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Introdução

    Segundo Americam College of Medicine Sports (ACSM, 2003) um programa de condicionamento físico para se alcançar benefícios como a melhoria na qualidade de vida e, sobretudo, na aptidão cardiorrespiratória é necessário ter uma prescrição de exercício adequada em relação a sua intensidade, duração, freqüência e modalidade. Dentre os fatores citados, a intensidade é o que tem maior destaque nos resultados alcançados.

    Desse modo, as intensidades dos exercícios aeróbios e anaeróbios podem ser prescritas baseando-se em diferentes indicadores como: a Freqüência Cardíaca Máxima Estimada (FCmáxE), Freqüência Cardíaca Máxima Medida (FCmáxM), Unidades Metabólicas (MET), Consumo Máximo de Oxigênio (VO²máx), pelo Índice de Percepção de Esforço (IPE) e pelos limiares ventilatórios: limiar anaeróbio (LA) e ponto de compensação respiratório (PCR) (ACSM, 2003; POLLOCK; WILMORE, 1993).

    A Esgoespirometria computadorizada é um avanço importante para o desenvolvimento do programa de condicionamento físico, pois avalia de forma precisa a capacidade cardiorrespiratória e metabólica, através da medida direta do consumo de oxigênio máximo e da determinação dos limiares ventilatórios (limiar anaeróbio - LA e ponto de compensação respiratório - PCR). É um método com resultados fidedignos que fornece a partir desses limiares as intensidades de exercício que predominam o metabolismo aeróbio e anaeróbio, possibilitando uma prescrição individualizada e adequada da intensidade do programa de condicionamento físico. Por ser uma avaliação específica de laboratório, tem o seu custo elevado por exigir a presença de profissionais experientes e equipamentos caros, tornando-a pouco acessível. Com isso, localiza-se uma recorrência aos testes de esforço convencionais, utilizados na avaliação da capacidade funcional.

    A Ergometria Convencional avalia adequadamente as respostas cardiovasculares durante o teste, no entanto, ele mensura indiretamente, por meio de equação de regressão o consumo de oxigênio máximo. Pesquisa anterior (RONDON et al, 1998) demonstra que o VO² estimado pelo teste ergométrico tende a superestimar os valores registrados.

    Pouco se sabe a respeito da relação existente entre a intensidade de exercício prescrita, de forma indireta e a intensidade estabelecida pelos limiares ventilatórios, ou seja, o quanto os limites inferiores de prescrição (60% do VO²máxE; 60% do VO²máxM; 70% da FCmáxE e 70% da FCmáxM) e os superiores (80% do VO²máxE; 80% do VO²máxM; 85% da FCmáxE e 85% da FCmáxM) propostos pelo ACSM são efetivos para representar o intensificação do metabolismo anaeróbio (LA) e o início da fase de descompensação da acidose metabólica (PCR), respectivamente.

    Nesse sentido, este estudo apresenta como principal objetivo comparar os limites inferiores e superiores da prescrição de treinamento físico aeróbio determinada pelo teste ergométrico convencional com a prescrição obtida pelo teste ergoespirométrico em adolescentes do sexo feminino com idade entre 12 e 17 anos praticantes de handebol e voleibol.

Métodos

    Participaram do estudo 29 atletas de (16) vôlei e (14) handebol (14,5 ± 1,1 anos, 59,2 ± 9,5 Kg, 166,2 ± 6,3 cm e percentual de gordura de 25,2 ± 6,4%), todas praticantes da modalidade por mais de seis meses. 89,6% das voluntárias apresentaram maturação sexual entre M3 e M4 para o desenvolvimento das mamas e 75,8% entre P4 e P5 para os pêlos pubianos segunda a escala de Tanner (MALINA, 2002). Para calcular o percentual de gordura (%G) foi utilizada a equação de regressão de Slaughter et al (1988): %G = 0,61 x (DCT + DCPM) + 5,1 onde: DCT: dobra cutânea de tríceps; DCPM: dobra cutânea da perna medial. Cada voluntária foi informada sobre os procedimentos do experimento e suas implicações, tendo o responsável assinado um termo de consentimento para a participação no estudo.

