Efeitos do exercício físico no sistema nervoso doindivíduo idoso e suas consequências funcionais
Aline Alvim Sciannia,b, Giselle Silva e Fariab, Jederson Soares da Silvab,Poliana do Amaral Benficab e Christina Danielli Coelho de Morais Fariaa,b,∗
a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Departamento de Fisioterapia, Belo Horizonte, MG, Brasilb Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Programa de Pós-Graduacão em Ciências da Reabilitacão (PPGCR),Belo Horizonte, MG, Brasil
Recebido em 23 de dezembro de 2016; aceito em 15 de março de 2018Disponível na Internet em 20 de junho de 2018
Effects of physical exercises on the nervous system of elders and its functionalconsequences
Abstract The objective of this study was to review the literature on the effects of physicalexercise on the structures and functions of the nervous system (NS) of elderly people and to
Physical exercisereport frequently used exercises and its parameters. After extensive and systematic searchin electronic databases, it was included 22 randomized and non-randomized clinical trials that evaluated the effects of physical exercise on neuroanatomophysiological variables of theelderly. The majority (77.3%) investigated the effects on central NS and used aerobic exercise.
∗ Autor para correspondência.E-mail: [email protected] (C.D. Faria).
conhecimento dos processos anatomofisiológicos que ocor-em no sistema nervoso (SN) com o envelhecimento tem seornado de extrema importância, pois permite que acõese promocão, prevencão e recuperacão da saúde e fun-ionalidade sejam propostas considerando esse sistema.abe-se que o declínio estrutural do sistema nervoso cen-ral (SNC) tem seu início a partir da terceira década deida. De forma geral, com o passar da idade, o cérebroende a apresentar uma maior atrofia nas regiões do hipo-ampo, córtex frontal, parietal e temporal (Murman, 2015;ugiura, 2016), regiões tradicionalmente relacionadas comuncões de memória, motricidade, planejamento motor essociacão de informacões (Murman, 2015; Sugiura, 2016).ssa atrofia está associada a perdas teciduais e a mudancasa mielinizacão das fibras nervosas, resulta na reducão noolume de substância branca (Murman, 2015). Logo, o pro-esso de envelhecimento neural implicaria, entre outrosatores, um provável declínio na velocidade de processa-ento de informacões e de memória (Sugiura, 2016).Uma maneira que tem sido cada vez mais frequente-
ente apontada de se retardar o envelhecimento do SN e
ombater possíveis condicões demenciais e neurodegenera-ivas relacionadas à idade seria o engajamento do indivíduoa prática regular de exercícios físicos (Coelho et al.,013). Exercício físico é um subgrupo de atividade física que
accd
nvolve planejamento e sistematizacão com o objetivo deanter ou melhorar a aptidão física (Strath, 2013). A práticae exercícios físicos tem demonstrado auxiliar no trata-ento das doencas crônico-degenerativas (Coelho et al.,
013; Foster, Rosenblatt & Kuljis, 2011), além de ter umfeito neuroprotetor e preventivo no desenvolvimento deoencas neurodegenerativas (Coelho et al., 2013) é associ-da à melhoria das funcões cognitivas (Colcombe e Kramer,003) e executivas (Voss et al., 2010). Além disso, já foilaramente estabelecido que os exercícios físicos são umaorma eficaz de se prevenir o declínio da capacidade fun-ional de idosos (Raichlen & Alexander, 2017). Os efeitosositivos da prática de exercícios físicos na funcionalidadee idosos incluem maior independência em atividades deutocuidado, melhoria da autoestima, melhor qualidadee vida, maior expectativa de vida, reducão do risco deuedas e da mortalidade (Galloza et al., 2017).
Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivorincipal apresentar uma síntese da literatura com relacão
eficácia da prática do exercício físico nas estruturas euncões do SN de indivíduos idosos. Os objetivos secundá-ios foram reportar quais seriam os exercícios físicos e seusarâmetros mais frequentemente usados capazes de induzir
s modificacões no SN desses indivíduos e em outros desfe-hos funcionais, caso essas variáveis tenham sido avaliadasoncomitantemente às relacionadas à estrutura e à funcãoo SN.
Revisão de literatura feita a partir de buscas nas seguin-tes bases de dados eletrônicas: Medline (Medical LiteratureAnalysis and Retrieval System Online), Cinahl (CumulativeIndex to Nursing and Allied Health Literature) e PEDro (Phy-siotherapy Evidence Database). Os termos da estratégia debusca foram: physical exercise, physical activity, exercisetraining, neurology, neuroplasticity, neuroscience, nervoussystem, aging, elderly, older. Além disso, foi feita buscamanual ativa nas listas de referências dos artigos seleciona-dos pela busca eletrônica.
Os critérios de inclusão foram: (1) amostra de indivíduossaudáveis com média de 60 anos ou mais; (2) ter investigadoo efeito do exercício físico em variáveis neuroanatomofi-siológicas; (4) ensaios clínicos controlados aleatorizados enão aleatorizados; (5) ter sido publicado até novembro de2015 em qualquer idioma. Foram excluídos os estudos comanimais.
Após a busca nas bases de dados, os estudos foram sele-cionados inicialmente por título, seguido pela análise doresumo. Os estudos que atenderam aos critérios de inclu-são foram selecionados para a análise do texto na íntegra etiveram suas listas de referências examinadas pela buscamanual ativa. Todos os estudos incluídos foram avaliadosquanto à qualidade metodológica pela escala PEDro paraensaios clínicos controlados aleatorizados e Trend (Transpa-rent Reporting of Evaluations with Nonrandomized Designs)para ensaios clínicos controlados não aleatorizados. Emseguida, foi feita a extracão de dados referentes à populacãoestudada, ao tipo de exercício físico feito e aos parâme-tros usados, além dos desfechos de estrutura e funcãodo SN e outros desfechos funcionais, quando presentes,para análise e discussão dos resultados dos estudos incluí-dos.
