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Em geral, é bem reconhecido que tanto os exercícios físicos agudos quanto o treinamento físico regular influenciam positivamente a plasticidade cerebral e as funções cognitivas. No entanto, evidências crescentes mostram que os mesmos exercícios físicos induzem resultados muito heterogêneos entre os indivíduos. Na tentativa de entender melhor essa heterogeneidade interindividual em resposta ao exercício físico agudo e regular, a maioria das pesquisas, até o momento, concentrou-se em fatores não modificáveis, como sexo e diferentes genótipos, enquanto relativamente pouca atenção tem sido dada à prescrição de exercícios como um fator modificável. Com uma prescrição de exercício adaptada, a dosagem pode ser comparável entre indivíduos, um procedimento necessário para entender melhor a relação dose-resposta na pesquisa de cognição-exercício. Essa melhor compreensão das relações dose-resposta pode ajudar a projetar abordagens de treinamento físico mais eficientes contra, por exemplo, o declínio cognitivo. Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org Thomas Gronwald3 e Notger G. Müller1,2,4 Dose-resposta é importante! – Uma Perspectiva sobre a Prescrição de Exercícios na Pesquisa Exercício-Cognição. Frente. Psicol. 10:2338. doi: 10.3389/fpsyg.2019.02338 , INTRODUÇÃO novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 Nas últimas décadas, o tempo médio em que as pessoas são fisicamente ativas diminuiu drasticamente nos países ocidentais (Owen et al., 2010; Church et al., 2011; Copeland et al., 2015), e a inatividade física tem sido apontada como uma grande, se não mesmo o maior problema de saúde do século XXI (Blair, 2009). Notavelmente, a inatividade física está associada a funções cognitivas prejudicadas (Aichberger et al., 2010; Falck et al., 2016; Ku et al., 2017; Tan et al., 2017) e maior risco de doenças neurodegenerativas (por exemplo, demência) na população idosa (Laurin et al., 2001; Rovio et al., 2005; Ravaglia et al., 2008; Hamer e Chida, 2009; Paillard- Borg et al., 2009; Abe, 2012; Bowen, 2012 ; de Bruijn et al., 2013; Grande et al., 2014; Paillard, 2015). Para neutralizar esses efeitos negativos da inatividade física, recomenda-se empaticamente um aumento no nível de atividade física habitual, que normalmente é gerado por meio de uma prática regular de exercícios físicos (Hillman et al., 2008; Bherer et al., 2013; Erickson et al., 2013, 2014; Hötting e Röder, 2013; Paillard, 2015; Müller et al., 2017; Liu-Ambrose et al., 2018; Herold et al., 2019). Já foi bem demonstrado na literatura que uma única sessão de exercícios físicos (Chang et al., 2012a; Basso e Suzuki, 2017; Herold et al., 2018b; McSween et al., 2018; Moreau e Chou, 2019 ) Fabiano Herold1 *, Patrick Müller1,2 Portugal Ciência do Movimento e Esporte Editado por: *Correspondência: PERSPECTIVA publicado: 01 de novembro de 2019 doi: 10.3389/fpsyg.2019.02338 Universidade, Hamburgo, Alemanha, Universidade do País Basco, Departamento de Neurologia, Faculdade de Medicina, Universidade Otto von Guericke, Magdeburg, Alemanha, Universidade Livre de Bruxelas, Bélgica Fronteiras da Psicologia Publicado: 01 de novembro de 2019 Este artigo foi submetido a Center for Behavioral Brain Sciences, Magdeburg, Alemanha José Augusto Marinho Alves, Ana Bengoetxea, Palavras-chave: atividade física, cognição, treino personalizado, medicina personalizada, neuroplasticidade, neuroproteção Instituto Politécnico de Santarém, Recebido: 29 de abril de 2019 Departamento Revisados pela: Fabiano Herold Psicologia, uma seção da revista 1 Performance, Neurociência, Terapia e Saúde, Medical School Hamburg, University of Applied Sciences and Medical Aceito: 01 de outubro de 2019 João Irazusta, fabian.herold@dzne.de Grupo de Pesquisa Neuroproteção, Centro Alemão de Doenças Neurodegenerativas (DZNE), Magdeburg, Alemanha, Espanha Seção de especialidades: Citação: Herold F, Müller P, Gronwald T e Müller NG (2019) 1 3 4 2 Dose-resposta é importante! – Uma Perspectiva sobre a Prescrição de Exercícios na Pesquisa Exercício-Cognição Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ http://loop.frontiersin.org/people/709639/overview http://loop.frontiersin.org/people/378401/overview https://doi.org/10.3389/fpsyg.2019.02338 https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles http://loop.frontiersin.org/people/397025/overview http://loop.frontiersin.org/people/378354/overview https://www.frontiersin.org/journals/psychology#editorial-board https://www.frontiersin.org/journals/psychology#editorial-board https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2019.02338/full Atividade Física, Exercícios Físicos, Treinamento Físico – Onde Estão as Diferenças? 2 Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercícioHerold et ai. Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org bem como sessões repetidas de exercícios físicos na forma de uma intervenção de treinamento (por exemplo, treinamento de resistência) (Colcombe et al., 2006; Erickson et al., 2011; Voelcker- Rehage et al., 2011; Herold et al., 2018b , 2019; Falck et al., 2019; Stern et al., 2019) induzem alterações neurocognitivas substanciais. Com base nesses efeitos positivos dos exercícios físicos e/ou treinamento físico na plasticidade cerebral e na cognição, não surpreende que muitas disciplinas científicas (por exemplo, medicina, psicologia, neurociência e ciência do esporte) prestem atenção a esse campo de pesquisa. Embora essas diferentes disciplinas científicas usem abordagens diferentes para entender a relação entre exercícios físicos e/ou treinamento físico e o sistema nervoso central, é indubitável que todas elas são baseadas em uma prescrição de exercício adequada que especifica o exercício (por exemplo, intensidade do exercício, duração) e/ou variáveis de treinamento (por exemplo, frequência de sessões de treinamento) (Lightfoot, 2008; Williams et al., 2019). Além disso, a prescrição de exercícios é a chave para a dosagem (Wasfy e Baggish, 2016; Pontifex et al., 2018) e para a individualização de exercícios físicos agudos e treinamento físico (Lightfoot, 2008). A individualização (personalização) é uma abordagem emergente que visa maximizar a eficiência de uma intervenção levando em conta a heterogeneidade interindividual na resposta a exercícios físicos agudos e/ou treinamento físico (Lightfoot, 2008; Buford et al., 2013; Barha et al. , 2017b; Müller et al., 2017, 2018; Gallen e D'Esposito, 2019). Notavelmente, quais parâmetros são ótimos para prescrever o melhor exercício para um indivíduo é amplamente discutido na literatura (Katch et al., 1978; Weltman et al., 1989, 1990; Gass et al., 1991; Meyer et al., 1999). ; Hofmann e Tschakert, 2010; Scharhag-Rosenberger et al., 2010; Mann et al., 2013; Weatherwax et al., 2016), mas nem todas as disciplinas científicas que investigam exercício-cognição estão levando essa questão suficientemente em consideração (Gronwald et al., 2016). al., 2018b, 2019a; Suwabe et al., 2018). Assim, o objetivo deste artigoé esclarecer as diferenças na prescrição de exercícios e sua relação com a dose e a heterogeneidade interindividual nas medidas de resultados neurocognitivos. (Pickering e Kiely, 2018b)] foi introduzido, no entanto, com definições variadas (Booth e Laye, 2010; Buford e Pahor, 2012; Scharhag-Rosenberger et al., 2012; Buford et al., 2013; Mann et al., 2014). Enquanto a definição e os métodos para classificar respondedores e não respondedores são atualmente discutidos na literatura (Atkinson e Batterham, 2015; Hecksteden et al., 2015, 2018; Bonafiglia et al., 2018, 2019a,b; Swinton et al., 2018; Atkinson et al., 2019; Dankel e Loenneke, 2019), é relativamente aceito que (i) nem todas as variáveis de resultado são afetadas igualmente pelo estado de responsividade (por exemplo, responder ou não responder) (Sparks, 2017 ; Pickering e Kiely, 2018b, 2019b; Toigo, 2019), (ii) erros de medição são inevitáveis em medições repetidas e são causados, por exemplo, por flutuações biológicas aleatórias que não representam um novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 ser distinguidos com base em características temporais em exercício físico agudo (single-bout) e exercícios físicos crônicos (series repetidas de exercícios agudos) (Scheuer e Tipton, 1977; Budde et al., 2016). Uma única sessão de exercício físico é comumente referida como uma “sequência aguda (única) de exercício físico” ou como “exercícios físicos agudos” (Budde et al., 2016; Herold et al., 2018b). Além disso, os exercícios físicos crônicos podem ser denotados como “treinamento