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Prescrição de exercícios físicos por meio da
equação de freqüência cardíaca de reserva

Exercise prescription using the heart rate reserve equation

   
*Professor da Universidade Católica de Brasília - UCB
Mestrado em Educação Física - UCB
** Professor da Universidade Católica de Brasília - UCB
*** Professor da Universidade Católica de Brasília - UCB
PhD em Fisiologia do Exercício - University of New México, EUA
 
 
Prof. MSc. Fernando Policarpo Barbosa*
fernando@ucb.br
Prof. Dr. José Roberto Biazotto**
Prof. Dr. Martim Bottaro***
martim@ucb.br
(Brasil)
 

 

 

 

 
Resumo
    O presente estudo teve como objetivo verificar a precisão e a relação entre os percentuais (50%, 60%, 70% e 80%) da equação de freqüência cardíaca de reserva (FCR) e os percentuais do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) na prescrição da intensidade de exercícios aeróbios. O estudo contou com uma amostra de 53 universitários aparentemente saudáveis, ativos, do sexo masculino, com média de idade de 21,25 + 2,83 anos. Os indivíduos apresentavam as seguintes características morfológicas: massa corporal de 71,76 + 9,46 kg; massa corporal magra de 63,47 + 6,40 kg; percentual de gordura corporal de 11,25 + 5,31 % e estatura de 175,61 + 6,72 cm. Os valores médios para o VO2máx e da freqüência cardíaca máxima (FCmáx) medida foram de 55,73 + 8,10 ml/kg.min-1 e 192,00 + 7,94 bpm, respectivamente. Os resultados encontrados demonstram que a FCR tende a subestimar, para a amostra estudada, a freqüência cardíaca significativamente (p < 0,05) em todas os percentuais. As correlações (r) variaram de 0,37 a 0,55. O erro padrão de estimativa (EPE) das respectivas intensidades foram de 8,89 bpm para 50%; 9,83 bpm para 60%; 8,95 bpm para 70% e 6,92 bpm para 80%. Portanto, foi concluído que a equação FCR apresenta uma baixa precisão para a prescrição de exercícios aeróbios em indivíduos com características físicas similares a amostra estudada, tendendo a subestimar a capacidade física de indivíduos jovens ativos.
    Unitermos: Exercício aeróbio. Freqüência cardíaca. Consumo máximo de oxigênio.
 
Abstract
    The purpose of the present study was to evaluate the accuracy and the relationship between the heart rate reserve (HRR) equation and the maximum oxygen consumption (VO2max) in the prescription of different intensities (50%, 60%, 70% and 80%) of aerobic exercises. The sample was composed by fifty-three apparently healthy active male subjects (mean age = 21,25 + 2,83 years; height = 175 + 6,72 cm; body mass = 71,76 + 9,46 Kg; lean body mass = 63,47 + 6,40 Kg; relative body fat = 11,25 + 5,31 %). The mean values of measured VO2max and measured maximum heart rate were 55,73 + 8,10 ml/Kg.min-1 and 192,00 + 7,94 bpm, respectively. The results showed that the HRR tends to significantly (p < 0,05) underestimate the heart rate in this sample for all intensities estudied (50, 60, 70, and 80%). The correlation (r) varied from 0,37 to 0,55. The standard error of estimation (SEE) of the respective intensities were 8,89 bpm for 50%; 9,83 bpm for 60%; 8,95 bpm for 70% and 6,92 bpm for 80%. Therefore, it was concluded that the FCR equation shows little accuracy for the prescription of aerobic exercises in individuals with physical characteristics similar to this sample, and it tends to underestimate the physical capacity of young active individuals.
    Keywords: Aerobic exercise. Heart rate. Maximum oxigen consumption.
 

 
http://www.efdeportes.com/ Revista Digital - Buenos Aires - Año 8 - N° 54 - Noviembre de 2002

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Introdução

    A prática de exercícios físicos tem sido recomendada nos últimos anos como uma maneira preventiva para doenças degenerativas. Estudos vêem demonstrando que o engajamento em programas regulares de exercícios físicos promove a diminuição significativa nos riscos de mortalidade na população sedentária (LEE et al. 1995; ARAÚJO, 1998; SILVEIRA et al., 1999). Atualmente são muitos os praticantes que realizam exercícios físicos sem a devida orientação de um profissional habilitado. O que passa a ser um fator de risco para esta prática (TÚLIO et al., 2000).