    As voluntárias foram orientadas a se apresentarem nos testes descansadas, alimentadas e hidratadas e a não realizarem esforço intensos nas últimas 48 horas. Os testes foram no mesmo local e horário do dia (± 9:00h), com a temperatura ambiente controlada entre 21-22°C. Foi medido inicialmente a freqüência cardíaca e pressão arterial estando as voluntárias sentadas em repouso, por pelo menos cinco minutos antes da coleta dos dados. Foi utilizado o protocolo de Bruce para a realização da esgoespirometria em uma esteira ergométrica (Aegean), as variáveis cardiorrespiratórias: Consumo de oxigênio (VO²), Produção de Dióxido de Carbono (VCO2), Ventilação (VE) e Freqüência Cardíaca (FC) foram medidas usando um analisador de gases (Aerosport - VO2000, acoplado ao sistema computadorizado, Ergo PC Elite^® versão 2.0), coletando dados respiração a respiração, e transformados depois para uma média de 10s. A freqüência cardíaca foi monitorada por meio de um frequencímetro (Polar - A1). Antes de cada teste, os sistemas de análise do O² e CO² foram calibrados usando o ar ambiente como referência.

    O consumo de oxigênio máximo medido (VO²máxM) diretamente no teste foi considerado como o valor obtido no pico do exercício, quando o indivíduo encontrava-se em exaustão, calculado em média de 20s. A FC obtida no pico do exercício foi considerada com a freqüência cardíaca máxima medida (FCmáxM) no teste.

    O consumo de oxigênio máximo estimado (VO²máxE) foi calculado indiretamente a partir da velocidade e da inclinação máxima atingida durante a ergoespirometria, utilizando as fórmulas proposta pelo ACSM (2000); caminhada: VO² (mlO².Kg-1.min-1) = vel (m/min) x 0,1 + [vel (m/min) x % de inclinação x 1,8] + 3,5 mlO².Kg-1.min-1; corrida: VO² (mlO².Kg-1.min-1) = vel (m/min) x 0,2 + [vel (m/min) x % de inclinação x 0,9] + 3,5 mlO².Kg-1.min-1. A freqüência cardíaca máxima estimada (FCmáxE) para a idade foi calculada pela fórmula: FCmáxE = 220 - idade (anos).

    Após a ergoespirometria foram determinados o LA e o PCR, avaliados visualmente pelo responsável por sua condução. O LA foi considerado no minuto de exercício em que se observou um incremento não linear da razão de troca respiratória (RER) e os menores valores do equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO²) e da pressão parcial final de oxigênio (PetO²), isto é, antes do início do aumento progressivo dessas respostas. O PCR foi considerado no minuto de exercício em que se observou o menor valor do equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO²), ou seja, antes do início do seu aumento progressivo, e o maior valor da pressão parcial final de dióxido de carbono (PetCO²).

    Foi utilizado os seguintes cálculos para a determinação dos limiares de treinabilidade; limite inferior de treinabilidade: VO² e FC no LA, 60% do VO²máxE, 60% VO²máxM, 70% FCmáxE e 70% FCmáxM; limite superior de treinabilidade: VO² e FC no PCR, 80% do VO²máxE, 80% VO²máxM, 85% FCmáxE e 85% FCmáxM.

    Para comparação das faixas de intensidade de treinamento físico (limites inferior e superior) prescritas de forma direta e indireta, tanto em relação à FC quanto ao VO², foi utilizado o teste-t de Student para amostras repetidas com nível de significância de p < 0,05. Os dados serão apresentados com média ± desvio padrão.

Resultados

    Os dados serão apresentados da seguinte forma: a) respostas cardiorrespiratórias e metabólicas mensuradas durante o teste ergoespirométrico; b) comparação entre o limite inferior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pela FC, ou seja, 70% da FCmáxE e 70% FCmáxM com a FC no LA; c) comparação entre o limite superior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pela FC, ou seja 85% da FCmáxE e 85% FCmáxM com a FC no PCR; d) comparação entre o limite inferior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pelo VO², ou seja, 60% do VO²máxE e 60% VO²máxM com o VO² no LA; e) comparação entre o limite superior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pelo VO², ou seja, 80% do VO²máxE e 80% VO²máxM com o VO² no PCR.