físico” quando são realizados regularmente de forma planejada, estruturada e intencional com o objetivo de aumentar (ou manter) as capacidades individuais em uma ou várias dimensões de aptidão (Scheuer e Tipton, 1977 ). ; Caspersen et al., 1985; Howley, 2001; Budde et al., 2016; Herold et al., 2018a). Em essência, distinguir e usar esses termos com cuidado permite uma melhor classificação e interpretação dos efeitos observados e dos mecanismos (neuro)biológicos subjacentes (Budde et al., 2016). “Respondedor” ou “não respondedor” – Essa é a questão Uma vez que cada ser humano é único, há uma quantidade considerável de pessoas dentro do indivíduo (intra-individual) (Katch et al., 1982; Coggan e Costill, 1984; Bagger et al. al., 2003; Skurvydas et al., 2010; Faude et al., 2017; Chrzanowski-Smith et al., 2019; Voisin et al., 2019) e heterogeneidade entre indivíduos (interindividual) (Karavirta et al., 2011 ; Chmelo et al., 2015; Bonafiglia et al., 2016; Greenham et al., 2018) na(s) resposta(s) psicofisiológica(s) aguda(s) aos mesmos exercícios físicos agudos e/ou adaptações de longo prazo ao mesmo treinamento físico. Especialmente, a heterogeneidade interindividual ganhou atenção nas pesquisas dos últimos anos (Buford e Pahor, 2012; Buford et al., 2013; Mann et al., 2014; Sparks, 2017; Pickering e Kiely, 2018b; Ross et al., 2019) e é comumente observado em estudos que tratam de treinamento de resistência (cardiovascular) (Chmelo et al., 2015; Bonafiglia et al., 2016), treinamento de resistência (força) (Hubal et al., 2005; Chmelo et al., 2015 ; Ahtiainen et al., 2016), ou treinamento combinado (que consiste em treinamento de resistência e resistência) (Karavirta et al., 2011). Para dar conta desta heterogeneidade interindividual, o conceito de (i) “respondedor” [também referido como “indivíduos com alta sensibilidade” (Booth e Laye, 2010)] e (ii) “não respondedor” [também referido como “ indivíduos com baixa sensibilidade” (Booth e Laye, 2010), respondedores limitados (Burley et al., 2018) ou “indivíduos que não responderam” Antes de aprofundar o tópico de atividade física, exercício físico e/ ou treinamento físico, é necessário esclarecer esses termos, pois eles representam conceitos diferentes, embora, infelizmente, seja um comportamento comum usá-los de forma intercambiável (Caspersen et al. , 1985; Budde et al., 2016). “Atividade física” é definida como movimento corporal induzido pelo músculo que aumenta o gasto de energia acima de ~1,0/1,5 MET (equivalente metabólico da tarefa; 1 MET = 1 kcal (4.184 kJ) × kgÿ1 × h) (Caspersen et al., 1985; Ainsworth et al., 2000; Budde et al., 2016). Assim, o termo atividade física é um hiperônimo (i) que abrange uma ampla gama de atividades físicas que são realizadas de forma regular ou irregular de maneira relativamente não estruturada e não planejada e (ii) que inclui formas específicas, planejadas e estruturadas de atividades físicas. atividades físicas que são conhecidas como exercícios físicos (Caspersen et al., 1985; Howley, 2001; Budde et al., 2016). Os exercícios físicos devem ÿ1 Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles ÿ ÿ1 Exercícios Físicos Agudos “Treinamento físico” são exercícios físicos crônicos quando são realizados regularmente de maneira planejada, estruturada e intencional com o objetivo de aumentar (ou manter) as capacidades individuais em uma ou várias dimensões de condicionamento físico (Scheuer e Tipton, 1977; Caspersen et al. , 1985; Howley, 2001; Budde et al., 2016; Herold et al., 2018a). A “carga externa” juntamente com os fatores de influência (por exemplo, condições climáticas, equipamentos, condição do solo) é definida como o trabalho realizado pelo indivíduo independente das características internas (Wallace et al., 2009; Halson, 2014; Bourdon et al., 2017). ; Burgess, 2017; Vanrenterghem et al., 2017; McLaren et al., 2018; Impellizzeri et al., 2019). Dose “Dose” é comumente definida como um produto de variáveis de exercício (por exemplo, intensidade do exercício, duração do exercício, tipo de exercício), variáveis de treinamento (por exemplo, frequência de sessões de treinamento) e a aplicação de princípios de treinamento (Wasfy e Baggish, 2016; Northey et al., 2017; Solomon, 2018; Cabral et al., 2019; Erickson et al., 2019; Etnier et al., 2019; Falck et al., 2019; Ross et al., 2019; Williams et al. , 2019) e deve ser operacionalizado por meio de um(s) marcador(es) específico(s) de carga interna. O(s) marcador(es) específico(s) deve(m) estar envolvido(s) nos processos biológicos que conduzem as mudanças desejadas (por exemplo, lactato ÿ fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) ÿ alterações neurocognitivas). Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org TABELA 1 | A visão geral sobre as definições de termos relevantes para a heterogeneidade interindividual e a pesquisa exercício-cognição “abaixo” são relativas ao resultado favorável na variável de interesse. Respondente ) (Caspersen et al., 1985; Ainsworth 3 Observe que “acima” e Definição de termos relevantes para a heterogeneidade interindividual e pesquisa de cognição-exercício Treinamento físico “Responsáveis” são indivíduos que exibem, em um determinado momento, mudanças em uma variável de interesse que estão acima (abaixoÿ ) de umlimiar distinto. Carga externa Atividade física Carga interna “Não respondedores” (ou “indivíduos que não responderam”) são indivíduos que apresentam, em um determinado momento, alterações em uma variável de interesse que estão abaixo (acimaÿ ) de um limiar distinto. Non-responder “Carga interna” é definida como individual e aguda “Atividade física” é qualquer movimento corporal induzido pelo músculo que aumenta o gasto de energia acima de ~1,0/1,5 MET (equivalente metabólico da tarefa; 1 MET = 1 kcal (4.184 kJ) × kgÿ1 × h et al., 2000; Budde et al. al., 2016). Por exemplo, em um desempenho de teste cognitivo, as variáveis de interesse podem ser operacionalizadas por “número de itens corretos” e “tempo de reação”. Em “número de itens corretos”, é favorável obter um maior número de itens corretos. Assim, “respondedores” são indivíduos que exibem em um determinado momento alterações em uma variável de interesse que estão acima de um limiar distinto, e “não respondedores” são indivíduos que exibem, em determinado momento, alterações em uma variável de interesse que estão abaixo de um limiar distinto. Em contraste, em relação ao tempo de reação, é favorável reagir mais rápido. Assim, “respondedores” neste contexto são indivíduos que exibem, em um determinado momento, alterações em uma variável de interesse que estão abaixo de um limiar distinto, e “não respondedores” são indivíduos que exibem em determinado momento alterações em uma determinada variável de interesse. variáveis de interesse que estão acima de um limiar distinto. Herold et ai. Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Exercício físico “Exercícios físicos” são formas específicas, planejadas e estruturadas de atividades físicas (Caspersen et al., 1985; Howley, 2001; Budde et al., 2016) e devem ser distinguidos em características temporais em (i) exercício físico agudo (sequência única) e exercícios físicos crônicos (sequências repetidas de exercícios agudos) (Scheuer e Tipton, 1977; Budde et al., 2016). respostas biomecânicas, fisiológicas e/ou psicológicas aos fatores de influência (por exemplo, condições climáticas, equipamentos, condições do solo) e ao trabalho realizado (carga externa) (Wallace et al., 2009; Halson, 2014; Bourdon et al . ., 2017; Burgess, 2017; Vanrenterghem et al., 2017; McLaren et al., 2018; Impellizzeri et al., 2019). Estado de Responsividade, Alterações Funcionais e Estruturais do Cérebro e Cognição A seguir, nos referiremos a exercícios de resistência aguda e treinamento de resistência porque (i) de uma visão neuroevolutiva, as capacidades de resistência (por exemplo, correr durante o forrageamento) são importantes para garantir ou neurocognitivo bem funcionamento (Mattson, 2012; Raichlen e Alexander, 2017), (ii) exercícios de resistência aguda e/ou treinamento de resistência estão atualmente no foco da pesquisa exercício- cognição (Hillman et al., 2008; Stimpson et al., 2018), (iii) o treinamento de resistência induz alterações cerebrais estruturais substanciais (Erickson et al., 2011; Stern et al., 2019), e (iv) o treinamento de resistência acarreta maiores benefícios no desempenho cognitivo do que o treinamento de resistência (Barha et al., 2017a). Com relação aos exercícios físicos agudos, observou-se que a função da memória de trabalho de base individual estava associada a mudanças no