Resultados
As buscas nas bases de dados eletrônicas retornaram de3.395 estudos. Desses, 22 foram selecionados para serincluídos nesta revisão (fig. 1). Dos estudos incluídos, 17(77,3%) foram ensaios clínicos controlados aleatorizados ecinco (22,7%) ensaios clínicos controlados não aleatorizados.A média da pontuacão obtida pelos ensaios clínicos alea-torizados na escala PEDro foi de 5 em 9 pontos, enquantoa média obtida pelos ensaios clínicos não aleatorizadosna escala Trend foi de 14,4 em 22 pontos (tabela 1). Ototal de participantes idosos dos estudos incluídos foi de1.467 com média de 68,6 + 4,7 anos. Em dois estudos foirelatada apenas a amplitude da idade de seus partici-pantes (Ainslie et al., 2008; Kramer et al., 1999) (tabela2).
Como pode ser observado na tabela 2, a maioria dos estu-dos (77,3%) usou como exercício o do tipo aeróbico, dois(9,1%) exercícios resistidos (Kanengusuku et al., 2015; Liu--Ambrose et al., 2012) e três (13,6%) a combinacão dessesdois (Cadore et al., 2013; Park et al., 2015; Taylor-Piliae
et al., 2010). A duracão e frequência dos exercícios varioude 15 a 40 minutos por dia, de uma a sete vezes porsemana. Já as intensidades em que os exercícios foram fei-tos foram estabelecidas de diferentes formas e variaram de
eacm
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2-14 na escala de Borg (Burdette et al., 2010), 30% a 75%o volume de oxigênio máximo (VO2max) (Chapman et al.,013; Kamijo, 2009), 40% a 75% da frequência cardíaca deeserva (FCres) (Voss et al., 2010; Colcombe et al., 2006;olcombe et al., 2004; Erickson et al., 2011; Leckie et al.,014; Voss et al., 2013), 40% a 75% da frequência cardíacaáxima (FCmax) (Park et al., 2015), 95% da frequência car-íaca total (FCtot) (Cadore et al., 2013) e 25 a 100% daarga máxima de trabalho (Wmax) (Fisher et al., 2013) (tabela).
Dos 22 estudos incluídos, a maioria (77,3%) avaliou osfeitos do exercício físico apenas no SNC do indivíduo idoso,ois (9,1%) avaliaram os efeitos do exercício físico apenaso sistema nervoso periférico (SNP) (Cadore et al., 2013;ark et al., 2015), dois (9,1%) avaliaram as consequências doxercício físico apenas no sistema nervoso autônomo (SNA)Motivala et al., 2006; Kanengusuku et al., 2015) e um (4,5%)valiou consequências do exercício físico nos SNC e no SNPTaylor-Piliae et al., 2010) de indivíduos idosos (tabela 2).a maioria dos estudos (59,1%) foi analisada a eficácia das
ntervencões em outras variáveis funcionais, como a funcãoognitiva (inclusive memória recente, memória espacial,apacidade de atencão e flexibilidade cognitiva), o equilí-rio e padrões de marcha (tabela 2).
A prática regular de exercício físico foi eficaz para aelhoria de diferentes desfechos relacionados às estrutu-
as e funcões do SN de indivíduos idosos, especificamente:umento do volume cerebral em diferentes regiões cor-icais (Colcombe et al., 2006; Burdette et al., 2010;rickson et al., 2011), aumento da síntese de neurotrofi-as (Anderson-Hanley et al., 2012; Erickson et al., 2011;eckie et al., 2014), alteracão da vascularizacão cere-ral, bem como da velocidade de perfusão cerebral e detivacão de áreas cerebrais, além do incremento da ativacãouscular periférica (Motivala et al., 2006; Kanengusuku
t al., 2015), reducão da atividade simpática cardíaca melhoria na modulacão da frequência cardíaca peloervo vago em indivíduos idosos (Motivala et al., 2006).oncomitantemente à melhoria desses desfechos relacio-ados às estruturas e funcões do SN de indivíduos idosos,os estudos que avaliaram outros desfechos funcionais59,1%) também foram observadas melhorias, especifica-ente: funcão cognitiva, funcão muscular (Kanengusuku
t al., 2015; Cadore et al., 2013; Park et al., 2015), equi-íbrio (Taylor-Piliae et al., 2010) e marcha (Park et al.,015).
iscussão
e uma forma geral, o exercício físico foi eficaz paraelhorar as estruturas e funcões do SN de idosos, com evi-ências positivas para desfechos relacionados às estruturas
funcões do SNC, SNP e SNA. O exercício aeróbico foi oais usado, com ampla faixa de variacão de frequência e
ntensidade entre os estudos. A maioria dos estudos tam-ém apresentou avaliacão de outros desfechos funcionais
, de uma forma geral, o exercício também foi eficaz para
melhoria de estruturas e funcões do sistema muscular eardiovascular, da mobilidade, do equilíbrio e do padrão dearcha.
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Scianni AA
et al.
Tabela 1 Análise da qualidade dos estudos incluídos de acordo com a escala PEDro (n = 17 estudos) ou Trend (n = 5 estudos)
Voss et al., 2010 S S N S N N N S N S N 5Colcombe et al., 2006 S S N S N N N S N S N 5Kramer et al., 1999 N S N N N N N N N S N 2Anderson-Hanley et al., 2012 S S N S S S S N S S N 7Burdette et al., 2010 S S N S S N N S N S N 6Chapman et al., 2013 S S S S S S S S N S N 5Colcombe et al., 2004 S S N S N N N S N S N 5Erickson et al., 2011 S S S S S N N N N S N 6Leckie et al., 2014 S S N S N N N N N S N 4Motivala et al., 2006 S S N S N N N S N S N 5Voss et al., 2013 S S N S N N N S N S N 5Smiley-Oyen et al., 2008 S S S S S N N N S S N 7Kanengusuku et al., 2015 S S N S N N N N N S N 4Liu-Ambrose et al., 2012 S S S S S N S N N S N 7Cadore et al., 2013 S S N S N N S S N S N 5Park et al., 2015 S S N S N N N S N S N 5Taylor-Piliae et al., 2010 S S N S N N N S S S N 6
Ainslie et al., 2008 S S S S S S N S N S S N N N N S S N N S N S 13Fisher et al., 2013 S S N S S S N S N S S N N S N S S N N S S S 14Hyodo et al., 2012 S S N S S S N N N S S N N S S S S N N S S S 14Kamijo et al., 2009 S S S S S S N S N S S N N S S S S N N S S S 16Thomas et al., 2013 S S S S S S N S N S S N N S S S S N N S N S 15
P1 = Critérios de elegibilidade; P2 = Alocacão aleatória; P3 = Alocacão cegada; P4 = Similaridade entre os grupos na baseline; P5 = Participantes cegados; P6 = Terapeutas cegados;P7 = Avaliadores cegados; P8 = Perdas < 15%; P9 = Análise por intencão de tratar; P10 = Diferenca entre os grupos reportada; P11 = Variabilidade reportada e ‘‘estimativa de ponto’’; T1 = Títuloe resumo; T1.1 = Informacão sobre alocacão, populacão-alvo e resumo estruturado; T2 = Introducão; T2.1 = Histórico científico e justificativa teórica; T3 = Métodos; T3.1 = Critérios de ele-gibilidade, locais e método de recrutamento, local de coleta; T3.2 = Intervencão detalhada; T3.3 = Objetivo específico e hipótese, T3.4 = Desfecho primários e secundários, validade dosinstrumentos usados; T3.5 = Determinacão do tamanho de amostra; T3.6 = Forma de divisão dos grupos; T3.7 = Avaliadores, terapeutas e participantes cegados; T3.8 = Descricão da unidadeanalisada, se difere da avaliada e ajuste do erro padrão; T3.9 = Análise estatística e software usados, número de perdas; T4 = Resultados; T4.1 = Fluxograma de participantes e alteracõesde protocolo; T4.2 = Período de recrutamento e coleta; T4.3 = Dados da avaliacão de base; T4.4 = Equivalência entre os grupos na avaliacão de base; T4.5 = Número de participantes, prin-cipais diferencas encontradas e análise por intencão de tratar; T4.6 = Desfechos primários e possíveis resultados nulos; T4.7 = Análises secundárias; T4.8 = Eventos adversos; T5 = Discussão;T5.1 = Interpretacão dos resultados; T5.2 = Generalizacão (Validade Externa); T5.3 = Evidência geral; S = Sim; N = Não.