    As respostas cardiorrespiratórias e metabólicas mensuradas durante o teste ergoespirométrico encontram-se na tabela 1. De acordo com os dados coletados observa-se que a FCmáxE foi significativamente 5,4% maior que a FCmáxM (205 ± 1,2 vs 194 ± 10,0 bpm). O VO²máxE também foi significativamente 25,6% maior que o VO²máxM (48,4 ± 5,3 vs 36,0 ± 9,0 mlO².Kg-1.min-1). O LA foi atingido a 74 ± 11,8% da FCmáxM e em 46,7 ± 20,0% do VO²máxM. O PCR foi atingido a 90 ± 4,7% da FCmáxM e em 87,7 ± 6,3% do VO²máxM.

    As figuras 1 e 2 mostram que não há diferença significativa entre a FC no LA e a FC a 70% da FCmáxE (144 ± 21,5 vs 143,9 ± 0,8 bpm) e a 70% FCmáxM (144 ± 21,5 vs 136 ± 7,0 bpm) respectivamente. Apesar de não haver diferença significativa a FC a 70% da FCmáxM foi 5,6% menor do que a FCLA. A FC no PCR foi significativamente maior que a FC a 85% da FCmáxE (190,6 ± 10,7 vs 174,8 ± 1,0 bpm) e FCmáxM (190,6 ± 10,7 vs 165,3 ± 8,5 bpm), ou seja, a FCPCR foi 8,4% maior que a FC a 85% da FCmáxE e 13,2% maior do que a FC a 85% da FCmáxM. Vale ressaltar que a FCmáxM representou o maior valor da FC durante o pico do teste antes da sua interrupção causada pela fadiga voluntária.

    O VO²LA foi significativamente menor que o VO² a 60% do VO²máxE (16,0 ± 5,8 vs 29,0 ± 3,2 mlO².Kg-1.min-1) e a 60% do VO²máxM (16,0± 5,8 vs 21,6 ± 5,4 mlO².Kg-1.min-1). O VO²LA foi 45,0% menor do o VO² a 60% do VO²máxE e 20,1% menor do que o VO² a 60% do VO²máxM. figuras 5 e 6.

    O VO²PCR foi significativamente menor do que o VO² a 80% do VO²máxE (31,8 ± 9,0 vs 38,7 ± 4,2 mlO².Kg-1.min-1). Não há diferença significativa entre o VO²PCR e VO² a 80% do VO²máxM (31,8 ± 9,0 vs 28,8 ± 7,2 mlO².Kg-1.min-1), O VO²PCR foi 17,8% menor do que o VO² a 80% do VO²máxE e 9,4% maior do que o VO² a 80% do VO²máxM. figuras 7 e 8.

Discussão

    O VO²máxE calculado pela fórmula do ACSM foi significativamente 25,6% maior do que o VO²máx medido diretamente pela ergoespirometria. Essa discrepância não pode ser atribuída ao protocolo utilizado durante o teste ergométrico, pois tanto o protocolo utilizado para determinação do VO²máxE pelo ACSM quanto nesse estudo tiveram uma condição de equilíbrio (steady state) nos estágios. Entretanto, segundo Rondon et al. (1998), o nível de condição física pode influenciar nos resultados finais obtidos. Eles observaram que o consumo de oxigênio estimado pela fórmula do ACSM foi maior em indivíduos de baixa condição física que em indivíduos de moderada condição física (36% versus 18%, respectivamente). Myers et al. (1991), submeteu 41 pacientes a 6 diferentes protocolos, 3 em esteira (Bruce, Balke e rampa) e 3 em cicloergômetros (25 Watts, 50 Watts por estágio e rampa). Em todos os protocolos, rampa ou não, o VO²máxE foi maior que o medido. Entretanto, Barbosa e Sobral Filho (2003), submeteram 1840 pacientes de 4 a 79 anos a um teste ergométrico em rampa, e observaram que o VO²máx médio alcançado foi superior ao previsto em ambos os sexos e todas as faixas etárias, sem diferenças significativas apenas nas crianças e adolescentes do sexo feminino. Porém, o VO²máx previsto e alcançado no pico do esforço foram calculados pelas fórmulas do ACSM e não pela medida direta do consumo de oxigênio máximo.