desempenho da memória de trabalho após exercícios de resistência de intensidade muito leve a moderada. mudança na variável de resultado (Atkinson e Nevill, 1998; Scharhag-Rosenberger et al., 2012; Atkinson e Batterham, 2015; Williamson et al., 2017; Pickering e Kiely, 2019a), e (iii) algumas respostas provavelmente ser transitório, causando incerteza quanto ao curso de tempo do estado de responsividade (Pickering e Kiely, 2018b). Assim, as seguintes definições de trabalho podem ser propostas (ver Tabela 1). Em relação à resposta a exercícios físicos agudos e/ou treinamento físico, (i) respondedores são indivíduos que apresentam, em determinado momento, alterações em uma variável de interesse que estão acima (abaixo) de um limiar distinto, e (ii) não respondedores são indivíduos que exibem, em um determinado momento, alterações em uma variável de interesse que estão abaixo (acima) de um limiar distinto. Há uma discussão vívida em andamento sobre como definir esses limites críticos (Atkinson e Batterham, 2015; Swinton et al., 2018; Atkinson et al., 2019; Dankel e Loenneke, 2019) e se outros subgrupos devem ser estabelecidos (Dankel e Loenneke , 2019). Por exemplo, “respondedores adversos” (Bouchard et al., 2012) ou “respondedores negativos” (Leifer et al., 2014), têm sido definidos como indivíduos que apresentam, em um determinado momento, em resposta ao exercício físico agudo ou treinamento físico, respostas desfavoráveis abaixo (acima) de um limiar distinto. Além disso, “acima” e “abaixo” precisam ser referenciados em relação a um resultado específico na variável de interesse. Por exemplo, em um teste cognitivo, o desempenho pode ser operacionalizado por “número de itens corretos” e “tempo de reação” (variáveis de interesse). Em relação ao número de itens corretos, é favorável obter um maior número de itens corretos (respondedor: acima; não respondente: abaixo). Em relação ao tempo de reação, por outro lado, é favorável reagir mais rápido (respondedor: abaixo; não respondedor: acima). Independentemente da discussão em curso sobre como classificar o nível de responsividade, há algumas evidências de que a heterogeneidade interindividual em resposta ao exercício físico agudo e/ou treinamento físico pode contribuir para a heterogeneidade interindividual observada nos desfechos neurocognitivos. Essa evidência é descrita na seção a seguir. novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles CRF, medidas de função e estrutura cerebral e medidas de desempenho cognitivo (embora essas correlações não sejam de natureza estritamente causal), parece plausível levantar a hipótese de que a grande heterogeneidade interindividual nas medidas de CRF também pode contribuir, entre outros fatores, para a heterogeneidade em medidas de neurocognição em resposta a Mestre (do) Destino? – Como a genética e o estilo de vida contribuem para a heterogeneidade interindividual A responsividade interindividual aos exercícios físicos e/ou treinamento físico e, por sua vez, a heterogeneidade interindividual nos resultados são causadas por vários moderadores, incluindo fatores não modificáveis (por exemplo, sexo ou genótipos) e fatores modificáveis (por exemplo, nutrição, atividades sociais ou cognitivas, prescrição de exercícios) (Spiering et al., 2008; Bamman et al., 2014; Mann et al., 2014; Erickson et al., 2015; Sparks, 2017; Pickering e Kiley, 2018b). Notavelmente, esses fatorestambém podem ser classificados como fatores endógenos (fatores atribuíveis ao indivíduo, como sexo ou genótipos) e fatores exógenos (fatores atribuíveis a insumos externos, por exemplo, gerados pela prescrição de exercícios) (Sparks, 2017). Atualmente, os papéis de fatores não modificáveis (endógenos), como sexo (Barha et al., 2017a,b, 2019; Barha e Liu-Ambrose, 2018; Cobbold, 2018; Loprinzi e Frith, 2018; Dao et al., 2019) e genótipos (Booth e Laye, 2010; Timmons et al., 2010; Timmons, 2011; Bouchard, 2012, 2019; Mann et al., 2014; Bouchard et al., 2015; Jones et al., 2016; Pickering e Kiely, 2017a,b,c, 2018a; Del Coso et al., 2018) são os mais investigados. Entre esses fatores, foi demonstrado que uma quantidade considerável (aproximadamente até metade da variância) da heterogeneidade interindividual nos resultados físicos (Bouchard e Rankinen, 2001; Timmons et al., 2010; Davidsen et al., 2011; Timmons , 2011; Bouchard, 2012; Wilson et al., 2019), resultados cognitivos (McClearn, 1997; Goldberg e Weinberger, 2004; Blokland et al., 2008; Erickson et al., 2008; Friedman et al., 2008; Canivet et al., 2015, 2017), e os resultados da estrutura cerebral (Thompson et al., 2001; Toga e Thompson, 2005; Bueller et al., 2006) são explicados pela genética. No entanto, considerando as evidências atuais, os fatores de estilo de vida podem equalizar uma “desvantagem genética”, uma vez que pessoas com alto nível de CRF, mas polimorfismos genéticos “desfavoráveis” não precisam ter desempenho significativamente pior do que indivíduos com baixo nível de CRF, mas equipamento genético “favorável” (Brown et. al., 2019). Esses achados sugerem que uma deficiência genética pode ser neutralizada por outros fatores (Flück, 2018) e que “enfatizar demais” a genética para a individualização das prescrições de exercícios é contraproducente (Carlsten e Burke, 2006; Kohane, 2009; Horwitz et al., 2013; Joyner e Lundby, 2018; Peck, 2018; Joyner, 2019). No entanto, a análise da genética dos participantes é, sem dúvida, útil para apoiar a individualização do exercício físico agudo e/ou treinamento físico, auxiliando, por exemplo, na identificação de potenciais respondedores e não respondedores (Lightfoot, 2008; Pescatello, 2008; Booth e Laye , 2010; Timmons et al., 2010; Timmons, 2011; Pickering e Kiely, 2019a,b). Notavelmente, também foi destacado que não existem “não respondedores globais” (Ross et al., 2015; Bonafiglia et al., 2016; Montero e Lundby, 2017; Pickering e Kiely, 2017c, 2018b; Toigo, 2019). Além disso, assume- se que a não responsividade pode ser melhor combatida modificando a dose do exercício físico e/ou exercício físico. Treinamento Físico As mudanças nas medidas de aptidão cardiorrespiratória (ACR) em resposta a um programa de treinamento de resistência de 20 semanas tendem a variar tremendamente entre os indivíduos (Bouchard et al., 1999). Exemplarmente, Karavirta et al. (2011) observaram, após uma intervenção de exercício combinado de 21 semanas em idosos, alterações nos níveis de CRF [avaliados através do consumo máximo de oxigênio (VO2 max.)] variando de -8 a 42%. Essas diferenças interindividuais em resposta ao treinamento de resistência também afetam a expressão de fatores neurotróficos [por exemplo, fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF)] (Heisz et al., 2017), que desempenham um papel importante na neuroplasticidade (Erickson et al., 2010 , 2011; Brigadski e Leßmann, 2014) e cognição (Erickson et al., 2010; Brigadski e Leßmann, 2014; Leckie et al., 2014). Por exemplo, após 6 semanas de treinamento de resistência de alta intensidade, os respondedores que melhoraram sua CRF [avaliada via pico de consumo de oxigênio (VO2 pico)] em maior extensão do que os não respondedores exibiram um aumento significativamente maior no BDNF sérico (Heisz et al. , 2017). Esse achado sugere que o estado de responsividade influencia importantes mecanismos envolvidos na neuroplasticidade e na cognição. Notavelmente, um nível mais alto de nível de CRF [principalmente operacionalizado pelo VO2 max. (valor mais alto atingível por um sujeito) ou VO2 pico (valor mais alto, “limitado pelo sistema” atingido durante o teste de CRF) (Day et al., 2003)] está associado a (i) melhor desempenho cognitivo em adultos mais jovens (Suwabe et al., 2003)] al., 2017; Wengaard et al., 2017; Fortune et al., 2019), idosos (Erickson et al., 2011; Bugg et al., 2012; Verstynen et al., 2012; Albinet et al., 2014 ; Freudenberger et al., 2016; Hayes et al., 2016; Bherer et al., 2019; Castalanelli et al., 2019; Pentikäinen et al., 2019) e idosos com deficiências cognitivas leves (Sobol et al., 2018); (ii) alterações cerebrais funcionais favoráveis em adultos mais jovens (Stillman et al., 2018) e adultos mais velhos (Colcombe et al., 2004; Albinet et al., 2014; Dupuy et al., 2015; Hyodo et al., 2016) ; e (iii) alterações cerebrais estruturais favoráveis em adultos mais velhos (Colcombe et al., 2003; Erickson et al., 2009; Szabo et al., 2011; Bugg et al., 2012) e indivíduos com doença de Alzheimer (Burns et al. , 2008; Honea et al., 2009; Vidoni et al., 2012). Além disso, em resposta ao treinamento de resistência, aumenta o VO2 max. (iv) mediam a melhora nas funções cognitivas em adultos mais jovens (Stern et al., 2019) e (v) estão associados a aumentos nos volumes hipocampais em adultos mais velhos (Erickson et al., 2011). novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 (Yamazaki et al., 2018). Além disso, os respondedores, que mostraram melhor desempenho cognitivo após uma única sessão de exercícios de resistência de intensidade muito leve a moderada, exibiram um nível mais alto de ativação pré-frontal durante o exercício (Yamazaki et al., 2017). Esse achado sugere que não apenas os sistemas periféricos são afetados pelo estado de responsividade individual, mas também o próprio sistema nervoso central. Em suma, com base nessas associações entre medidas de treinamento de resistência. No entanto, para esclarecer a validade dessas suposições, mais pesquisas são necessárias. Herold et ai. Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org 4 Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ O que a dose (isso) significa? Essa modificação intencional é chamada de ajuste da prescrição do exercício. treinamento (Churchward-Venne et al., 2015; Ross et al., 2015; Montero e Lundby, 2017; Toigo, 2019). Este último sugere que a dose de intervenções físicas per se contribui significativamente para a heterogeneidade interindividual observada nos resultados (neurocognitivos). No contexto da prescrição de exercícios, também é imprescindível esclarecer os termos “carga externa” e “carga interna”. Enquanto a carga externa juntamente comos fatores de influência (por exemplo, condições climáticas, equipamentos, condição do solo) é definida como o trabalho realizado pelo indivíduo independente das características internas (Wallace et al., 2009; Halson, 2014; Bourdon et al., 2017; Burgess, 2017; Vanrenterghem et al., 2017; McLaren et al., 2018; Impellizzeri et al., 2019), a carga interna é definida como respostas biomecânicas, fisiológicas e/ou psicológicas individuais e agudas aos fatores de influência e o trabalho realizado (Wallace et al., 2009; Halson, 2014; Bourdon et al., 2017; Burgess, 2017; Vanrenterghem et al., 2017; McLaren et al., 2018; Impellizzeri et al., 2019). De acordo com a definição de carga interna, que afirma que a carga interna é caracterizada pela(s) resposta(s) psicofisiológica(s) individual(is) e aguda(s) à carga externa, parece que a carga interna pode ser ajustada modificando a carga externa. No entanto, dado que as variáveis do exercício, como a intensidade do exercício, podem ser operacionalizadas usando parâmetros de carga externa (por exemplo, correr com velocidade de 10 km/h) ou de carga interna (por exemplo, correr com 60 de frequência cardíaca máxima), as definições atuais de dose são bastante amplas. Uma vez que a dose é um fator essencial para desencadear processos neurobiológicos (por exemplo, liberação de neurotrofinas como BDNF; Dinoff et al., 2017), que por sua vez levam a alterações neuroplásticas e cognitivas (Cotman et al., 2007; Voss et al., 2011, 2013a; Lucas et al., 2015; Zimmer et al., 2015; Basso e Suzuki, 2017; Stimpson et al., 2018), é crucial concordar com um conceito apropriado de dose. Embora os marcadores de carga interna possam ser mais difíceis de medir (em comparação com marcadores de carga externa), sugerimos que a dose deve ser operacionalizada usando um marcador específico ou marcadores específicos de carga interna como proxy. As duas razões para esta suposição são descritas a seguir. A dose terminal é definida de forma diferente na literatura (Voils et al., 2012), mas na pesquisa de exercício (-cognição), “dose” é comumente referida como o produto das variáveis do exercício (por exemplo, intensidade do exercício, duração do exercício, tipo de exercício; ver Tabela 2) ao considerar uma sessão aguda de exercícios físicos (Wasfy e Baggish, 2016; Pontifex et al., 2018). Em estudos de treinamento, a dose pode ser vista como o produto de variáveis de exercício (por exemplo, intensidade do exercício, duração do exercício, tipo de exercício), variáveis de treinamento (por exemplo, frequência de sessões de treinamento) e a aplicação de princípios de treinamento (Wasfy e Baggish, 2016; Northey et al., 2017; Solomon, 2018; Cabral et al., 2019; Erickson et al., 2019; Etnier et al., 2019; Falck et al., 2019; Ross et al., 2019; Williams et al. al., 2019). Ao contrário, a dose pode ser modificada em estudos de exercício físico agudo ajustando as variáveis de exercício, enquanto em estudos de treinamento físico, variáveis de exercício, variáveis de treinamento e princípios de treinamento devem ser levados em consideração (veja a Tabela 2). Por que a carga interna deve ser usada como um proxy para a dose Dado que (i) essa carga interna é igual, por definição, às respostas psicofisiológicas individuais e agudas a uma determinada carga externa (Wallace et al., 2009; Halson, 2014; Bourdon et al., 2017; Burgess, 2017; Vanrenterghem et al., 2017; McLaren et al., 2018; Impellizzeri et al., 2019) e (ii) que as alterações neurocognitivas são desencadeadas por respostas psicofisiológicas tão distintas (Cotman et al. , 2007; Zimmer et al., 2015; Basso e Suzuki, 2017; Stimpson et al., 2018), parece razoável supor que a carga interna é uma proxy melhor para a dose do que a carga externa. novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 Herold et ai. Para melhorar um tipo distinto de aptidão, um estímulo apropriado deve ser fornecido que exceda as capacidades individuais já existentes em uma extensão distinta. O número de sessões de treinamento em um intervalo de tempo distinto. A programação descreve a organização das variáveis de exercício e de treinamento (microgerenciamento). exercício é. Variáveis gerais de treinamento relevantes em um programa de treinamento 5 Para prolongar as adaptações ao longo de uma duração de treinamento distinta, é necessária a manipulação sistemática (variação) de variáveis de exercício e variáveis de treinamento. Periodização e programação Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org Intensidade do exercício Tipo(s) de exercício(s) usado(s) na sessão de exercício (por exemplo, ciclismo, dança). Variação Progressão Especificidade TABELA 2 | Visão geral de variáveis gerais de exercício, variáveis de treinamento e princípios de treinamento. Duração do exercício Duração As definições são baseadas em Stone et al. (2002), Ratamess et al. (2009), Campbell et al. (2012), Winters- Stone et al. (2014) e Torpel et al. (2018). Nesse contexto, a periodização e a programação são elementos cruciais para uma prescrição adequada do exercício. Periodização é a coordenação temporal dos períodos de treinamento com características específicas de condicionamento físico (por exemplo, força ou resistência) e aplicação de princípios de treinamento, o que é conhecido como macrogerenciamento. Densidade Para garantir melhorias contínuas, o estímulo deve ser modificado adequadamente ao longo do tempo (por exemplo, aumento da carga externa). A periodização inclui várias formas, como linear Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Tipo de exercício Duração durante a qual um programa de treinamento é realizado. Reversibilidade Frequência Para eliciar uma adaptação desejada, os estímulos fornecidos pelos exercícios físicos utilizados devem ser adaptados às adaptações desejadas. Variáveis gerais do exercício relevantes em uma única sessão Princípios gerais de treinamento relevantes em um programa de treinamento Período de tempo gasto em um exercício específico ou em toda a sessão de exercício. Sobrecarga A intensidade do exercício descreve o quão extenuante o Distribuição das sessões de treinamento em um intervalo de tempo distinto em relação ao tempo de recuperação entre as sessões de treinamento. Uma vez que o estímulo induzido pela intervenção física é removido (por exemplo, parar o treinamento), o processo de desadaptação ocorrerá e as mudanças no nível de condicionamento físico eventualmente retornarão ao nível inicial. periodização (LP) ou periodização não linear (PNL). Na LP, normalmente, é realizado um aumento gradual da intensidade, enquanto na PNL, a prescrição de exercícios é alterada semanalmente ou diariamente. Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ Torne-se Pessoal – Como Individualizar aPrescrição de Exercícios? Com base na grande heterogeneidade interindividual (i) nas respostas psicofisiológicas aos exercícios físicos agudos e (ii) nas adaptações de longo prazo a um treinamento físico, supõe-se que a adaptação destes às características e necessidades de uma pessoa em particular é adequada para maximizar sua eficiência (Buford e Pahor, 2012; Buford et al., 2013; Müller et al., 2017, 2018; Cobbold, 2018; Pickering e Kiely, 2018b). Tal individualização dos exercícios físicos agudos e/ou treinamento físico poderia ser alcançada ajustando a prescrição do exercício (por exemplo, intensidade do exercício) (Lightfoot, 2008), que influencia, por sua vez, a dose (objetivada por um marcador específico ou marcadores específicos de carga interna; ver seção anterior e Figura 1A). Entre elas, uma das hipóteses mais populares é a “hipótese neurotrófica”, que postula que, em resposta aos exercícios físicos, o organismo libera vários neuroquímicos (por exemplo, fatores neurotróficos como o BDNF), que por sua vez desencadeiam a neuroplasticidade e facilitam o aprimoramento cognitivo . Voss et al., 2013b; Basso e Suzuki, 2017; Stimpson et al., 2018; Audiffren e André, 2019). Assim, parece mais promissor usar um marcador ou marcadores de carga interna que estejam relacionados a alterações em moléculas neurotróficas para individualizar e ajustar a prescrição do exercício (Pedersen, 2019). A este respeito, o nível periférico de lactato sanguíneo pode ser um marcador promissor de carga interna porque o lactato sanguíneo periférico (por exemplo, dos músculos) pode atravessar a barreira hematoencefálica e fornecer energia ao cérebro (Kemppainen et al., 2005; Quistorff) . et al., 2008; van Hall et al., 2009; Dennis et al., 2015; Proia et al., 2016; Taher et al., 2016; Riske et al., 2017; Brooks, 2018; Sobral-Monteiro- Júnior et al., 2019). Portanto, não é surpreendente que as mudanças relativas nos níveis periféricos de lactato sanguíneo estejam significativamente correlacionadas com os níveis de desempenho cognitivo após exercícios de resistência intervalada de alta intensidade (Lee et al., 2014; Tsukamoto et al., 2016; Hashimoto et al., 2017 ). O papel crucial do lactato sanguíneo para a neuroplasticidade é ainda mais enfatizado pelos achados de níveis de lactato no sangue periférico associados aos níveis séricos de BDNF periféricos (Ferris et al., 2007; Schiffer et al., 2011). No entanto, os mecanismos moleculares exatos do aumento da produção de BDNF em resposta ao exercício físico não são totalmente compreendidos (para revisão, ver Jiménez-Maldonado et al., 2018). O BDNF no cérebro está envolvido na neuroplasticidade (Brigadski e Leßmann, 2014), e os níveis séricos de BDNF demonstraram estar diretamente ligados ao desempenho cognitivo após uma sessão aguda de exercícios de resistência de alta intensidade (Hwang et al., 2016). Além disso, (i) o BDNF sérico medeia melhorias nas funções cognitivas após um treinamento de resistência aeróbica de 1 ano (Leckie et al., 2014), (ii) maior concentração sérica de BDNF No entanto, atualmente, existem várias hipóteses na literatura que explicam os efeitos positivos dos exercícios físicos agudos e do treinamento físico na plasticidade cerebral e na cognição (Kramer et al., 1999; Smiley-Oyen et al., 2008; Davenport et al., 2012; McMorris e Hale, 2015; McMorris, 2016a,b,c,d; McMorris et al., 2016; Voss, 2016; Raichlen e Alexander, 2017; Pontifex et al., 2018; Stimpson et al., 2018; Audiffren e André , 2019). No entanto, o(s) marcador(es) ótimo(s) que é(são), no que diz respeito à neuroplasticidade e cognição, o proxy mais adequado para a dose de exercício físico e/ou treinamento físico ainda não foi descoberto. (Weltman et al., 1989, 1990; Meyer et al., 1999; Vollaard et al., 2009; Scharhag-Rosenberger et al., 2010). As respostas metabólicas (p. ). Assim, as prescrições de exercícios tradicionais levam a doses individuais amplamente variadas, conforme revelado pelo(s) marcador(es) de carga interna. Isso pode levar, entre outros fatores, à heterogeneidade interindividual observada nos resultados neurocognitivos (ver Figura 1B). Consequentemente, abordagens que garantam que uma dose comparável seja fornecida a cada indivíduo (por exemplo, prescrições de exercícios adaptadas que garantam um nível comparável de lactato no sangue periférico) podem diminuir a heterogeneidade interindividual em relação aos resultados neurocognitivos. Portanto, tais abordagens são favoráveis na pesquisa de cognição-exercício novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 mudanças em resposta a um treinamento de resistência aeróbica de 1 ano estão ligadas a mudanças no volume do hipocampo (Erickson et al., 2011), e (iii) níveis reduzidos de BDNF sérico estão relacionados a um declínio no volume do hipocampo e pior desempenho da memória ( Erickson et al., 2010). Em suma, um marcador específico ou marcadores específicos de carga interna, como o nível de lactato no sangue periférico, parece constituir um proxy promissor para a dose. Para ilustrar nossos pensamentos em termos práticos, focamos na intensidade do exercício porque uma discussão completa de todas as variáveis de exercício, variáveis de treinamento e princípios de treinamento está além do escopo deste artigo. Conforme descrito na seção anterior, é preferível usar marcadores de carga interna para prescrever a intensidade do exercício em vez de usar parâmetros de carga externa, como velocidade na execução de exercícios específicos. Portanto, marcadores tradicionais de carga interna, como a porcentagem fixa do valor máximo alcançável de consumo de oxigênio ou frequência cardíaca, são frequentemente usados (Garber et al., 2011; Suwabe et al., 2018). O uso de uma porcentagem fixa de um valor máximo alcançável de consumo de oxigênio ou frequência cardíaca envolve uma quantidade considerável de heterogeneidade interindividual em outros marcadores de carga interna (por exemplo, respostas metabólicas objetivadas por, por exemplo, lactato do sangue periférico) Por que um marcador específico de carga interna é necessário como proxy para a dose Existem vários marcadores de carga interna que podem ser usados para prescrever a intensidade do exercício em exercícios de resistência aguda e/ou treinamento de resistência [por exemplo, consumo de oxigênio, frequência cardíaca ou variabilidade da taxa (VFC)]. Por exemplo, a VFC, ou seja, a variação batimento a batimento ao longo de um período de tempo distinto, em condições de repouso ou durante o exercício é um marcador interessante de carga interna, pois a quantificação da carga interna pelos índices de VFC é progressiva e leva também o nível de aptidão individual como prontidão diária e estado real de saúde em consideração (Thayer et al., 2012; Plews et al., 2013; Vesterinen et al., 2013, 2016; Gronwald et al., 2016, 2018a, 2019b,c).Além disso, a VFC em estado de repouso está associada ao desempenho cognitivo (Hansen et al., 2003; Frewen et al., 2013; Gillie et al., 2014; Zeki Al Hazzouri et al., 2014; Colzato et al., 2018). Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org 6 Herold et ai. Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ O progresso não é sem limitações (ver Figura 1). Nesse contexto, conceitos de limiares individuais (limiar aeróbico e anaeróbico) que são baseados em respostas metabólicas (ou respiratórias) individuais podem ser usados para determinar a intensidade de exercício inicial de um indivíduo (Meyer et al., 1999; Hofmann e Tschakert, 2010; Scharhag- Rosenberger et al., 2010; Weatherwax et al., 2016). No entanto, embora haja uma forte base teórica para a aplicação de uma prescrição de exercícios baseada em limiares para exercícios de resistência e treinamento de resistência, os desafios e armadilhas de determinar esses limiares individuais podem explicar por que muitos pesquisadores continuam a favorecer prescrições de intensidade de exercício com base em porcentagens relativas de valores máximos (Hofmann e Tschakert, 2010; Mann et al., 2013). Embora nossas suposições sejam bem fundamentados em possíveis mecanismos neurobiológicos, são em sua maioria de natureza teórica e, portanto, é urgente a necessidade de mais pesquisas comparando, por exemplo, prescrições de exercícios tradicionais versus adaptadas no que diz respeito à neuroplasticidade e cognição. Como o nível e o detalhe da descrição necessários para descrever e discutir extensivamente a influência de todas as variáveis de exercício, variáveis de treinamento, princípios de treinamento e fatores que influenciam a interação exercício-cognição vão muito além do escopo e da intenção deste artigo, nossas suposições ainda permanecem imperfeitas porque outros fatores relacionados ao exercício, como movimento 7 FIGURA 1 | (A) Ilustração esquemática da possível influência da prescrição de exercícios na dose e na capacidade de resposta individual (respondedores e não respondedores) com a extensão assumida de melhorias (altas melhorias nos resultados neurocognitivos e baixas melhorias nos resultados neurocognitivos). As linhas vermelhas pontilhadas mostram que, usando uma prescrição de exercício apropriada, os não respondedores podem se transformar em respondedores. Na parte (B) da figura, ilustra-se a diferença entre “prescrição de exercício tradicional” e “prescrição de exercício adaptada” em relação à carga, à dose, à(s) resposta(s) individual(ais) e à correspondente heterogeneidade nos resultados. “ÿ ” em relação aos processos neurobiológicos subsequentes. Na parte (C) da figura, os múltiplos níveis em que a atividade física (incluindo Herold et ai. novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 exercício e treinamento físico) podem afetar o desempenho cognitivo (Stillman et al., 2016). “#” indica que o cérebro pode ser visto como resultado, mediador ou preditor (Stillman e Erickson, 2018). “a” indica que existem várias possibilidades de entrelaçamento entre mudanças estruturais e funcionais do cérebro, mudanças socioemocionais e mudanças cognitivas (Stillman et al., 2016). Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ CONCLUSÃO E OBSERVAÇÕES ADICIONAIS Ainda assim, mesmo que as concentrações de lactato no sangue periférico estejam associadas às concentrações séricas de BDNF (Ferris et al., 2007; Schiffer et al., 2011), mais estudos serão necessários para investigar a relação dose-resposta entre prescrição de exercício e BDNF (sérico) níveis (Knaepen et al., 2010; Coelho et al., 2013; Huang et al., 2014). Como a liberação de BDNF também é influenciada por vários outros fatores não modificáveis (por exemplo, sexo Trajkovska et al., 2007; Komulainen et al., 2010; Bus et al., 2011) ou fatores modificáveis não relacionados ao exercício (por exemplo, sono ou nutrição; Giese et al., 2013, 2014; Walsh et al., 2015; Schmitt et al., 2016) que são conhecidos por influenciar a neuroplasticidade em geral (por exemplo, sono, Meerlo et al., 2009; Raven et al., 2018; ou nutrição, Greenwood e Parasuraman, 2010; Phillips, 2017; Poulose et al . ., 2017), esses fatores devem ser cuidadosamente monitorados em estudos posteriores. (Rooks et al., 2010; Giles et al., 2014; Tempest et al., 2014; Santos- Concejero et al., 2015, 2017; Takehara et al., 2017), (iii) são sensíveis às demandas a tarefa cognitiva (Herff et al., 2013; Fishburn et al., 2014; Causse et al., 2017; Khaksari et al., 2019) ou a tarefa motora (Carius et al., 2016), (iv) e são associado a melhorias de desempenho em tarefas motoras (-cognitivas) (Ono et al., 2014, 2015; Herold et al., 2017; Seidel et al., 2017). Assim, marcadores de carga interna avaliando a ativação do sistema nervoso central podem servir para quantificar a “complexidade” (definida como demandas neurocognitivas impostas pelo exercício), que é uma variável importante no que diz respeito às alterações neurocognitivas em resposta a exercícios físicos agudos e treinamento físico , também (Netz, 2019). Em essência, este artigo teve como objetivo fornecer uma sugestão para uma definição mais clara da dose na pesquisa exercício-cognição e apresentar evidências de como a variabilidade interindividual na dose pode contribuir para a heterogeneidade interindividual nos resultados neurocognitivos. Propomos que a dose de uma sessão aguda de exercícios físicos e/ou treinamento físico seja operacionalizada por um marcador específico (ou marcadores específicos) de carga interna. Modificando a prescrição do exercício ajustando cuidadosamente a carga externa, uma dose comparável pode ser alcançada em todos os indivíduos (ver Figuras 1A,B). A pesquisa é Além disso, no que diz respeito à dose ideal, pode ser útil reunir marcadores de carga interna que estejam diretamente relacionados ao estado do próprio sistema nervoso central (por exemplo, atividade cerebral durante o exercício) porque as diferenças na atividade cerebral (por exemplo, medida por espectroscopia funcional de infravermelho próximo) (i) permitem distinguir entre respondedores e não respondedores (Yamazaki et al., 2017), (ii) são sensíveis a mudanças nas variáveis do exercício (por exemplo, intensidade do exercício) No entanto, embora a medição da ativação cerebral durante o exercício ofereça grande potencial para entender a interação exercício- cognição em geral e a variabilidade interindividual em particular, pesquisas futuras nessa área são fortemente necessárias antes que medidas de atividadecerebral possam ser usadas para orientar a prescrição de exercícios. frequência (por exemplo, cadência de ciclismo) (Ludyga et al., 2015, 2016) ou fatores psicológicos, como resposta afetiva (por exemplo, prazer ou expectativas) (Davidson et al., 2000; Davidson e McEwen, 2012; Burnet et al., 2018; Lindheimer et al., 2019) não foram considerados. No entanto, dado (i) que nosso conhecimento da relação dose-resposta entre exercícios físicos agudos e/ou treinamento físico, processos neurobiológicos (por exemplo, neuroplasticidade) e alterações cognitivas ainda é limitado (Etnier et al., 2006, 2019; Hillman et al., 2008; Chang et al., 2012a,b; Barha et al., 2017b; Ströhlein et al., 2017; Tait et al., 2017; Pontifex et al., 2018; Stimpson et al., 2018; Erickson et al., 2019; Falck et al., 2019; Sanders et al., 2019), (ii) que os níveis de lactato no sangue periférico constituem um marcador estabelecido de carga interna (Hofmann e Tschakert, 2010; Beneke et al., 2011 ; Soligard et al., 2016; Impellizzeri et al., 2019), e (iii) que os níveis de lactato no sangue periférico são facilmente quantificáveis por dispositivos portáteis, o uso de lactato no sangue periférico como proxy de dose parece um ponto de partida razoável. No entanto, o monitoramento do lactato apresenta as desvantagens de (i) necessitar de coleta de sangue, o que pode ser impraticável na prática diária, e (ii) exigir um teste de esforço gradual para calcular um limiar individual para prescrever a intensidade do exercício. Em relação à primeira objeção, novos métodos para determinar de forma não invasiva os limiares fisiológicos críticos (por exemplo, limiar de lactato) por meio de espectroscopia no infravermelho próximo do músculo (Wang et al., 2006; Xu et al., 2011; Bellotti et al., 2013; Borges e Driller, 2016; Driller et al., 2016) pode constituir uma abordagem mais adequada na prática diária, mas isso ainda precisa ser investigado. Com relação à segunda objeção, vale ressaltar que os testes de exercício gradual são relativamente complexos e demorados e que a intensidade do exercício poderia ser determinada mais facilmente usando fórmulas específicas (por exemplo, fórmula de Karvonen para determinar uma frequência cardíaca alvo) (Karvonen e Vuorimaa , 1988; Tanaka et al., 2001; Gellish et al., 2007; Zhu et al., 2010; Nes et al., 2013; Shargal et al., 2015). No entanto, um teste de exercício graduado deve ser parte integrante do processo de uma prescrição de exercício adequada porque, atualmente, a intensidade do exercício não pode ser prevista com precisão por fórmulas específicas (Strzelczyk et al., 2001; Robergs e Landwehr, 2002; Silva et al. , 2007; Sarzynski et al., 2013; Correa Mesa et al., 2015; Esco et al., 2015; Arena et al., 2016), e uma porcentagem fixa de um valor máximo alcançável de frequência cardíaca leva a uma quantidade considerável da heterogeneidade interindividual nas respostas metabólicas (por exemplo, lactato sanguíneo) (Meyer et al., 1999), que se acredita contribuir, pelo menos parcialmente, para a heterogeneidade interindividual nos resultados neurocognitivos (ver seções anteriores). Além disso, desejamos enfatizar que uma individualização tradicional da prescrição de exercícios talvez seja necessária para responder a questões básicas de pesquisa (por exemplo, a liberação de lactato no sangue periférico e as alterações na neurocognição são uma função da intensidade do exercício?) pode levar a mais insights sobre a pesquisa de cognição de exercício (por exemplo, como adaptar a intensidade do exercício para alcançar uma mudança comparável na liberação de lactato no sangue periférico entre indivíduos e como isso afeta a neurocognição?). novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 23388Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org Herold et ai. Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício Machine Translated by Google https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ CONTRIBUIÇÕES DO AUTOR REFERÊNCIAS 28ab2 Bherer, L., Erickson, KI e Liu-Ambrose, T. (2013). Uma revisão dos efeitos da atividade física e do exercício nas funções cognitivas e cerebrais em adultos mais velhos. J. Envelhecimento Res. 2013:657508. doi: 10.1155/2013/65 7508 Barha, CK e Liu-Ambrose, T. (2018). Exercício e envelhecimento cerebral: considerações sobre diferenças sexuais. BPL 3, 1-11. doi: 10.3233/BPL 1867 Exp. Fisiol. 