Exercício físico
no SN
do idoso
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Tabela 2 Características dos estudos que investigaram os efeitos do exercício físico no sistema nervoso do indivíduo idoso
Estudo Desenho Participantes Intervencão Variáveis de interesse Resultados
Voss et al., 2010 ECA n = 65 (idosos); 32(jovens)Idade (anos),média = 66,3 (DP = 5,5);23,9 (DP = 4,4)
Exp: caminhada;10-45 min x 3/sem x12 meses; 50-75%FCresCon:alongamento + tônus;12 meses; 13-15 Escalade Borg
Memória verbal decurto prazo: Forward
and Backward SpanMemória executiva:Spatial Working MemoryTaskControle de processosexecutivos: uma medida
do Task-Switching e doWisconsin Card Sort TaskCondicionamentocardiorrespiratório:VO2maxAtivacão e conectividadecerebral: RMf
Exp: Aumento da conectividade dasredes de ativacão-padrão e de funcãoexecutiva entre os córtices frontal,posterior e temporal após um ano.O aumento da funcão cognitiva foiassociado com maior melhoria nafuncão executiva.Con: também apresentou melhoriana conectividade nas redes deativacão-padrão após seis mesese de funcão executiva após um ano.
Velocidade de fluxosanguíneo na artériacerebral média:Ultrassom DopplerPA, FC: ECGPressão parcial de CO2:analisador de gases
Ambos os grupos: declínio navelocidade do fluxo sanguíneona artéria cerebral média típicodo envelhecimento.Exp: a velocidade manteve-se maiorem homens praticantes de atividadefísica em todas as idades.
Kramer et al.,1999
ECA n = 124Idade (anos),amplitude = 60-75
Exp: caminhada; SID;por 6 mesesCon:alongamento + tônus;por 6 meses
Cognicão (controleexecutivo): Task
Switching, ResponseCompatibility, Stopping
Exp: Melhoria da performance nasatividades que requerem maiorcontrole executivo (maior velocidadeno task switching, menor efeitodo fator de distracão e menor tempode reacão à parada).
Anderson-Hanleyet al., 2012
ECA n = 63Idade (anos),média = 78,7 (DP = 8,1)
Exp: bicicleta comrealidade virtual; 40 minx 5/sem; SIDCon: bicicletaestacionária regular;40 min x 5/sem; SID
Exp: melhoria da memória e aumentodo fluxo sanguíneo no córtex anteriordo cíngulo e do hipocampo por atétrês meses após a intervencão.
Colcombe et al.,2004
ECA n = 29Idade (anos),média = 65,6 (DP = 5,7)
Exp: aeróbico;10-45 minx 3/sem x 6 meses;40-70%FCresCon: alongamentoe tônus; 3/sem x 6 meses
Ativacão cerebral: RMfComportamento:comparacão entre ostempos de reacão aestímulos errados ecorretos no FlankingArrows TestCondicionamentocardiorrespiratório:
VO2pico em testeem esteira
Exp: aumento da atividade corticalpré-frontal e parietal durante arealizacão de atividadestarefa-específica; maior controle emtarefas que necessitem diferenciacãoespacial e funcão inibitória.
Erickson et al.,2011
ECA n = 120Idade (anos) = 66,5(DP = 5,6)
Exp: aeróbico(caminhada); 40 min x7 sem; 50-70% FCres
Con: alongamento;40 min x 7 sem
CondicionamentoCardiorrespiratório:VO2máxBDNF: análises de sangueMemória espacial:em um programa decomputador, osparticipantes deveriamrecordar ondedeterminados pontossurgiram pela primeiravez na tela após essesterem desaparecidoVolume cerebral: RM
Exp: aumento do tamanho dohipocampo demonstrou terassociacão com os aumentos de BDNFe melhoria da memória. Núcleocaudado e tálamo, não houvealteracão.Con: apresentou reducão de tamanhodo hipocampo reduziu de tamanho.Núcleo caudado e tálamo, não houvealteracão.
Exercício físico
no SN
do idoso
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Tabela 2 (Continuacao)
Estudo Desenho Participantes Intervencão Variáveis de interesse Resultados
Fisher et al., 2013 ECNA n = 9 idosos; 11 jovensIdade (anos),média = 66,0 (DP = 2,0);22,0 (DP = 1,0)
Exp: cicloergômetro;Fraco (25%Wmax);Moderado (50%Wmax);Intenso (75% Wmax);Exaustivo (100% Wmax)Con: pré e pós de jovense idosos nas quatrocondicões
Concentracões de glicose,lactato, O2, PACO2 evelocidade de perfusãocerebral: amostras desangue arterial e venoso(jugular).
