Purpose— This scientific statement provides an overview of the evidence on physical activity and exercise recommendations for stroke survivors. Evidence suggests that stroke survivors experience physical deconditioning and lead sedentary lifestyles. Therefore, this updated scientific statement serves as an overall guide for practitioners to gain a better understanding of the benefits of physical activity and recommendations for prescribing exercise for stroke survivors across all stages of recovery. Methods— Members of the writing group were appointed by the American Heart Association Stroke Council’s Scientific Statement Oversight Committee and the American Heart Association’s Manuscript Oversight Committee. The writers used systematic literature reviews, references to published clinical and epidemiology studies, morbidity and mortality reports, clinical and public health guidelines, authoritative statements, personal files, and expert opinion to summarize existing evidence and indicate gaps in current knowledge. Results— Physical inactivity after stroke is highly prevalent. The assessed body of evidence clearly supports the use of exercise training (both aerobic and strength training) for stroke survivors. Exercise training improves functional capacity, the ability to perform activities of daily living, and quality of life, and it reduces the risk for subsequent cardiovascular events. Physical activity goals and exercise prescription for stroke survivors need to be customized for the individual to maximize long-term adherence. Conclusions— The recommendation from this writing group is that physical activity and exercise prescription should be incorporated into the management of stroke survivors. The promotion of physical activity in stroke survivors should emphasize low- to moderate-intensity aerobic activity, muscle-strengthening activity, reduction of sedentary behavior, and risk management for secondary prevention of stroke.

It is widely believed that pregnancy increases the risk of stroke, but there are few data available to quantify that risk.

Background and Purpose —Chronic upper extremity hemiparesis is a leading cause of functional disability after stroke. We investigated the hypothesis that bilateral arm training with rhythmic auditory cueing (BATRAC) will improve motor function in the hemiparetic arm of stroke patients. Methods —In this single group pilot study we determined the effects of 6 weeks of BATRAC on 14 patients with chronic hemiparetic stroke (median time after stroke, 30 months) immediately after training and at 2 months after training. Four 5-minute periods per session (3 times per week) of BATRAC were performed with the use of a custom-designed arm training machine. Results —The patients showed significant and potentially durable increases in the following: Fugl-Meyer Upper Extremity Motor Performance Test of impairment ( P <0.0004), Wolf Motor Function Test (performance time measure, P <0.02), and University of Maryland Arm Questionnaire for Stroke measuring daily use of the hemiparetic arm ( P <0.002). Isometric strength improved in elbow flexion ( P <0.05) and wrist flexion ( P <0.02) for the paretic arm and in elbow flexion ( P <0.02) and wrist extension ( P <0.02) for the nonparetic arm. Active range of motion improved for paretic-side shoulder extension ( P <0.01), wrist flexion ( P <0.004), and thumb opposition ( P <0.002), and passive range of motion improved for paretic wrist flexion ( P <0.03). Conclusions —Six weeks of BATRAC improves functional motor performance of the paretic upper extremity as well as a few changes in isometric strength and range of motion. These benefits are largely sustained at 8 weeks after training cessation.

Reorganization in central motor networks occurs during early recovery from hemiparetic stroke. In chronic stroke survivors, specific rehabilitation therapy can improve upper extremity function.To test the hypothesis that in patients who have chronic motor impairment following stroke, specific rehabilitation therapy that improves arm function is associated with reorganization of cortical networks.A randomized controlled clinical trial conducted in a US ambulatory rehabilitation program with 21 patients (median [IQR], 50.3 [34.8-77.3] months after unilateral stroke). Data were collected between 2001 and 2004.Patients were randomly assigned to bilateral arm training with rhythmic auditory cueing (BATRAC) (n = 9) or standardized dose-matched therapeutic exercises (DMTE) (n = 12). Both were conducted for 1 hour, 3 times a week, for 6 weeks.Within 2 weeks before and after the intervention, brain activation during elbow movement assessed by functional magnetic resonance imaging (fMRI) and functional outcome assessed using arm function scores.Patients in the BATRAC group but not in the DMTE group increased hemispheric activation during paretic arm movement (P = .03). Changes in activation were observed in the contralesional cerebrum and ipsilesional cerebellum (P = .009). BATRAC was associated with significant increases in activation in precentral (P<.001) and postcentral gyri (P = .03) and the cerebellum (P<.001), although 3 BATRAC patients showed no fMRI changes. Considering all patients, there were no differences in functional outcome between groups. When only BATRAC patients with fMRI response were included (n = 6), BATRAC improved arm function more than DMTE did (P = .02).These preliminary findings suggest that BATRAC induces reorganization in contralesional motor networks and provide biological plausibility for repetitive bilateral training as a potential therapy for upper extremity rehabilitation in hemiparetic stroke.

