Undulatory physical resistance training program increases maximal strength in elderly type 2 diabetics.

OBJECTIVE: To investigate the effects of a specific protocol of undulatory physical resistance training on maximal strength gains in elderly type 2 diabetics.
METHODS: The study included 48 subjects, aged between 60 and 85 years, of both genders. They were divided into two groups: Untrained Diabetic Elderly (n=19) with those who were not subjected to physical training and Trained Diabetic Elderly (n=29), with those who were subjected to undulatory physical resistance training. The participants were evaluated with several types of resistance training's equipment before and after training protocol, by test of one maximal repetition. The subjects were trained on undulatory resistance three times per week for a period of 16 weeks. The overload used in undulatory resistance training was equivalent to 50% of one maximal repetition and 70% of one maximal repetition, alternating weekly. Statistical analysis revealed significant differences (p<0.05) between pre-test and post-test over a period of 16 weeks.
RESULTS: The average gains in strength were 43.20% (knee extension), 65.00% (knee flexion), 27.80% (supine sitting machine), 31.00% (rowing sitting), 43.90% (biceps pulley), and 21.10% (triceps pulley).
CONCLUSION: Undulatory resistance training used with weekly different overloads was effective to provide significant gains in maximum strength in elderly type 2 diabetic individuals.

INTRODUCTION

Diabetes mellitus (DM) is a high-incidence disease in Brazil and the world, especially type 2 DM (DM2). This type of diabetes primarily affects adults and the elderly, and has a close relation with obesity. Type 2 DM is a multifactoral condition, characterized by disorders of intermediate metabolism resulting from decreased secretion of insulin and/or decrease in its action (insulin resistance) in peripheral tissues (skeletal muscle and adipose tissue), resulting in hyperglycemia.( Additionally, other comorbidities may arise along the course of the disease, such as retinopathy, peripheral and autonomic neuropathy, nephropathy, etc. The reduction of muscle mass is a common clinical aspect and is related to the negative protein turnover (proteolysis) in diabetic patients.(

The process of sarcopenia that occurs in senescence is an important aspect that increases the risk of development of insulin resistance and DM2. The etiology of sarcopenia involves various factors, such as loss of motor neurons and cell apoptosis, resulting in a considerable decrease in the number of muscle fibers, especially those for rapid contraction (type II fibers), leading to diminished strength and functional quality of the skeletal muscle.(

The greatest part of the change is associated with aging, and resistance physical exercise can modify this process, or at least mitigate it. Recent scientific evidences are precise in showing that resistance training can prevent the decline in aged-related muscle mass besides maintaining plasticity and capacity for hypertrophy, even during the 10th decade of life, attenuating dynapenia.(

The consequences of skeletal muscle reduction related to aging are diverse, including reduced muscle strength and potency, with a greater frequency of falls and fractures, lower resting metabolic rate, reducing the capacity for oxidizing lipids and an increase in abdominal adiposity. With the increased body fat and physical inactivity, glucose uptake measured by insulin in the skeletal muscle of elderly patients diminished considerably.(

All these factors contribute towards the loss of autonomy and independence, favoring the development of the metabolic syndrome, with an elevated risk of death by cardiovascular diseases. In this way, maintenance of muscle mass may contribute towards the prevention of disease development, such as obesity, dyslipidemia, and DM2.( Various studies showed that the capacity to react to strength training is preserved in elderly individuals and diabetics, with significant gains in physical capacity.(

Periodization of resistance training or the changes planned in volume and intensity of the exercise are used to maximize the gains in strength and functional conditioning. In this sense, various types of resistance training have been developed. The most common types of training are those with linear (classic) and non-linear (undulatory) characteristics. The big difference between the two plans of work is that in the undulatory periodized training, changes in intensity and volume of the exercise are more frequent and can occur between the days of training, or between the weeks of training.( In response to resistance training, it is possible to notice an increase in baseline energy expenditure, reduction in body adiposity and lower level of inflammatory process (inflammatory cytokines), and increased glucose uptake by means of increased expression of the glucose type 4 transporter (Glut-4) in skeletal muscle in obese and diabetic individuals.( Although both types of training (linear and undulatory) result in increased strength, and improvements in metabolism and functional aptitude, some studies indicate that the results are more positive with undulatory periodization.( Such a fact may be related to the greater stress presumably required with this type of training, and, consequently, more effective neuromuscular adaptations.

As long as our results show positive adaptations in response to undulatory resistance training (URT), new studies are needed with protocols having specific characteristics as to intensity, zone of repetition, and recovery interval to evaluate maximal force, both of lower and upper limbs, especially in elderly type 2 diabetes patients.

OBJETIVE

To verify the effects of an undulatory physical resistance training protocol on maximal strength gains in elderly type 2 diabetic individuals.

METHODS

Initially, the study counted on 70 volunteers; however, as per the exclusion criteria, 48 elderly diabetic individuals of both genders, which had entered the multidisciplinary quality of life program developed at the Department Preventive Medicine of Unimed, in the city of Santos, state of São Paulo, remained at the end of the experiment.

All experiments were carried out in the city of Santos during the years 2011 and 2012. The study was performed in accordance with the principles of the Declaration of Helsinki, and was previously submitted to and approved by the Research Ethics Committee of the Universidade Federal de São Paulo, under protocol number 0524/11. The volunteers signed an Informed Consent Form before starting the physical training program.