Aumento na PACO2 em jovens eidosos. Menor velocidade de perfusãotecidual observada em idososem todas as condicões, porémoxigenacão cerebral, utilizacão delactato e glicose são iguais nos doisgrupos.
Hyodo et al., 2012 ECNA n = 16Idade (anos),média = 69,3 (DP = 3,5)
Exp: cicloergômetro;10min; intenstidademoderadaCon:avaliacões pré e pósatividade
Ativacão cerebral: RMfAtencão e funcão inibitória:Stroop Task Test
Exercício físico agudo melhorouatencão e funcão inibitória atravésde ativacão compensatória (ativacãobilateral de córtex pré-frontale frontopolar).
Após o exercício moderado o tempode reacão foi menor em todos osgrupos com menor tempo paraidentificacão e classificacão doestímulo. Após o exercício levetambém houve menor tempopara identificacão do estímulo.
Leckie et al., 2014 ECA n = 92Idade (anos),média = 66,8 (DP = 5,6)
BDNF sérico: amostrasde sangueGenótipo do BDNF:análise de esfregacointerno da bochechaProcesso executivo,flexibilidade e inibicãocognitiva: Task-Switch
Paradigm
Exp: Aumentos nos níveis de BDNFpor até um ano após a intervencão;aumentos nos níveis de BDNF foramrelacionados com uma melhorflexibilidade cognitiva (melhorperformance nas trocas de tarefa),principalmente em idosos mais velhos(acima de 71 anos).
Motivala et al.,2006
ECA n = 32Idade (anos),média = 68,5 (DP = 7)
Exp: TCChih; 20 min x1/sem x 37 semanasCon: não-praticantesde TCChih (descanso eeducacão sobre saúde)
Modulacão do sistemacardiovascular pelo SNS:variacão da PA e da FC,PEP e ECG
Exp: Reducão da atividade do SNSapós a prática de TCChih enquanto PAe FC não alteraram.
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Scianni AA
et al.
Tabela 2 (Continuacao)
Estudo Desenho Participantes Intervencão Variáveis de interesse Resultados
Voss et al., 2013 ECA n = 65Idade (anos),média = 66,4 (DP5,5)
Exp: aeróbico(caminhada); 40 min x3/sem x 12 meses;50-75% FCmáxCon: alonga-mento + tônus + equilíbrio;40 min x 3/sem x12 meses
Aumento de áreacerebral: RMAumento de atividadecerebral: RMfBDNF, IGF-1, VEGF séricos:amostras de sangue
Exp: Maior conectividade entre lobotemporal e hipocampo e girotemporal medial bilateralmenteassociado com aumento nos níveis deneutrofinas; maiores índices de VEGFbasais foram associados com maioresaumentos nessas mesmas conexões.
Fluxo sanguíneo cerebrale reacão vascularcerebral ao CO2: RMCondicionamentocardiorrespiratório:
VO2máx
Exp: Melhor condicionamentocardiorrespiratório, maiorpreservacão de fluxo sanguíneo emregião de córtex do cíngulo posterior.A menor reatividade vascular ao CO2em toda a vascularizacão cerebral,típica do processo deenvelhecimento, manteve-se mesmoem no grupo Exp.
Exp: Melhoria da performance emtarefas de velocidade de raciocínioque necessitam um maior controleexecutivo. Tarefas que necessitamum menor controle executivo não sealteraram. Houve melhoria nocondicionamento, porém nãorelacionada aos ganhosneurocognitivos.
Ativacão cerebral: RMfComportamento:comparacão entre ostempos de reacão aestímulos errados ecorretos no FlankingArrows Test; Selecão deatencão e conflitode resposta
G1 e G2 apresentaram melhoriahemodinâmica em região anteriordo giro temporal médio E, insulaanterior E, lateral do córtex ‘‘orbitalfrontal’’. Melhoria na performanceda tarefa.G2: melhoria comportamental emrelacão ao controle com menorinterferência de estímulos errados.
Exercício físico
no SN
do idoso
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Tabela 2 (Continuacao)
Estudo Desenho Participantes Intervencão Variáveis de interesse Resultados
Cadore et al.,2013
ECA n = 26Idade (anos),média = 64,8 (DP = 4,3)
Exp: G1: fort.-end.; G2:end.-fort.Fort.: 40 min x 3/semSID;End.:30 min x 3/sem;95%FCtotCon: Manutencão da rotina
Forca máxima dinâmicae pico de forca isométricade bíceps femoral cabecalonga, vasto lateral e retofemoral: EMG
Exp: maior atividade neural em vastolateral e reto femoral em ambos osgrupos (G1 e G2), além de maioreconomia, maior no G1.
Park et al., 2015 ECA n = 22Idade (anos),média = 74,2 (DP = NI)
Exp: combinado (aeróbico efortalecimento); 50 min x3/sem x 12 semanasAeróbico: caminhada;15 min; 40-60%FCmaxFort.: faixa elástica;15 min; 8-12 repeticõesCon: NI
Exp: Aumento da ativacão muscularde reto femoral, bíceps femoral,tibial anterior e gastrocnêmio após aprática de exercício físico.
Taylor-Piliaeet al., 2010
ECA n = 132Idade (anos),média = 69,0 (DP = 5,8)
Exp: G1: TCC; 45 min x7/sem x 12 meses; SIDG2: aeró-bico + fort + flexibilidade;60 min x 7/semx 12 meses; SIDCon: educacão sobrecuidados com a saúde
Equilíbrio: teste doalcance e apoio unipodalForca e resistência muscular:teste de sentar elevantar da cadeirae cruzar e esticar osbracosCondicionamentocardiorrespiratório: PA,BorgFlexibilidade: teste dasmãos nas costas e Sit andReach Flexibility TestFuncão cognitiva:identificacão de animaisem 60s (fluênciasemântica), Forward andBackward Digit-Span Test(atencão, concentracãoe busca mental)
G1: melhor funcão cognitiva eequilíbrio que os demais grupos, emanutencão dos resultados duranteos 12 meses.G2: maior flexibilidade que demaisgrupos.