104, 1215-1225. doi: 10.1113/EP087712 Audiffren, M., and André, N. (2019). A relação exercício-cognição: um círculo virtuoso. J. Esporte Saúde Sci. 8, 339–347 doi: 10.1016/j.jshs.2019.03.001 Bagger, M., Petersen, PH e Pedersen, PK (2003). Variação biológica nas variáveis associadas ao treinamento físico. Int. J. Sports Med. 24, 433-440. doi: 10.1055/s-2003-41180 889-900. doi: 10.1007/s00421-019-04078-w Bonafiglia, JT, Nelms, MW, Preobrazenski, N., LeBlanc, C., Robins, L., Lu, S., et ai. (2018). Indo além da classificação dicotômica baseada em limiares para melhorar a precisão na classificação de não respondedores. Fisiol. Rep. 6:e13928. doi: 10.14814/phy2.13928 Efeito dependente do sexo do polimorfismo BDNF Val66Met no funcionamento executivo e velocidade de processamento em idosos: evidências do estudo ABC da saúde. Neurobiol. Envelhecimento 74, 161-170. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2018.10.021 Bamman, MM, Cooper, DM, Booth, FW, Chin, ER, Neufer, PD, Trappe, S., et al. (2014). Biologia do exercício e medicina: pesquisa inovadora para melhorar a saúde global. Mayo Clin. Proc. 89, 148-153. doi: 10.1016/j.mayocp.2013. 11.013 Blokland, GAM, McMahon, KL, Hoffman, J., Zhu, G., Meredith, M., Martin, NG, et al. (2008). Quantificando a hereditariedade da ativação cerebral relacionada à tarefa e desempenho durante a tarefa de memória de trabalho N-back: um estudo gêmeo de fMRI. Biol. Psicol. 79, 70-79. doi: 10.1016/j.biopsycho.2008. 03.006 Bonafiglia, JT, Rotundo, MP, Whittall, JP, Scribbans, TD, Graham, RB e Gurd, BJ (2016). Variabilidade interindividual nas respostas adaptativas ao treinamento intervalado de resistência e sprint: um estudo cruzado randomizado. PLoS One 11:e0167790. doi: 10.1371/ journal.pone.0167790 Booth, FW, e Laye, MJ (2010). O futuro: genes, atividade física e saúde. Acta Fisiol. 199, 549-556. doi: 10.1111/j.1748-1716.2010.02 Arena, R., Myers, J., and Kaminsky, LA (2016). Revisitando a frequência cardíaca máxima prevista para a idade. Pode ser usado como uma medida válida de esforço? Sou. Coração J. 173, 49-56. doi: 10.1016/j.ahj.2015.12.006 Atkinson, G., e Batterham, AM (2015). Diferenças interindividuais verdadeiras e falsas na resposta fisiológica a uma intervenção. Exp. Fisiol. 100, 577-588. doi: 10.1113/EP085070 Borges, NR, e Driller, MW (2016). O dispositivo de previsão do limiar de lactato vestível é válido e confiável em corredores. J. Forte. Condição. Res. 30, 2212-2218. doi: 10.1519/JSC.0000000000001307 Bouchard, C. (2012). Preditores genômicos de treinabilidade. Exp. Fisiol. 97, 347-352. doi: 10.1113/expphysiol.2011.058735 Bouchard, C. (2019). As variações da sequência de DNA contribuem para a variabilidade na aptidão e na treinabilidade. Med. Sci. Exercício Esportivo. 51, 1781-1785. doi: 10.1249/MSS. 0000000000001976 Agregação familiar da resposta do VO(2max) ao treinamento físico: resultados do estudo da família HERITAGE. J. Appl. Fisiol. 87, 1003-1008. doi: 10.1152/jappl. 1999.87.3.1003 Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org Considerações e direções futuras. Br. J. Sports Med. 51, 636-639. doi: 10. 1136/ bjsports-2016-096710 novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 117.x Herold et ai. Individualização da prescrição de exercícios na pesquisa de cognição-exercício 9 fortemente encorajados a investigar no futuro se uma prescrição de exercício induzindo uma dose comparável pode diminuir a heterogeneidade interindividual considerando variáveis de resultado em diferentes níveis de análise (Stillman et al., 2016) e em diferentes aspectos do cérebro (Stillman e Erickson, 2018; veja a Figura 1C). Finalmente, entender como uma dose comparável afeta os resultados neurocognitivos é um passo importante para identificar qual dose é ideal para alcançar o Ahtiainen, JP, Walker, S., Peltonen, H., Holviala, J., Sillanpää, E., Karavirta, L., et ai. (2016). Heterogeneidade na força muscular induzida pelo treinamento resistido e respostas de massa em homens e mulheres de diferentes idades. Idade 38:10. doi: 10.1007/ s11357-015-9870-1 Med. Sci. Exercício Esportivo. 45, 1208-1216. doi: 10.1249/MSS.0b013e31828 maiores benefícios em relação aos resultados neurocognitivos em um indivíduo. Aichberger, MC, Busch, MA, Reischies, FM, Ströhle, A., Heinz, A., and Rapp, MA (2010). Efeito da inatividade física no desempenho cognitivo após 2,5 anos de acompanhamento. GeroPsych 23, 7-15. doi: 10.1024/1662-9647/a00 0003 Abe, K. (2012). Atividade física diária total e o risco de DA e declínio cognitivo em idosos. Neurologia 79:1071; autor resposta 1071. doi: 10.1212/ WNL.0b013e31826bd5cf FH escreveu e editou o manuscrito. PM, TG e NM revisaram e editaram as versões preliminares. Neurociência do Envelhecimento. 6:273185. doi: 10.3389/fnagi.2014.00272 Bherer, L., Langeard, A., Kaushal, N., Vrinceanu, T., Desjardins-Crépeau, L., Langlois, F., et ai. (2019). O efeito do treinamento físico e a mediação por meio da aptidão cardiorrespiratória no desempenho de dupla tarefa diferem em idosos mais jovens e idosos. J. Gerontol. Ser. B Psicol. Sci. Soc. Sci. doi: 10.1093/ geronb/gbz066 [Epub antes da impressão]. Barha, CK, Liu-Ambrose, T., Best, JR, Yaffe, K. e Rosano, C. (2019). Blair, SN (2009). Inatividade física: o maior problema de saúde pública do século XXI. Br. J. Sports Med. 43, 1-2. Beneke, R., Leithäuser, RM, e Ochental, O. (2011). Diagnóstico de lactato sanguíneo em teste de esforço e treinamento. Int. J. Fisiol do Esporte. Executar. 6, 8-24. Bouchard, C., An, P., Rice, T., Skinner, JS, Wilmore, JH, Gagnon, J., et ai. (1999). Ainsworth, BE, Haskell, WL, Whitt, MC, Irwin, ML, Swartz, AM, Strath, SJ, et al. (2000). Compêndio de atividades físicas. Uma atualização dos códigos de atividade e intensidades MET. Med. Sci. Exercício Esportivo. 32, S498-S504. Basso, JC, e Suzuki, WA (2017). Os efeitos do exercício agudo no humor, cognição, neurofisiologia e vias neuroquímicas. Uma revisão. BPL 2, 127-152. doi: 10.3233/ BPL-160040 Bellotti, C., Calabria, E., Capelli, C., and Pogliaghi, S. (2013). Determinação do estado estacionário máximo de lactato em adultos saudáveis: a NIRS pode ajudar? Bonafiglia, JT, Brennan, AM, Ross, R. e Gurd, BJ (2019a). Uma avaliação do SDIR como uma estimativa de diferenças individuais verdadeiras na capacidade de resposta ao treinamento em ensaios clínicos randomizados controlados com exercícios de braço paralelo. Fisiol. Rep. 7:e14163. doi: 10.14814/phy2.14163 Bonafiglia, JT, Ross, R., and Gurd, BJ (2019b). A aplicação de testes repetidos e regressões monoexponenciais para classificar as respostas individuais da aptidão cardiorrespiratória ao treinamento físico. EUR. J. Appl. Fisiol. 119, Albinet, CT, Mandrick, K., Bernard, PL, Perrey, S., e Blain, H. (2014). Atkinson, G., e Nevill, AM (1998). Métodos estatísticos para avaliação do erro de medida (confiabilidade) em variáveis relevantes para a medicina esportiva. Méd. Esportivo. 26, 217-238. Barha, CK, Davis, JC, Falck, RS, Nagamatsu, LS e Liu-Ambrose, T. (2017a). Diferenças sexuais na eficácia do exercício para melhorar a cognição. Uma revisão sistemática e meta-análise de ensaios clínicos randomizados em humanos mais velhos. Frente. Neuroendocrinol. 