Selection was made by a physician, following the criteria and guidelines established by the American Diabetes Association.( Only type 2 diabetic individuals who used antidiabetic drugs and were not dependent on insulin were included, with an age range of 60 to 85 years. The individuals were randomly divided into two groups: Untrained Diabetic Elderly (UDE, n=19), with 13 men; and Trained Diabetic Elderly (TDE, n=29), with 24 women. The participants of the UDE group had the right to be submitted to the same training program soon after the intervention period, with the purpose of offering a physiological response similar to that of the TDE. In order to participate in the project, all individuals declared that they did had not engaged in any type of regular physical activity or supervised exercise in the previous 6 months.

Excluded from the group, whether at selection or during the experimental period, were those individuals who presented with limitations or muscular, joint, or bone diseases; diseases that could compromise the cardiovascular response to the physical training; use of psychotropic substances, such as alcohol and/or other drugs; chronic complications caused by diabetes (autonomic neuropathy, nephropathy, and retinopathy). The volunteers with an attendance under 85% or with three consecutive absences were also excluded. Evasion from the program was greater among male individuals in the TDE. This explains the smaller number of men for this group at the end of the program.

The anthropometric evaluations (weight and height) were performed by a single evaluator, using a digital scales (Filizola® Campo Grande, MS, Brazil), and a stadiometer affixed to the wall (Sanny® Fortaleza, CE, Brazil), as per previous description.( From the results obtained, the body mass index (BMI) was calculated. This analysis was only made at the beginning of the experiment in order to establish the profile of the sample studied.

To evaluate blood glucose, a few precautions were taken regarding the procedures, such as: a) the time for collections was between 7:00 am and 8:00 am; b) the participants were kept in fasting state for 12 hours; c) before blood was collected, it was verified that the subjects had not participated in any physical activity on the day before the test; d) all were to remain sitting in a comfortable chair for 10 minutes before the blood was collected; e) the blood was collected by a specialized nurse, using appropriate materials for the procedure. Blood glucose was measured using a specific commercial kit (Laborlab®, Paulínia, SP, Brazil), following the manufacturer’s recommendations. Just like with the anthropometric analyses, fasting blood glucose was done only at the beginning of the experiment, in order to establish the profile of the sample studied.

The maximal strength test was done according to the following steps: (1) the participants were familiarized with the equipment during 2 weeks (three sessions/week), using the minimal resistance of the equipment; (2) for the test, the individuals first participated in a warm-up activity, consisting of stretching and performing 20 repetitions with minimal load in the equipment of the test; at the end of the warm-up, the volunteers had 3 minutes of recovery period; (3) next, the 1RM test began, in which the individuals performed two repetitions of the proposed exercise; if they were able to perform it, they had a 5-minute recovery period, and then a new attempt was made with a heavier load; (4) the steps were followed until the moment in which the individuals were able to do only one repetition, thus obtaining the maximal load for each exercise proposed. It is important to emphasize that each person had, at most, five attempts to attain a load regarding the 1RM. When more than five attempts were necessary, the test was performed on another day. The evaluations were done before and after the end of the program, and the last evaluation was performed 72 hours after the last exercise session.

Undulatory physical resistance training protocol

The diabetic elderly individuals were submitted to resistance exercises on body building equipment or with free weights (dumbbells), lasting 50 minutes, with a weekly frequency of 3 days (Monday, Wednesday, and Friday), with a series prescribed for each exercise, reaching three series along the program (total duration of 16 weeks).

During the first week, the volunteers performed the physical training initiating with a load equivalent to 50%, with one series on Monday, two on Wednesday, and three series on Friday. During the second week, training began with a load equivalent to 70%, with one series on Monday, two on Wednesday, and three series on Friday. From the third week on, the three series were maintained for each exercise, alternating each week of the work load (50% on odd weeks – 1st, 3rd, 5th, 7th, 9th, 11th, 13th, and 15th week - and 70% on the even weeks – 2nd, 4th, 6th, 8th, 10th, 12th, 14th, and 16th week). The equipment used was Nakagin (SP, Brazil).

Periodization of training was based on the recommendation of progressive strength training for initiating adults and type 2 diabetics(. In this way, the protocol consisted of a weekly alteration of the intensity divided into a week of moderate overload (70% of 1RM, 8 repetitions) and a week of light overload (50% of 1RM, 12 repetitions).

Figure 1 shows the model of URT used. The interval between the series depended on the load adopted at the training session, with 2-minute intervals for the weeks with moderate loads and one minute for the weeks with light loads.

Figure 1

Experimental design of undulatory periodization. 1RM: test with one maximal repetition; Rep: repetitions

Ten exercises were selected, working both the agonist and antagonist muscles of each movement, without provoking muscular imbalance. Exercises for the abdominal and lumbar regions were not forgotten, since these are essential for stabilization and balance of many movements. The muscle groups shown on chart 1 were evaluated and trained. Also included were the following exercises: sitting development with dumbbells, standing plantar flexion, partial abdominal exercises, and lumbar extension. The latter exercises were not evaluated by the difficulty of performing the maximal load test or adjustments during training.

Chart 1

Type of exercise and muscles involved in the program of physical resistance training used in evaluating the test with one single maximal repetition

Type of exercise	Muscles involved
Knee extension (sitting)	Quadriceps (vastus lateralis, vastus intermedius, vastus medialis, and rectus femoralis)
Knee flexion (lying down)	Ischiotibials (semimembranosus, semitendinosus, and femoral biceps)
Straight supine (sitting)	Pectoralis major, pectoralis minor, deltoid (clavicular portion), serratus anterior, and brachial triceps
Straight rowing (sitting)	Latissimus dorsi, trapezius (transverse portion), rhomboids, teres major, deltoid (spinal portion), brachial biceps, brachial, and brachioradial
Biceps pulley (standing)	Brachial biceps, brachia, and brachioradial
Triceps pulley (standing)	Brachial triceps

Work load adjustment was made throughout the time that the subject performed with the established load, 15 repetitions in training at 50% of 1RM (going back to the 12 repetitions) and 12 repetitions in training at 70% of 1RM (going back to the 8 repetitions). The UDE group received no intervention and was instructed to not change their lifestyle habits during this period of the physical training protocol.

