Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/113573
Author(s): Cristine Schmidt
Title: HEART FAILURE WITH PRESERVED EJECTION FRACTION: FROM PROGNOSIS TO CARDIAC EFFECTS. THE ROLE OF FITNESS, PHYSICAL ACTIVITY AND EXERCISE TRAINING.
Issue Date: 2018-07-20
Abstract: Rational: Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) continues to berefractory to available therapies, with current treatment guidelines highlighting theimportance of focusing on the improvement of patient's well-being or other healthrelatedoutcomes. There is also an increasing awareness of the need for novelapproaches not only for the treatment of HFpEF but also for its prevention throughthe early identification and management of potential modifiable contributing riskfactors. Physical fitness or physical activity (PA) are becoming recognized as keymodifiable factors for the prevention of HFpEF and management of cardinalsymptoms such as exercise intolerance and quality of life (QoL). From a clinicalperspective, physical fitness and PA may be considered important targets if weaim to maximize the health care of these patients. However, there are some gapsin this field that may challenge the effectiveness of physical fitness and PA basedinterventions.First, because physical fitness is a multicomponent construct, it isimportant to understand how this syndrome affects the different components, andwhich of them is better representative of health-related outcomes. Second, inorder to provide tailored counselling and prescription to HFpEF patients, it iscrucial that the instruments that we use to measure PA levels are accurate andreliable. While the use of questionnaires may be easy to apply in the clinicalpractice, it remains to be confirmed if self-reported and objectively measured PAis correlated in HFpEF. Third, while there is some evidence that exercise trainingcan improve diastolic function in HFpEF patients, the mechanisms underlyingthese changes remain poorly comprehend.Purpose: In the current work, we propose to: i) study the association betweendifferent components of physical fitness and the dimensions of QoL in HFpEFpatients; ii) examine which of the physical fitness components are independentlyrelated to different dimensions of QoL; iii) to determine the validity of theInternational Physical Activity Questionnaire (IPAQ) against objective measuresfrom accelerometry in HFpEF patients; iv) to describe the patterns of daily PAand sedentary time and assess which is better associated with prognosticindicators; v) evaluate the effects of exercise training on LV function andstructure, and underlying molecular changes, using the ZFF1 obese animalmodel of HFpEF.Methods: In order to accomplish the proposed aims, we evaluated 24 HFpEFpatients (Study I and II). Patients were assessed for physical fitness [dynamicbalance and mobility (8-feet-up-and go test), upper body strength (handgripstrength), cardiorespiratory fitness (CRF) (6-minute-walking test), bodycomposition (body mass index)] and for QoL (Minnesota Living With Heart FailureQuestionnaire). Physical activity was assessed through the IPAQ short versionand triaxial accelerometry (ActiGraph GTX3). In order to evaluate the effects ofexercise training on LV function and structure, and underlying molecular changes(Study III), we used the ZSF1 obese animal model. Animals were randomlydivided in a training or sedentary group. At the end of the protocol, all animalswere submitted to exercise tolerance test, and invasive hemodynamic evaluation.After sacrifice, blood and left ventricular samples were collected for analysis.XXIVResults: In Study I, our data suggests that dynamic balance and mobility is theonly physical fitness component that better capture QoL in HFpEF patients. InStudy II, our data suggests that the IPAQ short version underestimates sedentarytime and over-estimates MVPA. In addition, patients spent only a minority of theirtime involved in moderate-to-vigorous PA, which was the only PA patternpositively associated with prognostic indicators. Finally, in Study III, we show thatchronic exercise training improved exercise capacity, attenuated LV stiffness andreduced circulating levels of inflammatory cytokines and markers of endothelialdysfunction and oxidative stress in rats with HFpEF.Conclusions: Our data suggests that physical fitness, particularly dynamicbalance and mobility, should be evaluated in HFpEF patients, once that it isassociated with QoL. Also, physical activity data gathered solely by self-reportedinstruments may lead biased counselling and prescription. Regarding to PApatterns, our data points for the importance of recommending HFpEF to moreengaged in MVPA. Finally, exercise training seems to positively impact leftventricular stiffness by modulating both cardiomyocyte's intrinsic proprieties andextracellular matrix remodelling.
