Hemodynamic and metabolic effects of detraining in experimental diabetes

Indivíduos diabéticos estão sujeitos a maior mortalidade cardiovascular relacionadas à disfunção autonômica e à neuropatia. Por outro lado o exercício físico é uma ferramenta importante no tratamento do diabetes, melhorando a função autonômica, melhorando a sensibilidade baroreflexa e quimioreflexa além de melhorar a freqüência cardíaca intrínseca. Os benefícios cardiovasculares e metabólicos do exercício físico em indivíduos diabéticos são bem conhecidos, mas uma questão permanece em aberto: Por quanto tempo esse benefícios são mantidos após a cessação do treinamento físico? O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito de 3 semanas de destreinamento nas variáveis autonômicas, metabólicas e cardiovasculares após 10 semanas de treinamento em ratos diabéticos por STZ. Os experimentos foram realizados em ratos Wistar, machos, randomicamente divididos em 6 grupos: controle sedentário (CS), controle treinado (CT), controle treinado-destreinado (CD), diabético sedentário (DS), diabético treinado (DT) e diabético treinado-destreinado (DD). A indução do diabetes foi feita por uma injeção IV de STZ (50-60 mg/kg). O exercício físico de moderada intensidade (50 70% da velocidade máxima de corrida) foi realizado durante 10 semanas, seguidas de 3 semanas de destreinamento. Ao final do protocolo, artéria e veia femoral foram canuladas, pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC) foram medidas, de forma direta, gravadas e processadas por um sistema de aquisição de dados (Windaq, 2 kHz). A sensibilidade baroreflexa foi calculada pela razão da FC/PAM, depois da infusão de drogas vasoativas. A análise da potência espectral (FFT) foi calculada pela densidade media dos espectros. O diabetes reduziu a PA, a FC e a sensibilidade do barorreflexo (SBR), o que foi revertido pelo exercício físico e mantido após as 3 semanas de destreinamento. Nos animais controles, o exercício físico diminuiu a PA e a FC e melhorou a SBR, alterações estas que retornaram aos valores basais depois do destreinamento. A variância foi menor no DS quando comparada ao CS. O treinamento físico melhorou a variância no grupo DT enquanto que no grupo DD a variância foi similar a do grupo DS. Nenhuma alteração foi observada nos animais controle não diabéticos. No domínio da freqüência, o componente LF (%) e a razão entre LF/HF foi atenuada no grupo DT e no grupo DD, entretanto essa diferença não foi estatisticamente diferente do grupo DS. Nos animais controle, o exercício físico diminuiu a razão entre LF/HF (balance simpatovagal) e o componente LF enquanto que o componente HF esteve aumentado nos dois grupos: CT e DT. Embora a variância do IP tenha retornado aos valores basais após o destreinamento, nos animais diabéticos, observamos uma relação inversa entre o nível de glicose plasmatica e o componente HF (%) da variância da FC. O diabetes induziu redução da freqüência cardíaca intrínseca quando comparada a todos os grupos controle. O exercício físico reverteu essa alteração, e o efeito persistiu após o destreinamento. Nos animais diabéticos, o exercício diminuiu a glicemia e o destreinamento aumentou-a, mas mesmo assim o nível glicemico ainda ficou menor do que os observados nos animais diabéticos sedentários. Os ratos diabéticos treinados apresentaram 84% de sobrevivência durante as 10 semanas de treinamento enquanto que os diabéticos sedentários apresentaram 62%. Na 13 semana de protocolo, os diabéticos destreinados tiveram 80% de sobrevivência e os diabéticos sedentários 53% de sobrevivência. Esses achados indicam que o exercício físico não é apenas uma importante ferramenta no manejo das disfunções metabólicas e cardiovasculares do diabetes, mas mostra também que a algumas dessas melhoras persistem mesmo após 3 semanas de destreinamento, contribuindo para o aumento da taxa de sobrevida dos grupos treinados e destreinados quando comparados com os sedentários.Diabetic subjects are prone to increased cardiovascular morbidity and mortality related to autonomic dysfunction and neuropathy. On the other hand, exercise is an important therapeutic tool in the treatment of diabetes improving autonomic function, increasing baro (BRS) and chemoreflex sensitivity and also intrinsic heart rate (IHR). Regarding the benefits of exercise training in cardiovascular and metabolic function in diabetic subjects, a question not yet answered is how long are these benefits kept. The aim of this study was to evaluate the effect of 3 weeks of detraining in the autonomic, metabolic and cardiovascular parameters after a previous period of 10 weeks of training in STZ-diabetic rats. Experiments were performed on male Wistar rats randomly assigned to 1 of 6 groups (n=8 each): sedentary controls (CS), trained controls (CT), traineddetrained controls (CD), sedentary diabetic (DS), trained diabetic (DT) and trained-detrained diabetic (DD). Diabetes was induced by STZ (50 mg/kg. ev). Moderate intensity exercise training (50-70% maximal running speed) was performed during 10 weeks, and 3 weeks for detraining. After femoral vessels catheterization, arterial pressure (AP) and heart rate (HR) were directly obtained, recorded and processed by a data acquisition system (Windaq, 2 kHz). BRS was calculated by the ratio HR/MAP, after infusion of vasoactive drugs. Spectral power (FFT) was calculated by means of power spectrum density integration. Diabetes promoted attenuation in AP, HR as well as in BRS, which was reversed by exercise training and maintained after 3 weeks of detraining. In controls, training decreased AP and HR and improved BRS, changes that returned to baseline values after the detraining. Variance was lower in DS versus CS. Exercise training improved variance in DT while in DD it was similar to DS. No changes were observed in non diabetic controls. In frequency domain the LF (%) component and the LF/HF ratio were attenuated in DT and DD groups, but not statistically different to DS. Exercise training in controls decreased the LF/HF ratio (sympathovagal balance) and LF component while HF component was increased in both CT and DT. Although whole variance of HR returned to basal levels after detraining in diabetic animals, there was an inverse relationship between plasma glucose levels and the HF (%) component of HRV. Diabetes induced IHR reduction in relation to all groups of control animals. Exercise training reversed that change, which was kept after detraining. In diabetes, exercise training lowered glycemia while detraining increased it when compared to trained diabetic, but the glucose levels were still lower than in sedentary diabetic. Diabetic trained rats presented 84% while diabetic sedentary 62% of survival rate in 10 weeks of training protocol. In the 13th week of protocol the diabetic detrained animals had 80% and the diabetic sedentary rats had a survival rate of 53%. These findings indicate that exercise training is not only an effective tool in the management of cardiovascular and metabolic diabetic derangements but also that these changes were kept working even after 3 weeks of detraining, contributing to the increase survival rate of the trained and detrained groups in comparison with sedentary one