    Embora não se saiba o número de óbitos ocorridos durante a prática de exercícios físicos, não podemos negligenciar essa possibilidade, o fato é que para a obtenção dos benefícios gerados pela prática regular de exercícios físicos a mesma deve ser baseada em princípios básicos como: duração, freqüência e intensidade (ARAÚJO, 1998; RONDON et al., 1998; SWAN, 1999; ACSM, 2000). As intensidades dos exercícios aeróbios e anaeróbios podem ser prescritas baseando-se em diferentes tipos de informações tais como:

    Freqüência Cardíaca Máxima (FCmáx) estimada ou medida, Unidades Metabólicas (MET), Consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx), e Índice de Percepção de Esforço - IPE (YAZBEK et al., 1994; ZAVALA & MAZZEI, 1996; RONDON et al., 1998; ACSM, 2000). SERRA (1997) e ARAÚJO (1998) recentemente ilustraram que testes indiretos de ergometria têm mostrado baixa precisão e eficácia na obtenção de parâmetros fisiológicos. RONDON et al. (1998) reportou que a utilização de testes submáximos para prescrição das intensidades do programa de exercícios físicos tende a superestimar a capacidade física do indivíduo.

    A utilização de equações de regressão para estimativa da FCmáx, em academias, é um procedimento habitual para a determinação das intensidades dos exercícios aeróbios. ARAÚJO et al. (1980) observou boa correlação entre a equação de estimativa da freqüência cardíaca máxima de JONES et al. (1975) e a freqüência cardíaca máxima medida através do teste de esforço máximo realizado em diferentes ergÔmetros. MESQUITA et al. (1995), em estudo correlacional, demonstrou que a equação de 220 - idade apresentava uma melhor precisão com a FCmáx observada também em teste de esforço. Porém, outros estudos demonstraram que o uso dessas equações para a prescrição das intensidades de treinamento aeróbio tende a superestimar a FCmáx em indivíduos jovens (POLICARPO & BOTTARO, 2000; TANAKA et al., 2001).

    Estudos também propuseram a utilização da equação de Freqüência Cardíaca de Reserva (FCR) preconizada por KARVONEN et al. (1957), em jovens com idade entre 20 e 23 anos, já que a mesma, apresentava uma correlação significativa entre os percentuais do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e os percentuais da freqüência cardíaca máxima (POLLOCK & WILMORE, 1993; PASSARO & GODOY, 1996; ROBERGS & ROBERT, 1997; ACSM, 1998). A equação utiliza a freqüência cardíaca de repouso (FCr), a qual é subtraída da freqüência cardíaca máxima (FCmáx) estimada por uma equação ou da FCmáx real obtida em teste de esforço máximo, sendo este valor multiplicado pelo percentual da intensidade desejada para o exercício (%int). Obtendo-se esse valor, soma-se novamente a freqüência cardíaca de repouso. Desta forma é encontrada a intensidade da freqüência cardíaca de treinamento (FCt) desejada, assim: FCt = [(FCmáx - FCr) x %int] + FCr.

    SWAIN & LEUTHOLTZ (1997); SWAIN et al., (1998); SWAIN (1999), em trabalhos experimentais e de revisão, questionaram dois aspectos na utilização da equação FCR; em primeiro lugar, que o estudo realizado por KARVONEN et al. (1957) não realizou análise do consumo de oxigênio, tendo esse estudo, apenas uma conotação de prescrição de treinamento para seis alunos do curso de medicina, em segundo lugar, que não existe uma correlação significativa entre os percentuais do VO2máx e da FCR conforme preconizado por outros autores (LODEREE & AMES, 1976; HOWLEY & FRANKS, 1992; POLLOCK & WILMORE, 1993; ROBERGS & ROBERTS, 1997). No entanto, SWAIN (1999) defende que os percentuais do VO2 de reserva (VO2res.) apresentam uma correlação com os percentuais da FCR. Portanto, vê-se a necessidade de melhor avaliar a precisão da equação de FCR na determinação das intensidades de exercícios aeróbios.

    Assim sendo, o objetivo deste estudo foi avaliar a precisão e a aplicabilidade da equação de FCR na prescrição das intensidades do treinamento aeróbio.