46, 71-85. doi: 10.1016/j.yfrne.2017.04.002 Barha, CK, Galea, LA, Nagamatsu, LS, Erickson, KI e Liu Ambrose, T. (2017b). Personalizando recomendações de exercícios para a saúde do cérebro. Atkinson, G., Williamson, P. e Batterham, AM (2019). Questões na determinação de “respondedores” e “não respondedores” em pesquisas fisiológicas. Melhor resposta de oxigenação cerebral e desempenho executivo em função da aptidão cardiorrespiratória em mulheres idosas: um estudo fNIRS. Frente. Machine Translated by Google https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e3182828ab2 https://doi.org/10.1155/2013/657508 https://doi.org/10.1155/2013/657508 https://doi.org/10.3233/BPL-1867 https://doi.org/10.3233/BPL-1867 https://doi.org/10.1113/EP087712 https://doi.org/10.1016/j.jshs.2019.03.001 https://doi.org/10.1055/s-2003-41180 https://doi.org/10.1007/s00421-019-04078-w https://doi.org/10.14814/phy2.13928 https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2018.10.021 https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2013.11.013 https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2013.11.013 https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2008.03.006 https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2008.03.006 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167790 https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.2010.02117.x https://doi.org/10.1016/j.ahj.2015.12.006 https://doi.org/10.1113/EP085070 https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000001307 https://doi.org/10.1113/expphysiol.2011.058735 https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000001976 https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000001976 https://doi.org/10.1152/jappl.1999.87.3.1003 https://doi.org/10.1152/jappl.1999.87.3.1003 https://www.frontiersin.org/journals/psychology/ https://www.frontiersin.org/ https://doi.org/10.1136/bjsports-2016-096710 https://doi.org/10.1136/bjsports-2016-096710 https://www.frontiersin.org/journals/psychology#articles https://doi.org/10.1111/j.1748-1716.2010.02117.x https://doi.org/10.1007/s11357-015-9870-1 https://doi.org/10.1007/s11357-015-9870-1 https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e3182828ab2 https://doi.org/10.1024/1662-9647/a000003 https://doi.org/10.1024/1662-9647/a000003 https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31826bd5cf https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31826bd5cf https://doi.org/10.3389/fnagi.2014.00272 https://doi.org/10.1093/geronb/gbz066 https://doi.org/10.1093/geronb/gbz066 https://doi.org/10.3233/BPL-160040 https://doi.org/10.14814/phy2.14163 https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2017.04.002 Fisiol do Esporte. Executar. 12, S2-161–S2-170. doi: 10.1123/IJSPP.2017-0208 Bowen, ME (2012). Um exame prospectivo da relaçãoentre atividade física e risco de demência na vida adulta. Sou. J. Promoção da Saúde. 26, 333-340. doi: 10.4278/ ajhp.110311-QUAN-115 Burnet, K., Kelsch, E., Zieff, G., Moore, JB e Stoner, L. (2018). Quão adequado é o FITT? Uma perspectiva sobre a transição do uso exclusivo de frequência, intensidade, tempo e tipo na prescrição de exercícios. Fisiol. Comportamento 199, 33-34. doi: 10.1016/ j.physbeh.2018.11.007 Burns, JM, Cronk, BB, Anderson, HS, Donnelly, JE, Thomas, GP, Harsha, A., et al. (2008). Aptidão cardiorrespiratória e atrofia cerebral na doença de Alzheimer precoce. Neurologia 71, 210-216. doi: 10.1212/01.wnl.0000317094.86209.cb Bus, BAA, Molendijk, ML, Penninx, BJWH, Buitelaar, JK, Kenis, G., Prickaerts, J., et al. (2011). Determinantes do fator neurotrófico derivado do cérebro sérico. Psychoneuroendocrinology 36, 228-239. doi: 10.1016/j.psyneuen.2010.07. 013 (2016). A necessidade de diferenciar entre exercício, atividade física e treinamento. Autoimune Rev. 15, 110-111. doi: 10.1016/j.autrev.2015.09.004 Bueller, JA, Aftab, M., Sen, S., Gomez-Hassan, D., Burmeister, M., and Zubieta, J.-K. (2006). O alelo BDNF Val66Met está associado à redução do volume hipocampal em indivíduos saudáveis. Biol. Psiquiatria 59, 812-815. doi: 10.1016/j. biopsich.2005.09.022 Buford, TW, e Pahor, M. (2012). Tornando a medicina preventiva mais personalizada. Implicações para a pesquisa relacionada ao exercício. Prevenir. Med. 55, 34-36. doi: 10.1016/j.ypmed.2012.05.001 Buford, TW, Roberts, MD, and Church, TS (2013). Rumo ao exercício como medicina personalizada. Méd. Esportivo. 43, 157-165. doi: 10.1007/ s40279-013-0018-0 2480 378-x Cobbold, C. (2018). Batalha dos sexos: o que é melhor para você, exercício de alta ou baixa intensidade? J. Esporte Saúde Sci. 7, 429-432. doi: 10.1016/j.jshs.2018.05. 004 Coelho, FG, Gobbi, S., Andreatto, CA, Corazza, DI, Pedroso, RV e Santos-Galduz, RF (2013). O exercício físico modula os níveis periféricos do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF): uma revisão sistemática de estudos experimentais em idosos. Arco. Gerontol. Geriatr. 56, 10-15. doi: 10.1016/j.archger. 06.06.2012 Coggan, AR e Costill, DL (1984). Variabilidade biológica e tecnológica de três testes anaeróbios em ergômetro. Int. J. Sports Med. 5, 142-145. doi: 10,1055/s Cabral, DF, Rice, J., Morris, TP, Rundek, T., Pascual-Leone, A., and Gomes Osman, J. (2019). Exercício para a saúde do cérebro: uma investigação sobre os mecanismos subjacentes guiados pela dose. Neurotherapeutics 16, 580-599. doi: 10.1007/ s13311-019-00749-w Agir. 12:15. doi: 10.1186/s11556-015-0159-2 Canivet, A., Albinet, CT, Rodríguez-Ballesteros, M., Chicherio, C., Fagot, D., André, N., et al. (2017). Interação entre o Polimorfismo do BDNF e Atividade Física no Desempenho Inibitório em Idosos sem Comprometimento Cognitivo. Frente. Zumbir. Neurociência. 11:4217. doi: 10.3389/fnhum.2017.0 0541 Brigadski, T., e Leßmann, V. (2014). BDNF. Um regulador de processos de aprendizagem e memória com potencial clínico. eNeuroforum 5, 1–11. doi: 10.1007/s13295- Efeito do treinamento resistido na função cognitiva em idosos saudáveis. Uma revisão. J. Envelhecimento Phys. Ativo 20, 497-517. doi: 10.1123/japa.20. 4.497 Chmelo, EA, Crotts, CI, Newman, JC, Brinkley, TE, Lyles, MF, Leng, X., et al. (2015). Heterogeneidade das respostas da função física ao treinamento físico em idosos. Geléia. Geriatr. Soc. 63, 462-469. doi: 10.1111/jgs. 13322 014-0053-9 Fronteiras na Psicologia | www.frontiersin.org novembro de 2019 | Volume 10 | Artigo 2338 Church, TS, Thomas, DM, Tudor-Locke, C., Katzmarzyk, PT, Earnest, CP, Rodarte, RQ, et al. (2011). Tendências ao longo de 5 décadas na atividade física relacionada à ocupação nos EUA e suas associações com a obesidade. PLoS One 6:e19657. doi: 10.1371/ journal.pone.0019657 Churchward-Venne, TA, Tieland, M., Verdijk, LB, Leenders, M., Dirks, ML, and de Groot, LCP, et al. (2015). Não há não respondedores ao treinamento físico de resistência em homens e mulheres mais velhos. Geléia. Med. Direto. Associação 16, 400-411. doi: 10.1016/j.jamda.2015.01.071 Alteração da resposta hemodinâmica em função da complexidade e especialização da tarefa - um estudo fNIRS em malabaristas. Frente. Zumbir. Neurociência. 10:126. doi: 10.3389/fnhum.2016.00126 2008-1025896 Bugg, JM, Shah, K., Villareal, DT e Head, D. (2012). Correlatos cognitivos e neurais da aptidão aeróbica em idosos obesos. Exp. Envelhecimento Res. 38, 131-145. doi: 10.1080/0361073X.2012.659995 Burgess, DJ (2017). A pesquisa nem sempre se aplica. soluções práticas para monitoramento de carga de treinamento baseado em evidências em esportes coletivos de elite. Int. J. Fisiol do Esporte. Executar. 12, S2136-S2141. doi: 10.1123/ijspp.2016-0608 Burley, SD, Drain, JR, Sampson, JA, and Groeller, H. (2018). Respostas positivas, limitadas e negativas: a variabilidade na adaptação da aptidão física ao treinamento militar básico. J. Sci. Med. Esporte 21, 1168-1172. doi: 10.1016/ j.jsams.2018.06. 018 Carlsten, C., e Burke, W. (2006). Potencial da genética para promover a saúde pública: a pesquisa genética sobre o tabagismo sugere cautela quanto às expectativas. Geléia. Med. Associação 296, 2480-2482. doi: 10.1001/jama.296.20. Causse, M., Chua, Z., Peysakhovich, V., Del Campo, N., and Matton, N. (2017). Carga de trabalho mental e eficiência neural quantificadas no córtex pré-frontal usando fNIRS. Sci. Rep. 7:5222. doi: 10.1038/s41598-017-05 Bouchard, C., Antunes-Correa, LM, Ashley, EA, Franklin, N., Hwang, PM, Mattsson, CM, et al. (2015). Medicina preventiva personalizada: genética e a resposta ao exercício regular em intervenções preventivas. Prog. Cardiovasc. Bourdon, PC, Cardinale, M., Murray, A., Gastin, P., Kellmann, M., Varley, MC, et al. (2017). Monitoramento de cargas de treinamento de atletas. declaração de consenso. Int. J. Brooks, GA (2018). A Ciência e a Tradução da Teoria do Lactato Shuttle. Célula Metab. 27, 757-785. doi: 10.1016/j.cmet.2018.03.008 Brown, BM, Castalanelli, N., Rainey-Smith, SR, Doecke, J., Weinborn, M., Sohrabi, HR, et al. (2019). Influência do BDNF Val66Met na relação entre aptidão cardiorrespiratória e memória em idosos cognitivamente normais. Comportamento Res. Cérebro. 362, 103–108 doi: 10.1016/j.bbr.2019.01.013 Budde, H., Schwarz, R., Velasques, B., Ribeiro, P., Holzweg, M., Machado, S., et al. Colcombe, SJ, Erickson, KI, Scalf, PE, Kim, JS, Prakash, R., McAuley, E., et al. (2006). O treinamento de exercícios aeróbicos aumenta o volume cerebral em humanos idosos. J. Gerontol. Ser. Um Biol. Sci. Med. Sci. 61, 1166-1170. Des. 57, 337-346. doi: 10.1016/j.pcad.2014.08.005 Bouchard, C., Blair, SN, Church, TS, Earnest, CP, Hagberg, JM, Häkkinen, K., et al. (2012). Resposta metabólica adversa ao exercício regular: é uma ocorrência rara ou comum? PLoS One 7:e37887. doi: 10.1371/journal.pone.0037887 Bouchard, C., and Rankinen, T. (2001). Diferenças individuais em resposta à atividade física regular.
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