Statistical analysis

Initially, all data were submitted to the Kolmogorov-Smirnov test, with the purpose of determining if their distributions of probability presented as parametric or non-parametric. All the data showed normal distribution. Values were expressed as mean ± standard deviation (SD). To compare the behaviors of the TDE and UDE groups along time, according to each variable of interest, the model of variance analysis (ANOVA) with repeated measurements was used, followed by Bonferroni’s post-testing. The values were considered statistically significant when p<0.05. For all these procedures, the GraphPad Prism statistical software, version 3.02 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) was used.

RESULTS

The results in reference to characterization of the sample were extracted from the databank of the participants in the multidisciplinary quality of life program, of the Preventive Medicine Sector of Unimed, in the city of Santos. The anthropometric variables evaluated obtained parametric distribution for both groups (age, body mass, stature, and BMI). The BMI indicated that the participants were within the range considered as pre-obese, with an increased risk of comorbidities, according to the World Health Organization (WHO).( Capillary glucose demonstrated that all individuals presented with altered glycemic levels, which is characteristic of type 2 diabetic individuals (Table 1).

Table 1

Anthropometric and fasting glucose characteristics of the groups of Untrained and Trained Diabetic Elderly at baseline

Groups/variables	UDE (n=19)	TDE (n=29)
Age (years)	66.30±4.74	66.87±5.36
Weight (kg)	78.09±9.58	73.48±12.32
Height (m)	1.64±0.08	1.60±0.06
BMI (kg/m2)	29.03	28.70
Fasting capillary glucose (mg/dL)	156.56±21.18	152.26±26.14

BMI: body mass index; UDE: untrained diabetic elderly; TDE: trained diabetic elderly.

In the 1RM test, the statistical analysis revealed significant differences between the pre- and post-period results of the TDE intervention group. The participants in this group obtained significant gains in maximal strength in all exercises performed (knee extension and flexion, supine, and triceps and biceps pulley) (Table 2). These results indicate that the URT was effective in increasing the maximal strength in elderly diabetics after 16 weeks of intervention. Such a fact, however, was not observed in the UDE group.

Table 2

Data obtained from the test with a single maximal repetition of each exercise, as per group and time

Groups/variables	UDE (n=19)		TDE (n=29)		Increased of maximal strength (TDE group) %
	Pre-	Post-	Pre-	Post-
Lower limbs (kg)
Knee extension (sitting)	8.05±2.04	8.85±2.58	11.65±2.69	16.68±3.04* (p<0.001)	43.2
Knee flexion (lying down)	7.55±0.51	7.55±1.57	8.19±1.76	13.52±2.25* (p<0.001)	65.1
Upper limbs (kg)
Chest press	20.85±3.60	21.35±3.72	18.58±2.62	23.74±2.82* (p<0.001)	27.8
Sitting rowing	22.10±4.27	22.75±3.58	19.19±3.89	25.13±4.43* (p<0.001)	31
Triceps pulley	21.00±4.97	21.95±5.04	20.16±2.19	24.42±2.68* (p<0.001)	21.1
Biceps pulley	6.55±1.76	7.05±1.61	5.45±0.96	7.84±1.32* (p<0.001)	43.9

*Difference between pre- and post-training condition (p<0.001). Data expressed as means and ± standard deviation. UDE: untrained diabetic elderly; TDE: trained diabetic elderly.

DISCUSSION

In an attempt of intervention and health improvement, especially an increase in maximal strength, which might have repercussions in terms of positive changes in the body, such as increased autonomy, independence, and metabolic changes,( in the present study an URT protocol was used with changes in weekly intensity and volume. As to elderly diabetic patients, the mean increases in strength for each muscle group evaluated in the study were very significant.

The biggest mean increase in strength was observed for the movement of knee flexion (65.1%), followed by movements of knee extension and biceps pulley (43.2% and 43.9%), respectively. The movements of knee extension and knee flexion are fundamental in daily life activities for squatting, rising, and in moving around, and are of vital importance for this population. The increased strength of the muscles involved in elbow flexion (biceps pulley) of 43.9% relative to the pre-training condition was able to help the individuals in performing their daily tasks and work which require the use of upper limbs such as, for example, transporting a bag of purchases from the grocery store, hanging clothes on a line to dry and then remove them, carry objects, etc. It seems that this increased strength in elbow flexor muscles is related to the fact that the brachial biceps muscles, brachial, and radial muscles participate in the movement both in the biceps pulley and in sitting rowing, which could justify, a least in part, this increased gain in strength.

The effects of the process of aging, associated with physical inactivity, act in different manners on the upper and lower limbs. The decline in strength seems to be much more accentuated in the lower limbs.( In this way, it is expected that for sedentary individuals, the response to physical strength training is more evident in the lower limbs, since these are the ones least trained. Since in the present study there were participants who were not physically active elderly individuals, this response to training was observed, revealing an increase in strength greater for the lower limbs.

In the other exercises performed, also verified were mean increases in strength for the movement of chest press (27.8%) and triceps pulley (21.1%). Such a fact demonstrates that the physical training developed was efficient in increasing the strength of the participants. Nevertheless, an even more accentuated increase was expected in this variable for the movement of forearm extension, since in the chest press and in dumbbells shoulder press, the triceps muscle also participates in putting forth strength, resulting, therefore, in a sum of recruited muscles in the movement.