BDNF = brain derived neurotrophic factor; Con = Controle; CVLT-II = California Verbal Learning Test- Second Edition; DKEFS-color word = Delis-Kaplan Executive Function System--color word inference sub-test; DP = Desvio-padrão; ECA = Ensaio Clínico Aleatorizado; ECG = eletrocardiograma; ECNA = Ensaio Controlado não Aleatorizado; EEG = Eletroencéfalograma;EMG = eletroneuromiografia; end = endurance; Exp = Experimental; FC = frequência cardíaca; FCres = frequência cardíaca de reserva; FCtot = frequência cardíaca total; fort = fortalecimento;G1 = grupo 1; G2 = grupo 2; IMC = índice de massa corpórea; NI = não informado; PA = pressão arterial; PACO2 = pressão arterial de dióxido de carbono; PEP = período pré-ejecão; QUIPSSII = Quantitative imaging of perfusion using a single subtraction, second version; RM = ressonância magnética; RMf = ressonância magnética funcional; SID = sem intensidade definida;SNA = sistema nervoso autônomo; SNS = sistema nervoso simpático; SPD = sem parâmetro definido; TB-TA = trails B-trails A; TCC = Thai Chi Chuan; TCChih = Thai Chi Chih; VeT = Limiarventilatório; VO2max = volume de oxigênio máximo; VO2pico = volume de oxigênio pico; WE = Western Exercise; WK = Wai Tan Kung; Wmax = carga de trabalho máxima; WMS-IV = WechsterMemory Scale --- Fourth Edition.
90 Scianni AA et al.
Estud os s ubmeti dos à a vali ação portítulo (n = 3395)
Excluídos após a avaliação por tít ulo (n = 3247):
Dupli cados (n = 97)
Outras popu lações (n = 1305)
Outros ti pos de estud o (n = 106 5)
Outros objetivos (n = 78 0)
Estud os submeti dos à avaliação por resumo (n = 148)
Excluídos após a avaliação do resumo (n = 125 ):
Outras popu lações (n = 29)
Outros ti pos de estud o (n = 61)
Outros objetivos (n = 35)
Estud os submeti dos à avaliação do texto naíntegra (n = 37)
Busca online (n = 23)
•
•
••
•
•
•••
••••
•Busca manual (n = 14)
Excluídos após a avaliação do texto na íntegra (n = 15 ):
Reali zou apenas treinamento cognitivo e nãoexercício físico (n = 3)
Amostra com idade <60 anos (n = 6)
Avali ou apenas condicionamentocardiorrespiratório (n = 1)
Não avali ou variáveis neuroanátomofisiológicas(n = 1)
Artigos indisponíveis na íntegr a mesmo apóscontato com o autor (n = 4)
Estud os incluídos para análi se (n = 22)
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Figura 1 Fluxograma da identificacão e sele
feitos da prática do exercício físico no SNC dondivíduo idoso e em sua funcionalidade
os estudos selecionados para a análise final, 17 (77,3%)valiaram as consequências da prática do exercício físicopenas no SNC de idosos. Desses, 11 (64,7%) apresentaramesultados em outros desfechos funcionais. Em síntese, osesultados destes estudos demonstraram que a prática dexercício físico tanto de forma crônica como aguda apre-enta efeitos neuroprotetores e neurogênicos no SNC dendivíduos idosos. Em termos funcionais, os resultados apon-aram para uma melhoria principalmente em regiões e redeseurais associada com melhores desempenhos cognitivos,omo aumento da memória, maior flexibilidade cognitiva eenor tempo de identificacão e reacão a estímulos.
Colcombe et al. (2006) observaram que a prática de
xercício aeróbico por indivíduos idosos uma hora por dia,rês vezes na semana, durante seis meses, proporcionoum aumento do volume cerebral, mensurado por meio da
l(ra
dos estudos, bem como os estudos excluídos.
écnica de análise morfométrica voxel-based morphometrynalyses, em especial nas áreas frontal, temporal, cór-ex pré-frontal e corpo caloso, quando comparados com
volume cerebral de idosos sedentários. Os mapas queepresentam a mudanca percentual do volume de substân-ia branca e cinzenta foram comparados entre os gruposara cada voxel. Esses autores ressaltam que as regiõesorticais e de substância branca que apresentaram maioresreservacões com o exercício aeróbico desempenham papéismportantes nas atividades diárias. Por exemplo, o córtexré-frontal está associado com processos cognitivos críti-os e o lobo temporal, com funcões de memória em longorazo (Colcombe et al., 2006). No entanto, não foram ava-iadas variáveis que pudessem refletir alguma outra possívellteracão na funcionalidade desses indivíduos. Por outro
ado, em um estudo prévio também feito por Colcombe et al.2004), foi observado um aumento da atividade cortical emegião pré-frontal e parietal em praticantes de exercícioeróbico regular durante atividade que exigia identificacão
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ddtmseeacbba2bedcWram uma maior conectividade nas redes de ativacão-padrão
Exercício físico no SN do idoso
e reacão de estímulos corretos e incorretos, indicou ummaior controle cognitivo em tarefas que necessitam dediferenciacão e funcão inibitória.
Resultados similares foram apresentados por Kamijoet al. (2009) e Smiley-Oyen et al. (2008), que observaramuma melhoria nas atividades que requerem maior veloci-dade de processamento da informacão com menor tempode identificacão, classificacão e reacão aos estímulos dados(Kamijo et al., 2009; Smiley-Oyen et al., 2008) em prati-cantes de exercício aeróbio leve (Kamijo et al., 2009) emoderado a intenso (Smiley-Oyen et al., 2008; Kamijo et al.,2009). Kramer et al. (1999) também observaram um maiorcontrole executivo das funcões cognitivas em praticantesde caminhada, com maior flexibilidade cognitiva e menorresposta a fatores de distracão.
Kamijo et al. (2009) usaram o método ERPs (event--related potentials) para avaliar as mudancas eletrofisioló-gicas nos cérebros dos indivíduos. Segundo esses autores,esse método fornece informacões sobre processos cogniti-vos distintos entre a estimativa do estímulo e a execucãoda resposta que são influenciados seletivamente pelo exer-cício agudo. Em contraste, Smiley-Oyen et al. (2008) usaramtestes clínicos neurocognitivos para investigar os efeitoscognitivos após o exercício aeróbio. Esses autores sugeremque a perda de tecido cerebral e o declínio da funcão neu-rocognitiva correspondente não são uniformes através dasregiões cerebrais. Dessa forma, sugere-se que o exercícioaeróbio resultaria em benefícios seletivos. Por exemplo,tarefas com componentes de controle executivo depen-dentes do lobo frontal exibem declíneos relacionados aoenvelhecimento. Dessa forma, após o exercício aeróbio,espera-se melhoria no desempenho de tarefas que envolvaminformacões retidas na memória de trabalho, execucão detarefas múltiplas simultâneas, mudancas de tarefas etc. Poroutro lado, tarefas que não requerem um controle execu-tivo importante, como tarefas simples de tempo de reacão,seriam menos afetadas pelo exercício aeróbio.