Background and Purpose— Physical inactivity propagates disability after stroke through physical deconditioning and learned nonuse. We investigated whether treadmill aerobic training (T-AEX) is more effective than conventional rehabilitation to improve ambulatory function and cardiovascular fitness in patients with chronic stroke. Methods— Sixty-one adults with chronic hemiparetic gait after ischemic stroke (>6 months) were randomized to 6 months (3×/week) progressive T-AEX or a reference rehabilitation program of stretching plus low-intensity walking (R-CONTROL). Peak exercise capacity (V o 2 peak), o 2 consumption during submaximal effort walking (economy of gait), timed walks, Walking Impairment Questionnaire (WIQ), and Rivermead Mobility Index (RMI) were measured before and after 3 and 6 months of training. Results— Twenty-five patients completed T-AEX and 20 completed R-CONTROL. Only T-AEX increased cardiovascular fitness (17% versus 3%, δ% T-AEX versus R-CONTROL, P <0.005). Group-by-time analyses revealed T-AEX improved ambulatory performance on 6-minute walks (30% versus 11%, P <0.02) and mobility function indexed by WIQ distance scores (56% versus 12%, P <0.05). In the T-AEX group, increasing training velocity predicted improved V o 2 peak ( r =0.43, P <0.05), but not walking function. In contrast, increasing training session duration predicted improved 6-minute walk ( r =0.41, P <0.05), but not fitness gains. Conclusions— T-AEX improves both functional mobility and cardiovascular fitness in patients with chronic stroke and is more effective than reference rehabilitation common to conventional care. Specific characteristics of training may determine the nature of exercise-mediated adaptations.

Michael KM, Allen JK, Macko RF. Reduced ambulatory activity after stroke: the role of balance, gait, and cardiovascular fitness. Objectives To determine ambulatory activity in a sample of community-dwelling people with chronic hemiparetic stroke and to examine whether deficits in balance and gait and cardiovascular and metabolic fitness are key determinants of ambulatory activity levels. Design Descriptive correlational. Setting Home and community. Participants Twenty-eight men and 22 women (N=50) over the age 45 years with more than 6 months of hemiparetic gait after ischemic stroke. Interventions Not applicable. Main Outcome Measures Ambulatory activity (total daily step activity), mobility deficit severity (Berg Balance Scale [BBS] scores, timed 10-m walks), and cardiovascular fitness (energy costs of hemiparetic gait, peak exercise capacity [Vo2peak]). Results Mean ambulatory activity profiles were extremely low (2837 steps/d vs reported 5000–6000 steps/d in sedentary older adults). Ambulatory activity levels were strongly associated with BBS scores (r=.581, P<.001) and self-selected floor walking velocity (r=.554, P<.001). Participants also had profound cardiovascular deconditioning (mean Vo2peak, 11.7±2.8mL·kg−1·min−1). The energy costs of hemiparetic gait were high (8.7±1.7mL·kg−1·min−1), representing 76% of physiologic fitness reserve. Although the relationships of economy of gait and Vo2peak to ambulatory activity was not statistically significant, both the Vo2peak and the physiologic fitness reserve, as expressed by fractional utilization, were strongly related to balance (r=.374, P=.02; r=−.430, P< .01, respectively.) The BBS predicted 30% of the variance in ambulatory activity. Conclusions Ambulatory activity levels and cardiovascular fitness in patients with chronic stroke are extremely low. Mobility deficits, particularly in balance, are associated with low ambulatory activity. Balance-related inactivity may be an important factor in deconditioning. Further studies are needed to better understand whether task-oriented exercise enhances balance and whether increases in daily ambulatory activity yield improved cardiovascular fitness in chronic stroke survivors.