The particularity of this study was in the proposal of an URT protocol, with a frequency of three times a week, with different intensity and volume each weak, performed in a periodic manner (load increase). This type of training with the objective of increasing the maximal strength of elderly diabetic individuals has been explored very few times in literature. When compared to the various protocols of physical strength training used in type 2 diabetics, the physical training we propose proved very efficient in promoting increased strength.( Studies in literature performed with other populations (children and young adults), have also observed more significant responses in maximal strength and metabolic parameters (for example: insulin sensitivity) with URT relative to linear resistance training.(

In our study, the mean increase in strength of the lower limbs was 54.15%, and of the upper limbs, 30.95% in 16 weeks of physical training; these results are similar or superior to those found in literature.( However, one needs to mention that such a fact may be related to the characteristic of the sample, which consisted of diabetic elderly individuals, who were not physically active, and unfamiliar with strength training. According to the principles of training, physically trained individuals (i.e., highly fit) presented with lower adaptive responses to a physical exercise program.(

Dunstan et al.,( based on resistance physical training with progressive loads, initiating with 50% and ending the training period with loads reaching 80% of 1RM, with a duration of physical exercise program of 6 months, obtained results similar to those found in this study as to strength gain in elderly diabetic individuals. However, different from the present study, the greatest strength gain was obtained in the upper limbs of trained elderly diabetics.( On the other hand, Cauza et al.,( when using a program of physical resistance training with increased intensity and volume with a progressive increase of working loads and a duration of 16 weeks, in a population of adults with DM2, also observed good responses to strength training in this specific population. Similar to the results of the present study, Cauza et al. also observed greater increases in strength in lower limbs when compared to the upper limbs.(

In another study, also with a population of older diabetic women, with a mean age of 68 years, Guido et al. obtained results similar to those of the present study, observing that resistance training for 24 weeks, with progressive intensities every 4 weeks, initiating at 60% and reaching up to 80% of 1RM, was capable of increasing the strength of lower limbs, especially of the extensor muscles of the knee.( Although the results obtained in literature point to increased strength with linear training, one of the positive aspects observed in URT is that the execution (routine) of the exercises becomes less monotonous and therefore, there is greater attendance of the program participant.(

The increase in the strength obtained with resistance physical training in the present study may result in better quality of life and in autonomy of the participants. Strength is a very important physical capability, which, when increased, also affords improvement of other capacities, such as agility and balance, which is extremely important in order to avoid accidents at home in senior citizens.( Ferreira and Gobbi( verified that active older women, who consequently have better levels of strength, show better levels of agility in the lower limbs when compared to sedentary older women.

Taking into consideration that with aging there is the so-called “sarcopenia” phenomenon, which is the decrease of muscle mass, and that the capacity of the muscle to generate strength in human beings declines especially after 60 years of age,( one can say that resistance training performed by the participants contributed towards retarding this process, allowing additional gains in strength throughout 16 weeks. However, new studies are needed with active diabetic individuals and for a greater period of time, in order to evaluate the results of the program proposed in this study.

CONCLUSION

According to the sample studied, and taking into consideration the limitations of the present study (smaller number of female individuals in the group of Untrained Diabetic Elderly relative to the group Trained Diabetic Elderly, besides the short intervention period – 16 weeks), it was possible to conclude that the undulatory resistance physical training protocol used proved efficient in providing significant increases in maximal strength, both in lower and upper limbs in type 2 diabetic individuals who are not physically active. We suggest that the program proposed herein be used as a different alternative in strength training for the aged type 2 diabetic population, and especially, in reference to healthcare professionals who treat this specific population.

INTRODUÇÃO

O diabetes mellitus (DM) é uma doença de alta incidência no Brasil e no mundo, principalmente o DM do tipo 2 (DM2). Esse tipo de diabete acomete principalmente adultos e idosos, e tem estreita relação com obesidade. O DM do tipo 2 é uma doença multifatorial, caracterizada por distúrbios no metabolismo intermediário, decorrentes da diminuição na secreção da insulina e/ou diminuição na sua ação (resistência à insulina) em tecidos periféricos (músculo esquelético e tecido adiposo), resultando em hiperglicemia.( Ademais, outras comorbidades podem surgir ao longo do curso da doença, como a retinopatia, a neuropatia periférica e autonômica, a a nefropatia etc. A redução da massa muscular é um aspecto clínico comum e que está atrelado ao turnover proteico negativo (proteólise) nos pacientes diabéticos.(

O processo de sarcopenia, que acontece na senescência, é um aspecto importante e que aumenta o risco de desenvolvimento de resistência à insulina e de DM2. A etiologia da sarcopenia envolve diversos fatores, como perda de neurônios motores e apoptose celular, tendo como consequência a diminuição considerável do número de fibras musculares, em especial as de contração rápida (fibras do tipo II), induzindo ao decréscimo da força e da qualidade funcional do músculo esquelético.(

A maior parte das mudanças está associada com o avançar da idade, e o exercício físico resistido pode modificar esse processo ou, pelo menos, atenuá-lo. Recentes evidências científicas são precisas em mostrar que o treinamento resistido pode prevenir o declínio na massa muscular relacionada à idade, além de manter a plasticidade e a capacidade de hipertrofia, mesmo na 10a década de vida, atenuando a dinapenia.(

As consequências da redução do músculo esquelético relacionadas ao envelhecimento são diversas, incluindo redução da força e potência muscular, com maior frequência de quedas e fraturas, menor taxa metabólica de repouso, reduzida capacidade para oxidação de lipídios e aumento da adiposidade abdominal. Com o aumento do conteúdo de gordura corporal e inatividade física, a captação de glicose mediada por insulina no músculo esquelético de pacientes idosos diminui consideravelmente.(