No estudo de Erickson et al. (2011) foi avaliado o impactoda prática de 40 minutos de caminhada no solo no tama-nho de áreas como hipocampo, núcleo caudado e tálamode indivíduos acima de 65 anos idade, mensurado pormeio de imagens de ressonância magnética 3D. Foi obser-vado que apenas a região do hipocampo dos indivíduosdo grupo intervencão aumentou seu tamanho, enquantopara as demais regiões, tanto do grupo controle (que fezapenas alongamento) quanto do grupo intervencão, nãohouve alteracão estrutural. Além disso, também se obser-vou a melhoria da memória espacial do grupo intervencãodurante um teste feito no computador, que exigia queos participantes se recordassem onde os pontos da telase localizavam após esses terem desaparecido. Ressalta--se ainda que a região de hipocampo dos participantesdo grupo controle reduziu de tamanho (Erickson et al.,2011). Esses achados são relevantes, uma vez que o cór-tex pré-frontal tem sido associado com funcões cognitivasque vão desde o controle inibitório até medidas de inte-ligência de forma geral (Samson & Barnes, 2013). Já olobo temporal tem sido associado à funcão de memó-
ria executiva de longo prazo (Colcombe et al., 2006).Dessa maneira, as reducões das regiões mencionadas sãoassociadas a uma grande variedade de síndromes clínicas
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omo esquizofrenia e mal de Alzheimer, respectivamenteColcombe et al., 2006). Com relacão à área do hipo-ampo, já foi reportado na literatura que maiores regiõese hipocampo podem resultar em uma melhor memória emdosos (Erickson et al., 2011; Raz et al., 2005; Jack et al.,010).
Segundo Erickson et al. (2011)19, o aumento da áreao hipocampo apresentou associacão com os aumentosa concentracão sérica do fator neurotrófico Brain Deri-ed Neurotrophin Factor (BDNF) observados no grupontervencão, o que favoreceu ainda mais a melhoria naemória espacial desses indivíduos, corroborou resultadose estudos prévios (Raz et al., 2005; Jack et al., 2010).eckie et al. (2014) também observaram que após a prá-ica de caminhada moderada, seguindo parâmetros similaresos adotados por Erickson et al. (2011), durante um períodoe sete semanas, ocorreu um aumento nos níveis séricose BDNF por até um ano após a intervencão. Nos ido-os mais velhos, acima de 71 anos, o aumento do BDNFnduzido pelo exercício permitiu uma melhor execucão dearefas cognitivas, pois controlou a performance em ativi-ades que necessitavam a habilidade de mudar a atencãoe uma tarefa para outra, exigia uma maior flexibilidadeognitiva (Leckie et al., 2014). Resultados similares foramncontrados por Anderson-Hanley et al. (2012). Indivíduosue fizeram exercício aeróbico em bicicleta estacionáriaor 45 minutos, cinco vezes por semana, apresentaramaiores níveis séricos de BDNF associados à melhoria da
uncão cognitiva. Todavia, nesse caso especificamente, não possível concluir que os resultados apresentados sejamnicamente devido ao treinamento aeróbico, uma vez que
grupo intervencão e o grupo controle fizeram a mesmatividade (exercício aeróbico em bicicleta estacionária).
diferenca entre eles foi que o grupo intervencão teve comoncremento na intervencão o feedback visual da realidadeirtual, o que pode ter funcionado como um estímulo cog-itivo associado ao treino aeróbico (Anderson-Hanley et al.,012).
Assim como no estudo de Erickson et al. (2011), no estudoe Voss et al. (2013) também foram avaliados os efeitosa caminhada no solo por 40 minutos e foi observado queanto o grupo intervencão quanto o grupo controle (alonga-ento e exercícios para tônus) tiveram aumentos nos níveis
éricos de BDNF, Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) Insulin-like Growth Factor type-1 (IGF-1), sem diferencastatisticamente significativa entre os grupos. No entanto,s alteracões encontradas no grupo intervencão foram asso-iadas a uma maior conectividade entre lobos temporaisilateralmente, hipocampos e giros temporais médios tam-ém bilaterais, indicaram uma melhor coesão das redes detivacão padrão (Default Mode Network --- DMN) (Voss et al.,013), conhecidas por serem as redes entre regiões do cére-ro ativadas independentemente de alguma tarefa (Millert al., 2008; Habeck et al., 2012), ou seja, as ‘‘redes basaise funcionamento’’. Uma atrofia dessas redes tem sido asso-iada à progressão do mal de Alzheimer (Li et al., 2011;hitwell et al., 2007). Voss et al. (2010) também observa-
de funcão executiva entre os córtices frontal, posterior eemporal após um ano de prática de caminhada regular porarte dos idosos. Além disso, também foi observada uma
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aior e melhor funcão das memórias de curto prazo e execu-iva, além de um melhor controle de processos executivos.ma maior conectividade neural também foi observada poryodo et al. (2012), porém de forma aguda, logo após arática de 10 minutos de exercício em cicloergômetro comntensidade moderada e apenas em regiões pré-frontal erea 10 de Brodman bilateralmente como uma forma detivacão compensatória, o que resultou na melhoria de per-ormance em atividades que exigiam maior concentracão
atencão (Hyodo et al., 2012). Cabe ressaltar que, deodos os estudos incluídos na presente análise, esse foi onico que usou parâmetros similares aos preconizados pelarganizacão Mundial de Saúde para a prática de atividade
ísica em indivíduos acima de 65 anos (Organizacão Mundiale Saúde, 2010).
