Effects of detraining on health indicators in people with spinal cord injury

Abstract

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating condition that causes motor, physiological, and sensory impairments, potentially leading to permanent disability, increased morbidity, and mortality, ultimately impacting an individual's quality of life (QoL). Physical exercise emerges as an effective alternative to mitigate these consequences and uphold the autonomy and QoL for this population. Detraining (DT), defined as the partial or total loss of adaptations induced by physical training in response to its complete interruption or insufficient stimulus, represents a significant concern. This thesis focuses on the impact of DT on health indicators in individuals with SCI. Two studies were conducted, a systematic review and an observational study, aimed at (1) verifying the state of the art regarding DT in individuals with SCI; and (2) To elucidate the long-term effects of DT on muscle strength (MS), functional capacity (FC), mental health (MH), and body composition (BC). The first study is a systematic review following the Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines. The investigation utilized databases such as PubMed, Web of Science, Embase, SPORTDiscus, and Cochrane, employing pertinent English keywords related to "Detraining" and "Spinal Cord Injury" along with their respective synonyms. Owing to the scarcity of research in this area, no timeframe was established for the eligibility of studies. The search, conducted in November 2023, initially identified 42 studies, which was narrowed down to 15 after removing duplicates. Post-title analysis, two more studies were discarded. Of the 13 abstracts scrutinized, seven were further excluded, leaving a total of six for in-depth analysis. The unique characteristics of these studies precluded the execution of a meta-analysis. As results DT seems to impact on health reducing cross-sectional muscle area, maximum oxygen uptake (VO2peak), altering BC and metabolic profile. In chapter II, the aim of the observational study was to assess the impact of DT during the pandemic on five individuals with thoracic SCI. Evaluations of MS, FC, BC, and MH were conducted using techniques such as strength assessments, DEXA scans and mental health surveys focusing on anxiety and depression. After a 33-month period of DT, notable decreases in functional agility and MS were observed, accompanied by an aggravation of anxiety and depression symptoms. Variations were seen in the total body mass and fat mass across participants. The outcomes regarding lean body mass also showed diversity, with one subject experiencing considerable decline. DT led to significant changes in BC when training was realized by inactive muscles, characterized by an increase in body fat and a decrease in muscle mass, particularly after ceasing testosterone-related training. This cessation of exercise regimens also notably impacted metabolic profiles, causing alterations in glucose levels, lipid profiles, and insulin sensitivity. Additionally, changes in hemodynamic factors, such as blood pressure and heart rate, were observed, increasing the risk of cardiovascular issues. A reduction in VO2peak was also evident following the DT period, indicating cardiorespiratory decline. Concurrently, the DT period during the pandemic resulted in a deterioration of both physical and mental states in individuals with SCI, underscoring the necessity of regular exercise for this group. This highlights the importance of personalized evaluations to fully understand the effects of DT, emphasizing the critical need for sustained physical training to mitigate adverse health outcomes. Keywords: Spinal Cord Injury. Detraining. Health.

A lesão medular espinhal (LME) é uma condição debilitante que causa prejuízos motores, fisiológicos e sensoriais, podendo levar à incapacidade permanente, aumento da morbidade e mortalidade, impactando, em última análise, a qualidade de vida (QV) do indivíduo. O exercício físico surge como uma alternativa eficaz para mitigar essas consequências e manter a autonomia e QV para essa população. O destreinamento (DT), definido como a perda parcial ou total das adaptações induzidas pelo treinamento físico em resposta à sua interrupção completa ou estímulo insuficiente, representa uma preocupação significativa. Esta Dissertação foca no impacto do DT nos indicadores de saúde em indivíduos com LME. Foram realizados dois estudos, uma revisão sistemática e um estudo observacional, visando (1) verificar o estado da arte a respeito do DT em indivíduos com LME; e (2) elucidar os efeitos a longo prazo do DT na força muscular (FM), capacidade funcional (CF), saúde mental (SM) e composição corporal (CC). O primeiro estudo é uma revisão sistemática seguindo as diretrizes do Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses (PRISMA). A investigação utilizou bases de dados como PubMed, Web of Science, Embase, SPORTDiscus e Cochrane, empregando palavras-chave em inglês pertinentes relacionadas a "Detraining" e "Spinal Cord Injury" juntamente com seus respectivos sinônimos. Devido à escassez de pesquisas nesta área, nenhum período de tempo foi estabelecido para a elegibilidade dos estudos. A busca, conduzida em novembro de 2023, identificou inicialmente 42 estudos, que foram reduzidos para 15 após a remoção de duplicatas. Após a análise de título, mais dois estudos foram descartados. Dos 13 resumos examinados, sete foram excluídos, restando um total de seis para análise aprofundada. As características únicas destes estudos impediram a execução de uma meta-análise. Como resultados, o DT parece impactar na saúde reduzindo a área da seção tranversa do músculo, o consumo máximo de oxigênio (VO2pico), alterando CC e perfil metabólico. No capítulo II, o objetivo do estudo observacional foi avaliar o impacto do DT durante a pandemia em cinco indivíduos com LME torácica. Avaliações de FM, CF, CC e SM foram realizadas utilizando técnicas como avaliações de força, varreduras DEXA e pesquisas de saúde mental focadas em ansiedade e depressão. Após um período de 33 meses de DT, foram observadas diminuições notáveis na agilidade funcional e MS, acompanhadas de um agravamento dos sintomas de ansiedade e depressão. Variações foram vistas na massa corporal total e na massa de gordura entre os participantes. Os resultados sobre a massa corporal magra também mostraram diversidade, com um sujeito experimentando declínio considerável. O DT levou a mudanças significativas em CC quando o treinamento foi realizado por músculos inativos, caracterizado por um aumento na gordura corporal e uma diminuição na massa muscular, particularmente após cessar o treinamento relacionado à testosterona. Essa cessação dos regimes de exercício também impactou notavelmente os perfis metabólicos, causando alterações nos níveis de glicose, perfis lipídicos e sensibilidade à insulina. Além disso, foram observadas alterações em fatores hemodinâmicos, como pressão arterial e frequência cardíaca, aumentando o risco de problemas cardiovasculares. Uma redução no VO2pico também foi evidente após o período de DT, indicando declínio cardiorrespiratório. Concomitantemente, o período de DT durante a pandemia resultou em uma deterioração dos estados físico e mental em indivíduos com LME, sublinhando a necessidade de exercício regular para este grupo. Isso destaca a importância de avaliações personalizadas para entender completamente os efeitos do DT, enfatizando a necessidade crítica de treinamento físico contínuo para mitigar resultados adversos à saúde. Palavras-chave: Lesão Medular Espinhal. Destreino. Saúde.