Todos esses fatores contribuem para a perda de autonomia e independência, favorecendo o desenvolvimento da síndrome metabólica, com elevado risco de morte por doenças cardiovasculares. Desse modo, a manutenção da massa muscular pode contribuir para a prevenção de desenvolvimento de doenças, como obesidade, dislipidemia e o DM2.( Diversos estudos mostraram que a capacidade para reagir ao treinamento de força está preservada em indivíduos idosos e diabéticos, sendo significativos os ganhos nessa capacidade física.(

A periodização do treinamento resistido, ou as mudanças planejadas no volume e na intensidade do exercício são utilizadas para maximizar os ganhos de força e aptidão funcional. Nesse sentido, diversos tipos de treinamento resistido têm sido desenvolvidos. Os tipos mais comuns de treino resistido são os de característica linear (clássico) e o não linear (ondulatório). A grande diferença entre os dois planos de trabalho é que, na periodização do treinamento ondulatório, ocorrem mudanças na intensidade e no volume de exercício com mais frequência, podendo ocorrer entre os dias de treinamento, ou variar entre as semanas de treino.( Em reposta ao treinamento resistido, podem-se observar aumento do gasto energético basal, redução da adiposidade corporal e do processo inflamatório de baixo grau (citocinas inflamatórias), aumento na captação de glicose por meio do aumento da expressão do transportador de glicose tipo 4 (Glut-4) no músculo esquelético em pessoas obesas e diabéticas.( Embora ambos os tipos de treinamento (linear e ondulatório) resultem em aumentos de força, melhoras metabólicas e de aptidão funcional, algumas pesquisas indicam que os resultados são mais positivos com a periodização ondulatória.( Tal fato pode estar relacionado ao maior estresse presumidamente requerido nesse tipo de treinamento e, consequentemente, adaptações neuromusculares mais efetivas.

Conquanto nossos resultados mostrem adaptações positivas em resposta ao treinamento resistido ondulatório (TRO), são necessários novos estudos com protocolos de características específicas quanto à intensidade, zona de repetição e intervalo de recuperação, para avaliação da força máxima, tanto de membros inferiores, quanto de membros superiores especialmente em idosos diabéticos do tipo 2.

OBJETIVO

Verificar os efeitos de um protocolo de treinamento físico resistido ondulatório nos ganhos de força máxima em idosos diabéticos do tipo 2.

MÉTODOS

Inicialmente, o estudo contou com 70 indivíduos voluntários; contudo, obedecendo aos critérios de exclusão, permaneceram até ao final do experimento, 48 idosos voluntários diabéticos de ambos os gêneros, ingressantes no programa multidisciplinar de qualidade de vida, desenvolvido na seção de Medicina Preventiva da Unimed de Santos, no Estado de São Paulo.

Todos os experimentos foram realizados na cidade de Santos, nos anos de 2011 e 2012. O estudo foi realizado de acordo com os princípios da declaração de Helsinki, sendo previamente submetido e aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo, com protocolo 0524/11. Os voluntários assinaram um Termo de Consentimento Livre Esclarecido antes de iniciar o programa de treinamento físico.

Foi realizada uma triagem por um médico, que obedeceu aos critérios e diretrizes estabelecidos pela Associação Americana de Diabetes.( Apenas foram selecionados os indivíduos diabéticos do tipo 2 com o uso de hipoglicemiantes e não dependentes de insulina, dentro da faixa etária de 60 a 85 anos. Os indivíduos foram aleatoriamente divididos em dois grupos: Idosos Diabéticos Não Treinados (IDNT, n=19), sendo 13 homens; e Idosos Diabéticos Treinados (IDT, n=29), sendo 24 mulheres. Os participantes do grupo IDNT tiveram o direito de serem submetidos ao mesmo programa de treinamento, logo após o período de intervenção, com intuito de oferecer a resposta fisiológica similar ao IDT. Para participar do projeto, todos os indivíduos afirmaram que não realizaram nenhum tipo de atividade física regular ou exercício supervisionado nos últimos 6 meses.

Foram excluídos do estudo, quando na triagem, ou durante o período experimental, os indivíduos que apresentaram limitações ou doenças musculares, articulares ou ósseas; doenças que pudessem comprometer a resposta cardiovascular ao treinamento físico; uso de substâncias psicotrópicas, como álcool e/ou outras drogas; complicações crônicas causadas pelo diabetes (neuropatia autonômica, nefropatia e retinopatia). Os voluntários que tiveram assiduidade menor que 85% ou três ausências seguidas também foram excluídos. A evasão do programa foi maior entre os indivíduos do gênero masculino do grupo IDT. Isso explica o menor número de homens para esse grupo ao final do programa.

As avaliações antropométricas (massa corporal e estatura) foram realizadas por um único avaliador, utilizando-se balança digital (Filizola® Campo Grande, MS, Brasil) e estadiômetro fixo na parede (Sanny® Fortaleza, CE, Brasil), conforme descrição prévia.( A partir dos resultados obtidos, foi calculado o índice de massa corporal (IMC). Essa análise foi realizada apenas no início do experimento, para estabelecer o perfil da amostra estudada.

Para avaliação da glicemia, foram tomados alguns cuidados quanto aos procedimentos, como: a) o horário da coleta foi entre às 7 e 8h; b) os participantes tiveram que ficar de jejum por 12 horas; c) antes de realizar a coleta de sangue, foi certificado que os participantes não tinham realizado nenhuma atividade física no dia anterior do exame; d) todos tiveram que permanecer por 10 minutos sentados em uma cadeira confortável antes da coleta; e) a coleta do sangue foi realizada por enfermeira especializada, utilizando-se de materiais apropriados para o procedimento. A glicemia foi mensurada por meio de kit específico comercial (Laborlab®, Paulínia, SP, Brasil), seguindo as recomendações do fabricante. Assim como as análises antropométricas, a glicemia de jejum foi realizada apenas no início do experimento, para estabelecer o perfil da amostra estudada.