Considerando os efeitos na vascularizacão cerebral,hapman et al. (2013) observaram que após 12 semanas dereino de marcha em esteira houve aumento no fluxo sanguí-eo basal no córtex anterior do cíngulo e no hipocampo e quesses ganhos permaneceram após três meses da interrupcãoa intervencão. Esses resultados foram associados a umaelhoria na memória de aprendizado verbal de curto e
ongo prazo dos indivíduos do grupo intervencão (Chapmant al., 2013). Nesse contexto, o aumento da conectividadeo hipocampo, associado a um aumento no fluxo sanguí-eo na região, poderia ser uma hipótese para justificar oumento do hipocampo observado por Erickson et al. (2011).
As alteracões vasculares no SNC resultantes da práticae exercício aeróbico também foram objeto de estudo deinslie et al. (2008), Thomas et al. (2013), Liu-Ambrose et al.2012), Fisher et al. (2013) e Burdette et al. (2010). Ainsliet al. (2008) observaram que o declínio na velocidade douxo sanguíneo na artéria cerebral média, reportado comoípico do processo de envelhecimento, é mais lento em indi-íduos praticantes de qualquer exercício físico regular porm período maior do que dois anos. Tal fato, por sua vez,avoreceria uma melhor irrigacão em áreas específicas doérebro por mais tempo e concorda com os resultados obti-os por Thomas et al. (2013) e Liu-Ambrose et al (2012).
Liu-Ambrose et al. (2012) observaram que após a práticae exercícios resistidos, duas vezes por semana, durante2 meses, também ocorreu um maior aporte hemodinâ-ico cerebral, porém em região de giro temporal médio
squerdo e ínsula esquerda anteriormente até a periferiaateral do córtex frontal. Nesse caso, como tais regiõeseriam tidas como responsáveis pelo processamento deespostas inibitórias, os resultados encontrados possivel-ente explicariam a melhoria na performance observada
o estudo, em uma atividade que necessita maior atencãoara diferenciacão entre estímulos corretos e incorretosLiu-Ambrose et al., 2012). Os autores argumentaram que aelhoria na execucão da tarefa foi percebida, pois os indi-
íduos do grupo intervencão apresentaram menor tempo deeacão a estímulos negativos, ou seja, após a prática de ati-idade física de maneira constante eles seriam capazes dexecutar uma determinada tarefa com menor interferênciae estímulos errados como fatores distratores, por exemploLiu-Ambrose et al., 2012).
Já no estudo de Fisher et al. (2013) a perfusão sanguíneao cérebro de indivíduos idosos após praticarem atividadesom cicloergômetro em diversas intensidades foi comparada
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Scianni AA et al.
de indivíduos jovens. Foi observado que a perfusão san-uínea cerebral de idosos foi menor do que a de jovens,ndependentemente da intensidade da atividade praticada,as que o uso de lactato e glicose pelo cérebro do indiví-uo idoso aumenta após a prática de exercícios aeróbicos eorna-se similar à dos jovens. Burdette et al. (2010) obser-aram que após a prática de 40 minutos de caminhada,uatro vezes por semana, durante quatro meses, houve nãoó uma maior perfusão cerebral como também um aumentoa área do hipocampo e maior conectividade em regiões deipocampo e cíngulo anterior. Porém, não se pode inferirs efeitos desses incrementos na funcionalidade dos par-icipantes, uma vez que não foram reportados resultadosuncionais além dos relacionados à estrutura e funcão doN.
feitos da prática de exercício físico no SNPo indivíduo idoso e na sua funcionalidade
os estudos selecionados para a análise final, três (13,6%)valiaram as consequências da prática de atividade físicao SNP de idosos (Cadore et al., 2013; Park et al., 2015;aylor-Piliae et al., 2010). Desses, apenas um (33,3%) avalious efeitos do exercício físico no SNP e em outras variáveisuncionais (Taylor-Piliae et al., 2010), enquanto os outrosois (66,7%) avaliaram apenas os efeitos no SNP (Cadoret al., 2013; Park et al., 2015). Em síntese, os resultados des-es estudos demonstraram que a prática de exercício físicom idosos apresenta efeitos benéficos no SNP (melhoria nativacão das unidades motora) e na funcionalidade (melho-ia da flexibilidade, do equilíbrio, da forca muscular e dosadrões de marcha).
Taylor-Piliae et al. (2010) compararam os efeitos darática de thai chi chuan (TCC) versus exercício físico com-inado versus grupo controle, em variáveis como equilíbrio,orca e resistência muscular, condicionamento cardiorres-iratório, flexibilidade e funcão cognitiva pela avaliacãoa fluência semântica (identificacão do máximo de ani-ais em 60 segundos), atencão, concentracão e recordacão
forward and backward digit-span test). Os resultadoseportados indicaram que idosos praticantes de TCC tendem
apresentar melhor funcão cognitiva e equilíbrio, enquantoraticantes de exercício combinado tendem a apresentaraior flexibilidade. Para as demais variáveis, houve ganhos
m ambos os grupos, porém sem diferenca estatisticamenteignificativa entre eles.
Park et al. (2015) usaram a avaliacão eletroneuromi-gráfica para observar possíveis alteracões na atividadeeuromuscular de membros inferiores (MMII) após a prá-ica de exercício combinado: aeróbico e fortalecimentourante 50 minutos, três vezes na semana por 12 sema-as. Foi observado que após o período de treinamento astivacões musculares de reto femoral, tibial anterior, gas-rocnêmio e bíceps femoral direito aumentaram, enquanto
ativacão de bíceps femoral esquerdo diminuiu. Conside-ando as alteracões opostas observadas em bíceps femoral
ombinado para essa populacão pode favorecer uma menoriscrepância de forca e uso entre MMII durante a marcha,om consequente melhoria de padrões de marcha alterados,
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Exercício físico no SN do idoso
o que resultaria em uma melhor reorganizacão cortical dopadrão de deambulacão apresentado pelo idoso. No entanto,há de se ter cautela ao se interpretar a afirmativa propostapelos autores referentes à reorganizacão cortical, uma vezque tal variável não foi objeto de estudo no trabalho emquestão.
