus patients. Diabetes Research and Clinical Practice, v. 196, p. 8-pg., . (16/22215-7, 10/52070-4, 13/07953-3)
BELTRAME, THOMAS; GOIS, MARIANA OLIVEIRA; HOFFMANN, UWE; KOSCHATE, JESSICA; HUGHSON, RICHARD LEE; MORAES FRADE, MARIA CECILIA; LINARES, STEPHANIE NOGUEIRA; TORRES, RICARDO DA SILVA; CATAI, APARECIDA MARIA. Relationship between maximal aerobic power with aerobic fitness as a function of signal-to-noise ratio. Journal of Applied Physiology, v. 129, n. 3, p. 522-532, . (18/19016-8, 16/22215-7, 17/09639-5)
DE ABREU, RAPHAEL MARTINS; CATAI, APARECIDA MARIA; CAIRO, BEATRICE; REHDER-SANTOS, PATRICIA; DA SILVA, CLAUDIO DONISETE; SIGNINI, ETORE DE FAVARI; SAKAGUCHI, CAMILA AKEMI; PORTA, ALBERTO. A Transfer Entropy Approach for the Assessment of the Impact of Inspiratory Muscle Training on the Cardiorespiratory Coupling of Amateur Cyclists. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 11, . (17/13402-0, 18/11123-0, 16/22215-7)
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CAIRO, BEATRICE; DE ABREU, RAPHAEL MARTINS; BARI, VLASTA; GELPI, FRANCESCA; DE MARIA, BEATRICE; REHDER-SANTOS, PATRICIA; SAKAGUCHI, CAMILA AKEMI; DA SILVA, CLAUDIO DONISETE; SIGNINI, ETORE DE FAVARI; CATAI, APARECIDA MARIA; et al. Optimizing phase variability threshold for automated synchrogram analysis of cardiorespiratory interactions in amateur cyclists. PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY A-MATHEMATICAL PHYSICAL AND, v. 379, n. 2212, . (16/22215-7, 17/13402-0, 18/11123-0)
DE FAVARI SIGNINI, ETORE; CASTRO, ALEX; REHDER-SANTOS, PATRICIA; CRISTINA MILLAN-MATTOS, JULIANA; MAGALHAES DE OLIVEIRA, JULIANA; MINATEL, VINICIUS; BIANCA FALASCO PANTONI, CAMILA; SOBREIRO SELISTRE DE ARAUJO, HELOISA; FABRIZZI, FERNANDO; PORTA, ALBERTO; et al. Integrative perspective of the healthy aging process considering the metabolome, cardiac autonomic modulation and cardiorespiratory fitness evaluated in age groups. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, p. 12-pg., . (10/52070-4, 20/13939-7, 16/22215-7, 19/15040-4, 20/05965-8, 18/25082-3)
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MORAES FRADE, MARIA CECILIA; BELTRAME, THOMAS; VIANA, DAIANE ROBERTA; CARVALHO DA SILVA, MARCELA MARIA; GOIS, MARIANA DE OLIVEIRA; DE FACIO, CARINA ARAUJO; GONZAGA, LUANA APRECIDA; ARCURI, JULIANO FERREIRA; PIRES DI LORENZO, VALERIA AMORIM; CATAI, APARECIDA MARIA. Wearables to monitoring the activities daily living in patients post-hospitalization by COVID-19. European Respiratory Journal, v. 58, p. 3-pg., . (18/22818-9, 16/22215-7)
DE ABREU, RAPHAEL MARTINS; PORTA, ALBERTO; REHDER-SANTOS, PATRICIA; CAIRO, BEATRICE; DA SILVA, CLAUDIO DONISETE; SIGNINI, ETORE DE FAVARI; SAKAGUCHI, CAMILA AKEMI; CATAI, APARECIDA MARIA. Effects of inspiratory muscle-training intensity on cardiovascular control in amateur cyclists. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-REGULATORY INTEGRATIVE AND COMPARATIVE PHYSIOLOGY, v. 317, n. 6, p. R891-R902, . (17/13402-0, 18/11123-0, 16/22215-7)
CASTRO, ALEX; SIGNINI, ETORE F.; DE OLIVEIRA, JULIANA MAGALHAES; DI MEDEIROS LEAL, MARIA CAROLINA BEZERRA; REHDER-SANTOS, PATRICIA; MILLAN-MATTOS, JULIANA C.; MINATEL, VINICIUS; PANTONI, CAMILA B. F.; OLIVEIRA, REGINA V.; CATAI, APARECIDA M.; et al. The Aging Process: A Metabolomics Perspective. Molecules, v. 27, n. 24, p. 16-pg., . (16/22215-7, 19/15040-4, 10/52070-4, 20/05965-8, 20/13939-7, 18/25082-3)
SIGNINI, E. F.; CASTRO, A.; REHDER-SANTOS, P.; MILAN-MATTOS, J. C.; MINATEL, V.; PANTONI, C. B. F.; PORTA, A.; FERREIRA, A. G.; OLIVEIRA, R. V.; CATAI, A. M.. Relationship between serum metabolites and cardiac autonomic modulation in apparently healthy individuals: a metabolomics approach. ACTA PHYSIOLOGICA, v. 236, p. 2-pg., . (18/25082-3, 10/52070-4, 16/22215-7)
DE ABREU, RAPHAEL MARTINS; PORTA, ALBERTO; REHDER-SANTOS, PATRICIA; CAIRO, BEATRICE; SAKAGUCHI, CAMILA AKEMI; DA SILVA, CLAUDIO DONISETE; SIGNINI, ETORE DE FAVARI; MILAN-MATTOS, JULIANA CRISTINA; CATAI, APARECIDA MARIA. Cardiorespiratory coupling strength in athletes and non-athletes. Respiratory Physiology & Neurobiology, v. 305, p. 8-pg., . (16/22215-7, 18/11123-0, 20/15769-1, 17/13402-0)

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