O teste de força máxima foi realizado conforme os seguintes passos: (1) os participantes foram familiarizados com os equipamentos durante 2 semanas (três sessões/semana), utilizando-se da resistência mínima dos equipamentos; (2) para o teste, os indivíduos realizaram previamente aquecimento, que consistiu de alongamento executado no próprio equipamento de musculação (20 repetições com carga mínima); ao final do aquecimento, foi concedido um período de recuperação de 3 minutos; (3) em seguida, iniciou-se o teste de 1RM, no qual os indivíduos realizaram duas repetições do exercício proposto; caso conseguissem realizá-las, era concedido um prazo de 5 minutos para recuperação e, então, uma nova tentativa era realizada com uma carga maior; (4) os passos foram seguidos até o momento em que os indivíduos realizassem apenas uma repetição, obtendo-se, então, a carga máxima para cada exercício proposto. Vale ressaltar que cada indivíduo teve, no máximo, cinco tentativas para se obter a carga referente a 1RM. Quando necessário mais de cinco tentativas, o teste era realizado em outro dia. As avaliações foram realizadas antes e após o término do programa, sendo que a última avaliação foi realizada após 72 horas da última sessão de exercício.

Protocolo de treinamento físico resistido ondulatório

Os idosos diabéticos foram submetidos a exercícios resistidos em equipamentos de musculação ou com pesos livres (halteres), de duração de 50 minutos, com frequência semanal de 3 dias (segunda, quarta e sexta-feira), sendo prescrita, no início, uma série para cada exercício, atingindo três séries no decorrer do programa (duração total de 16 semanas).

Na primeira semana, os voluntários realizaram o treinamento físico iniciando com a carga equivalente a 50%, sendo realizadas uma série na segunda-feira, duas na quarta-feira e três séries na sexta-feira. Na segunda semana, o treinamento iniciou com a carga equivalente a 70%, sendo realizadas uma série na segunda-feira, duas na quarta-feira e três séries na sexta-feira. Da terceira semana em diante, foram mantidas as três séries para cada exercício, sendo em cada semana alternada a carga de trabalho (50% nas semanas ímpares − 1ª, 3ª, 5ª, 7ª, 9ª, 11ª, 13ª e 15ª semana − e 70% nas semanas pares − 2ª, 4ª, 6ª, 8ª, 10ª, 12ª, 14ª e 16ª semana). Os equipamentos utilizados foram da marca Nakagin (SP, Brasil).

A periodização do treinamento foi baseada nas recomendações do treinamento de força progressivo para adultos iniciantes e indivíduos diabéticos do tipo 2.( Dessa forma, o protocolo consistiu na alteração semanal da intensidade dividida em semana de sobrecarga moderada (70% de 1RM, 8 repetições) e semana de sobrecarga leve (50% de 1RM, 12 repetições).

Na figura 1, está representado o modelo de TRO utilizado. O intervalo entre as séries dependeu da carga adotada na sessão de treinamento, tendo intervalos de 2 minutos para as semanas com cargas moderadas e de um minuto para as semanas com cargas leves.

Figura 1

Desenho experimental da periodização ondulatória. 1RM: teste de uma repetição máxima; Rep: repetições

Foram selecionados dez exercícios, sendo trabalhados tanto os grupos musculares agonistas quanto antagonistas de um movimento, sem provocar desequilíbrio muscular. Não foram esquecidos os exercícios para a região abdominal e lombar, pois esses são essenciais para estabilização e equilíbrio de muitos movimentos. Foram avaliados e treinados os grupos musculares dispostos no quadro 1. Houve também a inclusão dos seguintes exercícios: desenvolvimento sentado com halteres, flexão plantar em pé, abdominal parcial e extensão lombar. Esses últimos não foram avaliados pela dificuldade de realizar o teste de carga máxima bem como de ajustes nas cargas ao longo do treinamento.

Quadro 1

Tipo de exercício e músculos envolvidos no programa de treinamento físico resistido utilizado na avaliação de teste de uma repetição máxima

Tipo de exercício	Músculos envolvidos
Extensão dos joelhos (sentado)	Quadríceps (vasto lateral, vasto intermédio, vasto medial e reto femoral)
Flexão dos joelhos (deitado)	Isquiotibiais (semimenbranoso, semitendinoso e bíceps femoral)
Supino reto (sentado)	Peitoral maior, peitoral menor, deltoide (parte clavicular), serrátil anterior e tríceps braquial
Remada reto (sentado)	Latíssimo do dorso, trapézio (parte transversal), romboides, redondo maior, deltoide (parte espinal), bíceps braquial, braquial e braquiorradial
Bíceps pulley (rosca bíceps em pé)	Bíceps braquial, braquial e braquiorradial
Tríceps pulley (rosca tríceps em pé)	Tríceps braquial

O ajuste da carga de trabalho foi realizado à medida que o sujeito realizava, com a carga estabelecida, 15 repetições no treino a 50% de 1RM (retornando para as 12 repetições) e 12 repetições no treino a 70% de 1RM (retornando para as 8 repetições). O grupo IDNT não recebeu nenhuma intervenção e foi orientado a não alterar seus hábitos de vida nesse período de execução do protocolo de treinamento físico.