Em contrapartida, o objetivo do estudo de Cadore et al.(2013) foi avaliar os efeitos de diferentes ordens de exercí-cios nas adaptacões neuromusculares de indivíduos idosos.Para isso, os autores dividiram a amostra em dois grupos deintervencão, um dos grupos foi responsável por fazer o trei-namento de fortalecimento seguido por treino aeróbico eo outro fez o treinamento inverso (treino aeróbico seguidopor fortalecimento). Como controle os pesquisadores ava-liaram quatro indivíduos de cada grupo um mês antes dotreinamento, na semana pré-intervencão e na semana pós--intervencão. Foi observado que, apesar de ambos os gruposterem aumentado a espessura muscular e a economia deativacão em vasto lateral de maneira semelhante, apenaso grupo que fez o fortalecimento seguido por treinamentoaeróbico apresentou maior ganho de forca global em regiãode MMII e maior economia neuromuscular em reto femoralcom aumento estatisticamente significativo no teste de umarepeticão com carga máxima (1RM) feito por extensores dejoelho. De acordo com os autores, essa economia neuro-muscular induzida pelo treinamento de forca seguido pelotreinamento aeróbico seria uma adaptacão do SNP ao exercí-cio que teve como desfecho funcional um maior incrementode forca na parte inferior do corpo. As implicacões clínicasdesses achados são de extrema importância, uma vez que aliteratura reporta que a reducão de forca em indivíduos ido-sos tem sido associada a desfechos clínicos negativos comoinstalacão da síndrome de fragilidade e óbito (Batista et al.,2012; Viana et al., 2013; Espinoza, Jung & Hazuda, 2012).
Efeitos da prática de exercício físico no SNAdo indivíduo idoso e na sua funcionalidade
Dos estudos selecionados para a análise final, dois (9,1%)avaliaram as consequências da prática do exercício físicono SNA de idosos (Motivala et al., 2006; Kanengusukuet al., 2015), por meio de cardiografia de impedânciae eletrocardiografia. Contudo, em nenhum foram avalia-dos outros desfechos funcionais. Em síntese, os resultadosdesses estudos demonstraram que a prática de exercíciofísico apresenta efeitos benéficos no SNA dos idosos, atuacomo fator protetor para as disfuncões cardiovascularescomumente observadas nessa populacão (maior controle devariáveis cardiovasculares como pressão arterial e frequên-cia cardíaca).
Assim como o processo de envelhecimento acarretaalteracões no SNC e SNP humano, o SNA também sofremudancas com o passar do tempo, percebidas pelo aumentoprogressivo da atividade do sistema nervos simpático (SNS)(Seals e Esler, 2000; Seals e Dinenno, 2004; Fagius eWallin, 1993). Esse aumento implicaria o desenvolvimentode diversas condicões cardiovasculares e metabólicas, como
hipertensão arterial sistêmica e insuficiência cardíaca con-gestiva (Milne e Hong, 2004). Como já se sabe que a práticade exercício físico regular ocasiona diversos benefícios parao sistema cardiovascular (Organizacão Mundial de Saúde,
edvn
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010), a literatura agora discute se parte dos benefíciospresentados por indivíduos idosos poderia ser atribuída ama melhoria de controle por parte do SNA.
No estudo de Kanengusuku et al. (2015) foi obser-ado que após 16 semanas de treinamento de exercíciosesistidos indivíduos idosos aumentaram massa musculareriférica, porém não alteraram a regulacão neural autonô-ica no coracão. Resultados contrários foram encontradosor Motivala et al. (2006). Eles observaram que apesar deressão arterial e frequência cardíaca não se alterarem após
prática de thai chi chih (TCChih), houve uma reducão datividade do SNS no período de volume diastólico final, oca-ionou um aumento dessa fase (Kanengusuku et al., 2015;u e Kuo, 2006). Um aumento nesse momento seria impor-ante, uma vez que quanto maior for o período de volumeiastólico final, maior deverá será o volume de sangue eje-ado pelo coracão para uma mesma contracão cardíaca.ssim, a diminuicão de atividade do SNS permitiu que ooracão dos praticantes de TCChih ejetasse mais sangue,oi capaz de manter a mesma frequência cardíaca e pres-ão arterial, diferentemente do que foi observado no grupoontrole (Motivala et al., 2006). Tal fato nos leva a hipoteti-ar que a prática de TCChih favorece a circulacão sanguíneaogo após a atividade sem sobrecarregar o coracão, devido
alteracões no SNA reguladores desse órgão.
onclusão
prática de exercício físico tanto de forma crônica comoguda apresentou efeitos benéficos no SN dos idosos, comvidências positivas para os efeitos neuroprotetores e neu-ogênicos no SNC e nas estruturas e funcões do SNP e SNA,omo melhoria na ativacão das unidades motoras e no fatorrotetor para as disfuncões cardiovasculares comumentebservadas nessa populacão. A maioria dos estudos tam-ém forneceu informacões relacionadas a outros desfechosuncionais e reportou resultados positivos para esses desfe-hos. Os exercícios físicos mais frequentemente feitos forams aeróbicos. Os parâmetros de treinamento foram muitoariáveis e, portanto, deve ser investigado se determina-os parâmetros são capazes de induzir maiores benefícioso SN de indivíduos idosos com efeitos concomitantes naua funcionalidade. Portanto, a prática regular de exercícioísico, especificamente os aeróbicos, deve ser recomendada
adotada por esses indivíduos.
ontribuicões individuais de cada autora elaboracão do artigo
line Scianni: concepcão, planejamento, organizacão,nterpretacão dos resultados, estruturacão do manuscrito,scrita do manuscrito, revisão crítica do seu conteúdo eprovacão da versão final. Giselle Silva e Faria: concepcão,lanejamento, organizacão, coleta, extracão e análise dosados, interpretacão dos resultados, estruturacão e escritao manuscrito e aprovacão da versão final. Jederson Soa-es da Silva: concepcão, planejamento, organizacão, coleta,
xtracão e análise dos dados, interpretacão dos resulta-os, estruturacão e escrita do manuscrito e aprovacão daersão final. Poliana do Amaral Benfica: concepcão, pla-ejamento, organizacão, coleta, extracão e análise dos
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ados, interpretacão dos resultados, estruturacão e escritao manuscrito e aprovacão da versão final. Christina Dani-lli Coelho de Morais Faria: concepcão, planejamento,rganizacão, interpretacão dos resultados, estruturacão doanuscrito, escrita do manuscrito, revisão crítica do con-
eúdo e aprovacão da versão final.
onflitos de interesse
s autores declaram não haver conflitos de interesse.
inanciamento
oordenacão de Aperfeicoamento de Pessoal de Níveluperior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimentoientífico e Tecnológico (CNPq) e Fundacão de Amparo àesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig).
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