Efeito agudo do exercício aeróbio vigoroso sobre as funções executivas em adolescentes

Executive functions are determinant cognitive processes for student success, since they execute and control complex cognitive activities such as reasoning, planning and solving problems. The development of the executive functions performances begin early at childhood going through the adolescence until adulthood, concomitant with the neuroanatomical, functional and blood perfusion changes over the brain. In this scenario, exercise has been considered an important environmental factor for neurodevelopment, as well as for the promotion of cognitive and brain health. However, there are no large scientific studies investigating the effects of a single vigorous aerobic exercise session on executive functions in adolescents. Objective: To verify the acute effect of vigorous aerobic exercise on executive functions in adolescents. Methods: A randomized controlled trial (RCT) with crossover design was used. 20 pubescent from both sexes/gender with age between 10 and 16 years were submitted to two sessions of 30min each: 1) The aerobic exercise session intensity was between 65 and 75% of heart rate reserve, in which 5min for warm-up, 20min at the target intensity and 5min of cool down; and 2) control session watching cartoons. The computerized Stroop test – Testinpacs and trail making test were used to evaluate the inhibitory control and cognitive flexibility assessment respectively, before and after both experimental and control sessions. The reaction time (RT) and number of errors (n) of Stroop test were recorded. The total time (TT) and the number of errors (n) of the trail making test were also recorded. Results: The control session’s RT did not present significant differences in the Stroop test. On the other hand, the exercise session’s RT decreased significantly (p<0.01) after the session. The number of errors made at the Stroop test had no significant differences in control and exercise sessions. The ΔTT of trail making test of exercise session was significantly (p<0.001) lower than the control session’s. Errors made in trail making test did not show significant differences between control and exercise sessions. Additionally, there was significant and positive association among the Stroop test ΔRT of exercise session with xiii chronological age (r= 0.635, p=0.001; r 2 = 0.404, p=0.003) and sexual maturation (rs= 0.580, p=0.007; r 2 = 0.408, p=0.002). Differently, there was no association among the control session ΔRT and chronological age (r= – 0.144, p=0.273; r 2 = 0.021, p=0.545) or sexual maturation (rs= –0.155, p=0.513; r 2 = 0.015, p=0.610). Conclusion: Vigorous aerobic exercise seems to improve acutely executive functions in adolescents. The effect of exercise on inhibitory control performance was associated to pubertal stage and chronological age. In other words, the benefits of exercise were more evident in early adolescence (↑ ΔRT) and its magnitude decreases along the growing up process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As funções executivas são processos cognitivos determinantes para o sucesso escolar, uma vez que executam e controlam atividades cognitivas complexas, como raciocínio, planejamento e resoluções de problemas. O desempenho das funções executivas desenvolve-se desde a primeira infância ao longo da adolescência até a idade adulta, concomitantemente com as mudanças neuroanatômicas, funcionais e de perfusão sanguínea do cérebro. Neste sentido, o exercício físico tem sido considerado um importante fator ambiental para o neurodesenvolvimento, bem como para a promoção da saúde cognitiva e cerebral. Contudo, ainda são escassos estudos que tenham investigado os efeitos de uma única sessão de exercício aeróbio vigoroso sobre as funções executivas em adolescentes. Objetivo: Verificar o efeito agudo do exercício aeróbio vigoroso sobre as funções executivas em adolescentes. Métodos: Ensaio clínico controlado e randomizado com delineamento cruzado, realizado com 20 púberes de ambos os sexos, com idades entre 10 e 16 anos, que foram submetidos a duas sessões de 30min: 1) sessão exercício aeróbio realizado em intensidade entre 65 e 75% da frequência cardíaca de reserva, sendo 5min para aquecimento, 20min na intensidade alvo e 5min de volta à calma; e 2) sessão controle assistindo desenho-animado próprio para a idade. Previamente e após as sessões, foi aplicado o teste de Stroop computadorizado – Testinpacs e o teste de trilhas para avaliação do controle inibitório e flexibilidade cognitiva, respectivamente. O tempo de reação (TR) e a quantidade de erros (n) do teste de Stroop foram registrados. O tempo total (TT) e a quantidade de erros (n) do teste de trilhas também foram registrados. Resultados: O TR da sessão controle não apresentou diferença significativa no teste de Stroop. Por outro lado, o TR da sessão exercício diminuiu significativamente (p<0,01) após a intervenção. Os erros cometidos no teste de Stroop não sofreram diferenças significativas nas sessões controle e exercício. O ΔTT do teste de trilhas da sessão exercício foi significativamente (p<0,001) menor que o da sessão xi controle. Os erros cometidos no teste de trilhas não sofreram diferenças significativas nas sessões controle e exercício. Adicionalmente, houve associação significativa e positiva do ΔTR do teste de Stroop da condição exercício com a idade cronológica (r= 0,635, p=0,001; r 2 = 0,404, p=0,003) e maturação sexual (rs= 0,580, p=0,007; r 2 = 0,408, p=0,002). De outro modo, não houve associação do ΔTR da condição controle com a idade cronológica (r= –0,144, p=0,273; r 2 = 0,021, p=0,545) e maturação sexual (rs= –0,155, p=0,513; r 2 = 0,015, p=0,610). Conclusão: O exercício aeróbio vigoroso parece promover melhora aguda na capacidade das funções executivas em adolescentes. O efeito do exercício sobre o desempenho do controle inibitório foi associado ao estágio puberal e idade cronológica, ou seja, os benefícios do exercício foram mais evidentes no início da adolescência (↑ ΔTR) e sua magnitude decresce durante o desenvolvimento.