Análise estatística

Inicialmente, todos os dados foram submetidos ao teste de Kolmogorov-Smirnov, com o intuito de determinar se suas distribuições de probabilidade apresentavam-se como paramétricas ou não paramétricas. Todos os dados apresentaram uma distribuição normal. Os valores foram expressos como a média ± desvio padrão (DP). Para comparar o comportamento dos grupos IDT e IDNT ao longo do tempo, segundo cada variável de interesse, foi empregado o modelo de análise de variância (ANOVA) com medidas repetidas, seguidas do pós-teste de Bonferroni. Os valores foram considerados estatisticamente significativos quando p<0,05. Para todos esses procedimentos, foi utilizado o programa estatístico GraphPad Prism versão 3.02 (GraphPad Software, San Diego, CA, Estados Unidos).

RESULTADOS

Os resultados referentes à caracterização da amostra foram extraídos do banco de dados dos participantes do programa multidisciplinar de qualidade de vida, da Seção de Medicina Preventiva da Unimed de Santos. As variáveis antropométricas avaliadas obtiveram distribuição paramétrica para ambos os grupos (idade, massa corporal, estatura e IMC). O IMC indicou que os participantes estavam na faixa considerada de pré-obeso, com risco aumentado de comorbidades, segundo Organização Mundial de Saúde (OMS).( A glicemia capilar demonstrou que todos os indivíduos apresentaram níveis glicêmicos alterados, característicos de indivíduos diabéticos do tipo 2 (Tabela 1).

Tabela 1

Características antropométricas e de glicemia de jejum dos grupos de Idosos Diabéticos Não Treinados e Treinados no início do estudo

Grupos/variáveis	IDNT (n=19)	IDT (n=29)
Idade (anos)	66,30±4,74	66,87±5,36
Massa corporal (kg)	78,09±9,58	73,48±12,32
Estatura (m)	1,64±0,08	1,60±0,06
IMC (kg/m2)	29,03	28,70
Glicemia capilar de jejum (mg/dL)	156,56±21,18	152,26±26,14

IMC: índice de massa corporal; IDNT: idosos diabéticos não treinados; IDT: idosos diabéticos treinados.

No teste de 1RM, a análise estatística revelou diferenças significativas entre os resultados pré e pós-período de intervenção no grupo IDT. Os participantes desse grupo obtiveram ganhos significativos de força máxima em todos os exercícios realizados (extensão e flexão de joelhos, supino e tríceps e bíceps pulley) (Tabela 2). Esses resultados indicam que o TRO foi efetivo em aumentar a força máxima nos idosos diabéticos após 16 semanas de intervenção. Tal fato, porém, não foi observado para o grupo IDNT.

Tabela 2

Dados obtidos no teste de uma repetição máxima em cada exercício, segundo grupo e tempo

Grupos/variáveis	IDNT (n=19)		IDT (n=29)		Aumento da força máxima (grupo IDT) %
	Pré	Pós	Pré	Pós
Membros inferiores (kg)
Extensão de joelhos (sentado)	8,05±2,04	8,85±2,58	11,65±2,69	16,68±3,04* (p<0,001)	43,2
Flexão de joelhos (deitado)	7,55±0,51	7,55±1,57	8,19±1,76	13,52±2,25* (p<0,001)	65,1
Membros superiores (kg)
Supino sentado máquina	20,85±3,60	21,35±3,72	18,58±2,62	23,74±2,82* (p<0,001)	27,8
Remada sentado	22,10±4,27	22,75±3,58	19,19±3,89	25,13±4,43* (p<0,001)	31
Tríceps pulley	21,00±4,97	21,95±5,04	20,16±2,19	24,42±2,68* (p<0,001)	21,1
Bíceps pulley	6,55±1,76	7,05±1,61	5,45±0,96	7,84±1,32* (p<0,001)	43,9

*Diferença entre condição pré e pós-treinamento (p<0,001). Dados expressos como média ± desvio padrão. IDNT: idosos diabéticos não treinados; IDT: idosos diabéticos treinados.

DISCUSSÃO

Como tentativa de intervenção e melhora da saúde, especialmente do aumento de força máxima, podendo refletir em mudanças positivas ao organismo, como aumento da autonomia e independência, e mudanças metabólicas,( utilizou-se, no presente estudo um protocolo de TRO, com mudança de intensidade e volume semanal. Em se tratando de idosos diabéticos, os aumentos médios de força para cada grupo muscular avaliado no estudo foram bastante significativos.

O maior aumento médio de força foi observado para o movimento de flexão dos joelhos (65,1%), seguido pelos movimentos de extensão dos joelhos e bíceps pulley (43,2% e 43,9%), respectivamente. Os movimentos de extensão e flexão de joelho são fundamentais nas atividades da vida diária, para agachar, levantar e em deslocamentos, sendo de grande importância para essa população. O aumento de força nos músculos envolvidos no movimento de flexão do cotovelo (bíceps pulley) de 43,9% em relação à condição pré-treinamento pôde auxiliar os indivíduos na realização de tarefas cotidianas e de trabalho que exijam o uso dos membros superiores como, por exemplo, transporte de uma sacola de compras no supermercado, estender e tirar roupas do varal, carregar objetos etc. Parece que esse aumento da força dos músculos flexores do cotovelo está relacionado ao fato de que os músculos bíceps braquial, braquial e braquiorradial participam do movimento tanto no exercício de bíceps pulley quanto de remada sentado, o que pode justificar ao menos em parte esse maior ganho médio de força.