Metodologia

Amostra

    Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Católica de Brasília (UCB), Brasília, DF. A amostra foi composta de 53 alunos universitários, aparentemente saudáveis, voluntários, do sexo masculino, com idades variando entre 18 e 27 anos.


Local

    Todos os testes foram realizados no Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (LAFIT) da Universidade Católica de Brasília (UCB). O LAFIT apresenta controle de temperatura ambiente, bem como todos os equipamentos de segurança recomendados pelo Consenso Nacional de Ergometria (1995).


Procedimento

    Antes dos testes, os participantes foram convidados, por meio de questionário entregue em sala de aula. Os participantes foram informados dos objetivos, procedimentos, possíveis desconfortos, riscos e benefícios envolvendo a participação na pesquisa.

    Os indivíduos previamente selecionados foram instruídos a não se alimentarem três horas antes do teste, a não ingerirem bebidas alcoólicas quarenta e oito horas antes do teste e não se exercitarem doze horas antes de se apresentarem ao Laboratório. Chegando ao laboratório, deram seu consentimento de forma escrita e preencheram os questionários de estado de saúde. Em seguida os testes foram aplicados na seguinte ordem: 1) antropometria: massa corporal (MC), estatura (EST), dobras cutâneas (DC); 2) eletrocardiograma de repouso (ECG); 3) pressão arterial de repouso (PA); 4) espirometria de repouso e 5) teste de esforço máximo com análise metabólica de gases. Seriam excluídos os indivíduos que apresentassem hipertensão arterial diastólica limítrofe (120 a 140 mmHg), obesidade (percentual de gordura> de 25%), diabetes, doenças cardiovasculares e doenças do sistema respiratório. Massa Corporal (MC), Estatura (EST) e Dobras Cutâneas (DC)

    A massa corporal (MC) foi avaliada por meio de balança Filizola EletrÔnica/digital com resolução de 100 g (modelo: “Personal Line”); a estatura foi medida por meio de um estadiÔmetro (COUNTRY TECNOLOGY INC, Gays Mills, Wl. modelo 67031) com resolução em centímetros. Logo após, foi realizada a estimativa do percentual de gordura (% G) e da massa corporal magra (MCM) por meio de um compasso de dobras cutâneas marca Langeâ); (CAMBRIDGE SCIENTIFIC INDUTRIES, Cambridge, MD). Os dados foram calculados através do programa de composição corporal ARCHIMENDES versão 2.0 (MICROMED Ó, Brasília, DF). Para tanto, a equação utilizada foi a de JACKSON & POLLOCK (1978) de três dobras cutâneas para homens. Eletrocardiograma (ECG) e Pressão Arterial (PA) de Repouso

    Após a coleta dos parâmetros antropométricos, os candidatos foram colocados em uma maca, onde permaneceram em decúbito dorsal por dez minutos em repouso, logo após, tiveram a pressão arterial de repouso aferida por meio de um EsfigmomanÔmetro (BECTON DICKINSON â); em seguida, realizaram o ECG de repouso (MARQUETTE HELLIGE Ó, Medical Sistems, modelo: CardioSmart, versão 3.0 CS-MI).


Teste de Esforço Máximo com Análise Metabólica de Gases

    O teste de esforço máximo foi realizado em esteira rolante modelo Super ATL (INBRAMED, Porto Alegre, RS). A análise metabólica de gases foi realizada pelo analisador VO2000â acoplado ao sistema computadorizado ERGOPC Eliteâ versão 2.0 (MICROMEDÓ, Brasília, DF). Este analisador permite avaliar os seguintes parâmetros: volume de ar expirado por minuto (VE), volume de oxigênio consumido por minuto (VO2), volume de dióxido de carbono produzido por minuto (VCO2), e razão de trocas respiratórias (R). Antes do início de cada teste, o analisador metabólico de gases foi calibrado conforme as especificações do fabricante, com um gás conhecido e atestado pelo Centro de Controle Qualidade de Gases Especiais, composto de 17% de O2 e 5% de CO2 e com balanço de nitrogênio. A Freqüência Cardíaca (FC) foi monitorada por meio da derivação (CM 5), para tanto foi utilizado o eletrocardiograma do sistema ERGOPC Eliteâ versão 2.0 (MICROMEDÓ, Brasília, DF).

