Effects of physical exercise on sarcopenia after bariatric surgery: a randomized controlled trial

Abstract

Obesity is a global health problem. Bariatric surgery stands out as an effective intervention to treat severe obesity and its comorbidities. However, a significant challenge of this surgical procedure is the loss of skeletal muscle strength and mass, which can lead to sarcopenia, compromising physical function and health outcomes. Thus, the long-term success of bariatric surgery depends, not only on reducing body fat, but also on preserving muscle mass and strength. This thesis aims to investigate the impact of a physical exercise program on the prevention of sarcopenia after bariatric surgery, presenting nine papers organized in the form of scientific articles. The first article is a systematic review that highlights the effectiveness of combined exercise programs, which include aerobic and resistance training, in maintaining muscle strength and mass. The next three articles describe the methodology of a randomized controlled trial, called EXPOBAR, which evaluates the effects of combined exercise on indicators associated with sarcopenia. In the fifth paper, initial results indicate that bariatric surgery causes significant losses in muscle mass and strength and increases the risk of sarcopenia, reinforcing the need for exercise interventions. A 16- week supervised exercise program (six paper) demonstrated improvements in muscle function and physical fitness. In addition, a positive effect of exercise on patients' quality of life was observed, underlining benefits beyond physical health (seven paper). The last two articles address exercise-related hormonal and inflammatory responses, providing a comprehensive understanding of metabolic effects of surgery and exercise in this context. In summary, this thesis contributes to the understanding of post-bariatric surgery sarcopenia and recommends the integration of exercise interventions into healthcare, with the aim of improving patients' long-term clinical and patients reported outcomes. Also, the collected evidence of this work supports the proposal of a specific physical exercise structured program based on the generic suggestions of the current ACSM recommendations. Efeitos do exercício físico na sarcopenia pós cirurgia bariátrica: um estudo controlado e randomizado RESUMO: A obesidade é um problema de saúde global e a cirurgia bariátrica destaca-se como uma intervenção eficaz para tratar a obesidade grave e as suas comorbilidades. No entanto, um desafio significativo deste procedimento cirúrgico é a perda de força e massa muscular esquelética, que pode levar à sarcopenia, comprometendo a funcionalidade física e os resultados em saúde. Assim, o sucesso a longo prazo da cirurgia bariátrica depende não só da redução da gordura corporal, mas também da preservação da massa e força muscular. Esta tese tem como objetivo investigar o impacto de um programa de exercício físico na prevenção da sarcopenia após a cirurgia bariátrica, apresentado em nove estudos, organizados na forma de artigos científicos. O primeiro artigo é uma revisão sistemática que destaca a eficácia de programas de exercícios combinados, que incluem treino aeróbio e de resistência, na manutenção da força e massa muscular. Os artigos seguintes descrevem a metodologia do estudo randomizado e controlado, denominado EXPOBAR, que avalia os efeitos do exercício combinado em indicadores associados à sarcopenia. Os resultados iniciais indicam que a cirurgia bariátrica provoca perdas significativas de massa e força muscular, o que aumenta o risco de sarcopenia, reforçando a necessidade de intervenções de exercício precoces. Um programa de exercício supervisionado de 16 semanas demonstrou melhorias na função muscular e na aptidão física. Além disso, foi observado um efeito positivo do exercício na qualidade de vida dos doentes, o que sublinha os benefícios para além da saúde física. Os últimos artigos abordam as respostas hormonais e inflamatórias relacionadas com o exercício, proporcionando uma compreensão abrangente dos efeitos metabólicos da cirurgia e do exercício neste contexto. Em suma, esta tese contribui para a compreensão da sarcopenia pós-cirurgia bariátrica e recomenda a integração de intervenções de exercício nos cuidados de saúde, com o objetivo de melhorar os resultados clínicos a longo prazo e os resultados avaliados e reportados pelos pacientes. Além disso, a evidência recolhida suporta a proposta de um programa específico de exercício físico estruturado com base nas sugestões genéricas das actuais recomendações do American College of Sports Medicine.