Description: Racional: A insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada(ICFEP) continua refratária às terapias disponíveis, sendo que as diretrizesatuais de tratamento destacando a importância de se concentrar na melhoria dobem-estar do paciente ou de outras componentes relacionadas à saúde. Hátambém uma crescente consciencialização sobre a necessidade de novasabordagens, não só para o tratamento da ICFEP, mas também para suaprevenção, através da identificação precoce e da gestão de fatores de riscomodificáveis. A aptidão física ou atividade física (AF) vem sendo reconhecidascomo importantes fatores de risco modificáveis para a prevenção da ICFEP epara a gestão dos sintomas cardinais, como a intolerância ao exercício e aqualidade de vida (QV). Do ponto de vista clínico, a aptidão física e a AF podemser consideradas importantes alvos para otimizar os cuidados de saúde dessespacientes. No entanto, existem algumas lacunas neste campo que tornamdesafiante o desenvolvimento de intervenções focadas na aptidão física e na AF.Primeiro, sendo a aptidão física um constructo multidimensional, é importanteentender como a ICFEP afeta das diferentes componentes da aptidão físicae qual delas é mais representativa das componentes relacionados àsaúde. Segundo, para um melhor aconselhamento e prescrição de AF para estesdoentes, é essencial que os instrumentos utilizados para medir os níveis de AFsejam precisos e confiáveis. Embora o uso de questionários possa ser de fácilaplicação na prática clínica, ainda não se sabe se a AF auto reportada secorrelaciona com a AF objetivamente medida em pacientes comICFEP. Terceiro, embora haja alguma evidência de que o exercício físico possamelhorar a função diastólica em pacientes com ICFEP, os mecanismossubjacentes a essas mudanças permanecem mal compreendidos.Objetivo: No presente trabalho propomos: i) estudar a associação entre osdiferentes componentes da aptidão física e as dimensões da QV em pacientescom ICFEP; ii) examinar quais das componentes da aptidão física estãoindependentemente relacionados a diferentes dimensões da QV; iii) determinara validade do Questionário Internacional de AF (IPAQ) comparado com medidasobjetivas derivadas da acelerometria em pacientes com ICFEP; iv) descrever ospadrões diários de AF e tempo sedentário, e avaliar quais padrões estão melhorassociados aos indicadores prognósticos; v) avaliar os efeitos do exercício físicona função e estrutura do ventrículo esquerdo (VE), e alteraçõesmoleculares subjacentes, utilizando um modelo animal de ICFEP com ratosobesos ZSF1.Métodos: Para atingir os objetivos propostos, avaliamos 24 pacientes comICFEP (Estudo I e II). Foi avaliada a aptidão física [equilíbrio dinâmico emobilidade (8-foot up and go), força dos membros superiores (força de preensãomanual), aptidão cardiorrespiratória (6 minutos de marcha), composição corporal(índice de massa corporal)] e a QV (Minnesota Living With Heart FailureQuestionnaire). A atividade física foi avaliada pela versão curta do IPAQ e poracelerómetros (ActiGraph GTX3). No Estudo III, utilizamos o modelo animal deratos obeso ZSF1. Os animais foram divididos aleatoriamente em um grupo deXXIIexercício ou sedentário. No final do protocolo, todos os animais foramsubmetidos ao teste de tolerância ao esforço e à avaliação hemodinâmicainvasiva. Após o sacrifício, amostras de sangue e do VE foram coletadas paraanálise.Resultados: No Estudo I, nossos dados sugerem que o equilíbrio dinâmico emobilidade é a componente da aptidão física que melhor se associa à QV empacientes com ICFEP. No Estudo II, nossos dados sugerem que a versão curtado IPAQ subestima o tempo sedentário e sobrestima a AF de intensidademoderada-vigorosa (AFMV). Além disso, diariamente os pacientes passamreduzido tempo em AFMV, que foi a única categoria de intensidade de AFassociada positivamente a indicadores prognósticos. Finalmente, no Estudo III,mostramos que exercício físico crônico melhorou a capacidade de exercício,atenuou a rigidez do VE e reduziu os níveis circulantes de citocinas inflamatóriase marcadores de disfunção endotelial e estresse oxidativo, em ratos com ICFEP.Conclusões: Os resultados sugerem que a aptidão física, particularmente oequilíbrio dinâmico e a mobilidade, deve ser um alvo da avaliação de pacientescom ICFEP por se relacionar com a QV. Além disso, os dados da AF autoreportados podem ser inapropriados para o aconselhamento e prescriçãoadequada de alterações do estilo de vida. Em relação aos hábitos de AF, nossosdados revelam a importância de incentivar os doentes com ICEFP a aumentaremos níveis de AFMV. Finalmente, o exercício físico parece ter um impacto positivona rigidez do VE através da modulação das propriedades intrínsecas doscardiomiócitos e da remodelagem da matriz extracelular.
Subject: Ciências da saúde
Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde
Medical and Health sciences::Health sciences
URI: https://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/113573
Document Type: Tese
Rights: openAccess
Appears in Collections:FADEUP - Tese

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