    O protocolo utilizado nos testes de esforço máximo foi de intensidade progressiva, com aumento da carga a cada um minuto, até o participante atingir a exaustão. A velocidade inicial foi de 4 km/h com um incremento de 1 km/h a cada minuto.


Tratamento estatístico

    Este estudo teve uma abordagem correlacional, tendo em vista avaliar a aplicabilidade de diferentes intensidades de treinamento aeróbio, utilizando como referência o teste de esforço máximo (VO2máx). Esta aplicabilidade deu-se entre os percentuais da equação de FCR, comparada com os percentuais fisiológicos do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e freqüência cardíaca máxima (FCmáx) medida em teste de esforço.

    A equação de FCR foi validada por meio de uma análise de regressão. A análise de regressão pressupõe que tanto a variável dependente quanto a variável independente são normalmente distribuídas. Os casos extremos (“outliers”) foram definidos por escores individuais de exclusão + 3,0 desvios padrão da média da variável em questão (STEVENS, 1996). Os critérios de validação utilizados na determinação da precisão das intensidades da FCR foram os seguintes: a) teste dependente “t de student”; b) avaliação do coeficiente de correlação (r); c) análise do erro padrão de estimativa (EPE) e d) análise dos escores individuais pelo método de BLAND & ALTMAN (1986). A análise foi realizada por meio do programa de estatística “Statistical Package for the Social Sciences” (SPSS 10.0). O nível de significância adotado foi de p <0,05.


Resultados

    Os dados foram coletados de uma amostra de 53 indivíduos voluntários, aparentemente saudáveis, do sexo masculino praticantes de exercícios físicos regularmente.

    A coleta de dados foi realizada no Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (LAFIT) o qual apresentou uma temperatura média de 21, 65 C° e umidade relativa do ar média de 63, 95%. A idade média da amostra estudada foi de 21,25 ± 2,83 anos, com variação das idades entre 18 e 27 anos; os valores médios das variáveis morfofuncionais de repouso e de esforço da amostra encontram-se na tabela 01.

Tabela 01 - Características morfofuncionais da amostra estudada (N = 53)


Onde: DP = desvio padrão


Precisão da Equação de Freqüência Cardíaca de Reserva

    Para o tratamento estatístico da variável estudada, os valores foram calculados com relação aos percentuais de 50, 60, 70 e 80% do VO2max. As médias dos dados da freqüência cardíaca e do consumo de oxigênio foram coletadas no intervalo de vinte segundos, para cada minuto referente aos percentuais estudados. No presente estudo, foi utilizada a freqüência cardíaca máxima (FCmáx) obtida em teste de esforço máximo, como forma de verificar a precisão da equação de freqüência cardíaca de reserva (FCR) de Karvonen et al (1957). Os valores médios dos percentuais da freqüência cardíaca (bpm) obtida em testes de esforço e estimados pela equação de FCR, relativos às intensidades de 50%, 60%, 70% e 80% e ao consumo máximo de oxigênio (VO2máx) estão apresentados na tabela 02 e poderão ser observados nas figuras 01 e 02.


Figura 01 - Relação entre os valores medidos da FC para a intensidade de 50 % e 60% do VO2máx


Figura 02 - Relação entre os valores medidos da FC para a intensidade de 70 % e 80% do VO2máx



Tabela 02: Valores médios da freqüência cardíaca em relação ao percentual do consumo máximo de oxigênio (N = 53).

FC/VO2= freqüência cardíaca referente ao percentual do consumo máximo de oxigênio; %FCR = percentual da freqüência cardíaca de reserva; DP = desvio Padrão; bpm = batimento por minuto; r = coeficiente de correlação; * = p <0,05; ** = p <0, 01.

    Os resultados da análise da precisão da equação e da precisão da FCR, para as diferentes intensidades do VO2máx, utilizando-se a freqüência cardíaca máxima real (FCmáx), assim como o erro constante (EC), erro padrão de estimativa (EPE) e o valor “t” para cada intensidade, encontram-se na tabela 03.

Tabela 03: Resultados da análise da precisão da equação de predição
da FCR, para as intensidades de 59%, 60%, 70% e 80% do VO2máx.


EC = erro constante; EPE = erro padrão de estimativa; bpm = batimentos por minuto.


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