Os efeitos do processo de envelhecimento, associados à inatividade física, atuam de forma diferente nos membros superiores e inferiores. O declínio de força parece ser mais acentuado nos membros inferiores.( Dessa forma, espera-se que, para indivíduos sedentários, a resposta frente a um treinamento físico de força seja mais evidente nos membros inferiores, uma vez que estes estão menos treinados. Como participaram do presente estudo idosos não fisicamente ativos, essa resposta do treinamento foi observada, revelando um aumento de força maior para os membros inferiores.

Nos demais exercícios realizados, também foram verificados aumentos médios de força para o movimento de supino reto (27,8%) e tríceps pulley (21,1%). Tal fato demonstra que o treinamento físico desenvolvido foi eficiente em aumentar a força dos participantes. No entanto, esperava-se um aumento até mais acentuado dessa variável para o movimento de extensão de antebraço, uma vez que, no exercício de supino reto e de desenvolvimento com halteres, o músculo tríceps também participa da realização do esforço, havendo, então, uma somatória de recrutamento dessa musculatura no movimento.

A particularidade deste estudo esteve na proposta de um protocolo de TRO, na frequência de três vezes por semana, com intensidade e volume diferentes em cada semana, realizadas de forma periódica (aumento de carga). Esse tipo de treinamento com objetivo de aumento de força máxima em idosos diabéticos tem sido pouco explorado na literatura. Quando comparado aos diversos protocolos de treino físico de força utilizados em indivíduos diabéticos do tipo 2, o treinamento físico aqui proposto se mostrou bastante eficiente na promoção de aumento de força.( Estudos da literatura, realizados com outras populações (crianças e adultos jovens), também têm observado respostas mais significativas na força máxima e parâmetros metabólicos (por exemplo: sensibilidade à insulina) com o TRO em relação ao treinamento resistido linear.(

Em nosso estudo, o aumento médio de força dos membros inferiores foi de 54,15% e de membros superiores 30,95% em 16 semanas de treinamento físico, sendo esses resultados similares ou superiores aos encontrados na literatura.( No entanto, é preciso mencionar que tal fato pode estar relacionado à característica da amostra, que foi constituída de idosos diabéticos, não fisicamente ativos e não familiarizados com o exercício físico resistido. De acordo com os princípios do treinamento, os indivíduos fisicamente treinados (ou seja, altamente condicionados) apresentam menores respostas adaptativas a um programa de exercício físico.(

Dunstan et al.,( a partir de um treinamento físico resistido de cargas progressivas, iniciando com 50% e terminando o período de treinamento com cargas atingindo 80% de 1RM, com duração do programa de exercício físico por 6 meses, obtiveram resultados semelhantes aos encontrados neste estudo, quanto ao ganho de força em idosos diabéticos. Entretanto, diferente do presente estudo, os ganhos maiores de força foram obtidos nos membros superiores dos idosos diabéticos treinados.( Por sua vez, Cauza et al.,( ao empregarem um programa de treinamento físico resistido com aumento de intensidade e volume de modo progressivo das cargas de trabalho com duração de 16 semanas, em uma população de adultos com DM2, também observaram boas respostas do treinamento de força nessa população específica. Similarmente aos resultados do presente estudo, Cauza et al. também observaram maiores aumentos de força nos membros inferiores, quando comparados aos superiores.(

Em outro estudo, também com uma população de idosas diabéticas, com idade média de 68 anos, Guido et al. obtiveram resultados semelhantes aos do presente estudo, observando que o treinamento resistido de 24 semanas, com intensidades progressivas a cada 4 semanas, iniciando em 60% até atingir 80% de 1RM, foi capaz de aumentar a força de membros inferiores, principalmente dos músculos extensores do joelho.( Embora os resultados obtidos na literatura apontem aumentos de força com o treinamento linear, um dos aspectos positivos observados no TRO é que a execução (rotina) dos exercícios se torna menos monótona e, portanto, há maior assiduidade do participante ao programa.(

O aumento na força obtida com o treinamento físico resistido no presente estudo pode repercutir em melhor qualidade de vida e em autonomia dos participantes. A força é uma capacidade física muito importante, que, quando aumentada, proporciona também melhora de outras capacidades, como a agilidade e equilíbrio, o que é extremamente importante para evitar acidentes domésticos em indivíduos da terceira idade.( Ferreira e Gobbi( verificaram que mulheres idosas ativas, que consequentemente possuem melhores níveis de força, apresentaram melhores níveis de agilidade de membros inferiores, quando comparadas às mulheres idosas sedentárias.

Levando em consideração que com o envelhecimento ocorre do fenômeno chamado de “sarcopenia”, que é a diminuição da massa muscular, e que a capacidade do músculo em gerar força em humanos declina especialmente após os 60 anos,( pode-se dizer que o treinamento resistido realizado pelos participantes contribuiu para retardar esse processo, proporcionando ganhos adicionais de força ao longo de 16 semanas. Contudo, são necessários novos estudos com pessoas diabéticas ativas e por um período maior de tempo, para que seja possível avaliar os resultados do programa aqui proposto.

CONCLUSÃO

De acordo com a amostra estudada e levando em consideração as limitações do presente estudo (menor número de indivíduos do sexo feminino no grupo de Idosos Diabéticos Não Treinados em relação ao grupo de Idosos Diabéticos Treinados, além do período curto de intervenção – 16 semanas), pôde-se concluir que o protocolo de treinamento físico resistido ondulatório utilizado mostrou-se eficiente em proporcionar significativos aumentos de força máxima, tanto de membros inferiores, quanto de membros superiores em indivíduos diabéticos do tipo 2 não fisicamente ativos. Sugere-se que o programa aqui proposto possa ser utilizado como alternativa diferenciada no treinamento de força para população idosa diabética do tipo 2 e, sobretudo, no que diz respeito aos profissionais da área da saúde que atendem a essa população específica.