    A freqüência cardíaca máxima estimada para a idade foi significativamente 5,4% maior do que a freqüência cardíaca máxima medida. Apesar de todas as avaliações terem sido interrompidas por cansaço físico intenso pode estar relacionado a fadiga muscular. A maioria dos voluntários não tinha o hábito de se exercitarem regularmente na esteira ergométrica, dessa forma, é possível que a fadiga muscular local possa ter influenciado o momento da interrupção do teste ergoespirométrico em indivíduos não adaptados ao ergômetro em que este teste é realizado.

    Segundo o ACSM (2003), para a maioria dos indivíduos condicionados as intensidades dentro da variação de 70 a 85% da FCmáx ou de 60 a 80% da FCR são suficientes para conseguir aprimorar a aptidão cardiorrespiratória. Porém, a relação entre a intensidade de exercício prescrita de forma indireta, e a intensidade estabelecida pelos limiares ventilatórios é pouca investigada. Baseado nessa afirmação comparamos o limite inferior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pelo ACSM, ou seja, 60% do VO² Estimado, 60% do VO² Mensurado com o VO² no LA e 70% da FCmáxE, 70% FCmáxM com a FC no LA, assim como, o limite superior da faixa de prescrição de intensidade de exercício físico prescrito pelo ACSM, ou seja, 80% do VO² Estimado, 80% do VO² Mensurado com o VO² no PCR e 85% da FCmáxE, 85% FCmáxM com a FC no PCR.

    Ao comparar o limite inferior de treinabilidade do exercício aeróbio utilizando como parâmetros 70% da FCmáxE, 70% da FCmáxM e FCLA, não observou-se diferença significativa entre esses índices de controle de intensidade do exercício aeróbio no grupo pesquisado. Rondon et al. (1998), realizaram teste ergoespirométrico progressivo até a exaustão em 47 homens (30 ± 5 anos), divididos em dois subgrupos, de acordo com a velocidade da esteira durante o teste (4 ou 5 mph) e a capacidade física medida: baixa condição física e moderada condição física. Eles observaram que a FC a 70% da FCmáxM e a 70% da FCmáxE apresentou valor significativamente maior que a FCLA (12 e 15%, respectivamente). Esse resultado contraditório pode ser devido ao tipo protocolo utilizado durante o teste ergoespirométrico. Foi utilizado nesse estudo o protocolo de rampa, em que não permite um equilíbrio das respostas cardiorrespiratórias, uma vez que os incrementos ocorriam a cada 1 minuto. Além disso, a média de idade da amostra estudada por Rondon et al. (1998), foi de 30 ± 5 anos, enquanto a média de idade de nosso estudo foi de 14,5 ± 1,1 anos, essas diferenças são fatores relevantes que podem influenciar os resultados.

    Comparando o limite superior de treinabilidade do exercício aeróbio utilizando como parâmetros 85% da FCmáxE, 85% da FCmáxM e com a FC no PCR, observou-se diferença significativa entre esses índices de controle de intensidade do exercício aeróbio. Os valores da FC prescritos indiretamente 85% da FCmáxE e 85% da FCmáxM, subestimam em aproximadamente 8,4% e 13,2% respectivamente a FC no PCR. Entretanto, a FC a 85% da FCmáxE foi 5,7% maior do que a FCmáxM. O ACSM (2003), preconiza como limite superior de intensidade para o exercício aeróbio FC a 90% da FCmáxM. A FC atingida no PCR foi a aproximadamente 90% da FCmáxM. Dessa forma, a prescrição de exercício aeróbio utilizando como referência 85% da FCMáxE e 85% da FCMáxM, em ambos os grupos, não ultrapassou o limite de uma acidose metabólica compensada, independente da condição física do praticante.

    Ao confrontar o VO² a 60% do VO²máxE, 60% do VO²máxM com o VO²LA, observou-se diferença significativa entre esses índices de controle de intensidade do exercício aeróbio. Os valores de VO² prescritos indiretamente superestimam em aproximadamente 45% quando se utiliza o VO² a 60% do VO²máxE, e 20% em relação a 60% do VO²máxM. O VO² a 60% do VO²máxE foi 25,6% maior que o VO²máxM. Esses resultados demonstram que a prescrição indireta da intensidade do exercício aeróbio estimado em 60% do VO²máxE e 60% do VO²máxM predispõe o praticante a uma intensidade de exercício em que já ocorre uma intensificação do metabolismo anaeróbio, cuja acidose é compensada pela ativação do sistema tampão e bicarbonato de sódio (SKINNER e McLELLAN, 1980). Durante o exercício dinâmico com aumento progressivo de cargas, o consumo de oxigênio aumenta linearmente com os incrementos de carga, mas a concentração de lactato sanguíneo difere pouco da de repouso até intensidade de 40 a 70% do consumo de oxigênio máximo (BANG, 1936; OWLES, 1930). O VO²LA foi atingido em aproximadamente 47% do VO²máx. Wasserman (1984), tem proposto que, em intensidade de esforço em que ocorre aumento da concentração de lactato sanguíneo (40 a 70% do consumo de oxigênio máximo), a glicólise anaeróbia seria ativada para suplementar a liberação de energia para a realização do exercício. Porém, Ribeiro et al. (1986), Rusko (1986) e Brooks (1986) afirmam que, para o organismo como um todo, a glicólise anaeróbia somente contribui significativamente para a liberação de energia em intensidades acima de 70% do VO²máx.

    O VO² no PCR foi significativamente 17,8% menor do que o VO² a 80% do VO²máxE. Não houve diferença significativa entre o VO² no PCR e o VO² a 80% do VO²máxM, apesar do mesmo ter sido 9,4% maior que o VO² a 80% do VO²máxM. Dessa forma, a prescrição indireta da intensidade do treinamento aeróbio pelo percentual do consumo máximo de oxigênio não ultrapassar o limite de uma acidose metabólica compensada, apesar da prescrição pelo percentual do VO²máxE tende a superestimar as respostas metabólicas, principalmente nos indivíduos com menor condição física (RONDON et al. 1998).

Conclusão

    O objetivo deste trabalho foi comparar as respostas da FC e do VO² no LA e no PCR, mensuradas durante a ergoespirometria, com a FC e o VO² medido indiretamente, conforme as recomendações do ACSM, em relação aos limiares mais adequados para o aumento da aptidão cardiorrespiratória, ou seja, 70 a 85% da FCmáx e 60 a 80% do VO²máx. De acordo com os resultados pesquisados podemos concluir que: a) a fórmula do ACSM para cálculo do consumo de oxigênio máximo superestima os valores de consumo de oxigênio máximo medidos diretamente durante um teste com incrementos a cada 3 minutos; b) a fadiga muscular pode influenciar na resposta da FCmáx estimada para a idade nos indivíduos que não estão ambientados com esse ergômetro; c) não há diferença significativa entre a FC medida no LA e a FC a 70% da FCmáxE e FCmáxM, porém os valores de VO² prescritos indiretamente superestimam em aproximadamente 45% quando se utiliza o VO² a 60% do VO²máxE, e 20% em relação a 60% do VO²máxM o VO² no LA. O que predispões o praticante a uma intensidade de exercício em que já ocorre uma intensificação do metabolismo glicolítico; d) os valores da FC prescritos indiretamente 85% da FCmáxE e 85% da FCmáxM, subestimam em aproximadamente 8,4% e 13,2% respectivamente a FC no PCR; e) o VO² no PCR foi significativamente 17,8% menor do que o VO² a 80% do VO²máxE. Não houve diferença significativa entre o VO² no PCR e o VO² a 80% do VO²máxM, apesar do mesmo ter sido 9,4% maior que o VO² a 80% do VO²máxM. Estes resultados indicam que as prescrições adequadas das intensida-des para o treinamento aeróbio são mais eficientes e seguras quando determinada pela ergoespirometria.

Referências

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