20 Fisioterapia Especialidades - Volume 1 - Numero 2 - nono / nono de 2008

ARTIGO ORIGINAL

Wouber Hérickson de Brito Vieira1, Cleber Ferraresi2, Elizabeth Garcia de Freitas2, Sérgio Eduardo de Andrade Perez3, Vilmar Baldissera3, Nivaldo Antonio Parizotto4

1Doutorando em Fisioterapia – Laboratório de eletrotermofototerapia – UFSCar.2Graduação em Fisioterapia – Laboratório de eletrotermofototerapia – UFSCar.3Prof. Dr. do Depto. de Ciências Fisiológicas – Lab. de Fisiologia do Exercício - UFSCar.

RESUMO

Esse estudo investigou o Limiar de Compensação Respiratória (LCR) e Carga Máxima de Esforço (CM), de mulheres jovens saudáveis submetidas a treinamento aeróbio e a fotoestimulação laser. 45 indivíduos foram aleatoriamente divididos em três grupos (n=15): 1. controle (GC); 2. treinamento aeróbio em ciclo ergômetro, três vezes por semana, durante nove semanas consecutivas na carga do Limiar Anaeróbio - LA (GT); 3. treinamento aeróbio e fotoestimulação laser (GaAlAs - 808nm com 6 diodos; na potência de 60mW) imediatamente após cada sessão de exercício sobre o quadríceps, bilateralmente (GTL). Foram realizadas avaliações pré e pós-treinamento de ergoespirometria (LCR e CM). Na estatística foram utilizados os testes ANOVA com medidas repetidas e post-hoc de TUKEY. Considerou-se um nível de significância de p ≤ 0,05. Após o período de treinamento houve um aumento do LCR e CM em ambos os grupos treinados (p<0,01). Na comparação entre grupos essa diferença também foi significativa em ambas variáveis (LCR e CM) para os grupos GT (p=0,02; p=0,003) e GTL (p=0,03; p=0,019) em relação ao GC. Foi observada uma forte correlação entre LCR e CM nesses grupos: GT (r=0,9845) e GTL (r=0,9929). Os achados sugerem que o treinamento aeróbio na carga do LA promove um aumento na capacidade aeróbia, enquanto que o laser não foi efetivo em potencializar essa capacidade.

Palavras-chave: Treinamento aeróbio, laserterapia, limiar anaeróbio, limiar de compensação respiratória, carga máxima de esforço.

ABSTRACT

This study investigated the Respiratory Compensation Threshold (RCT) e Effort Maximal Load (ML) of healthy young women submitted to aerobic training and laser photostimulation. Forty five individuals were randomly divided into three groups (n=15): 1. control (CG); 2. cycle ergometer aerobic training, three times a week during nine consecutive weeks with anaerobic threshold (AT) load (GT); 3. aerobic training with laser photostimulation (GaAlAs - 808nm with 6 diodes; 60mW potency) immediately after each exercise session on the quadriceps muscles bilaterally (LTG). Pre and post-treatment assessment were performed regarding ergospirometry (RCT and ML). Difference between groups was verified by means of the analysis of variance (ANOVA) with repeated measures, followed by TUKEY post-hoc analysis. The significance level was considered at p ≤ 0.05. It was observed an increase in RCT and maximum effort load in both training groups (p<0.01) after the treatment period. Comparison between groups presented significant differences in both the variables RCT and maximum load for the groups TG (p=0.02; p=0.003) and LTG (p=0.03; p=0.019) in relation to CG. A strong correlation was observed between this variables on the groups TG (r=0.9845) and LTG (r=0.9929). These findings suggest that aerobic training with AT load provide an increased aerobic capacity while the laser photostimulation wasn’t effective in to raise one gain.

- Key words: Aerobic Training, Lasertherapy, anaerobic threshold, respiratory compensation threshold, effort maximal load.

EFEITOS DO LASER DE BAIXA INTENSIDADE SOBRE A CAPACIDADE AERÓBIA DE MULHERES SUBMETIDAS AO TREINAMENTO AERÓBIO

Endereço para correspondência: Wouber Hérickson de Brito Vieira Rua Cachoeira de Minas, 2957 - Neópolis – CEP.59.084-410 – Natal/RN- BrasilE-mail: hericksonfisio@yahoo.com.brTel: +55 (84) 3217-3918

EFFECTS OF LOW-LEVEL LASER THERAPY ON AEROBIC CAPACITY OF WOMAN SUBMITTED TO AEROBIC TRAINING

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INTRODUÇÃO A terapia laser de baixa intensidade (LLLT) é uma modalidade terapêutica luminosa que possui propriedades especiais capazes de interagir com os tecidos biológicos. Essa tera-pia tem se destacado, sobretudo, pela sua eficácia no processo dereparo tecidual e controle da dor1. No entanto, outros efeitos têm sido atribuídos a LLLT 2 com destaque aos relacionadas à bioen-ergética, como o aumento da taxa respiratória mitocondrial e da síntese de ATP mediante modificações mitocondriais 3-8. Nesse sentido, estudos sugerem que, em células irradiadas, eventos foto-químicos e fotofísicos ocorrem primariamente nas mitocôndrias, cujas alterações respiratórias são explicadas como resultado tanto de mudanças estruturais 4 quanto químicas (metabólicas) nessa organela citoplasmática, podendo estas ocorrer no potencial de membrana 6 e/ou em atividades enzimáticas 5,7-9. Dentre as evidências, tem sido encontrada a formação de mitocôndrias gi-gantes a partir da fusão das membranas de mitocôndrias vizinhas e menores, de tal forma que seriam capazes de proporcionar altos níveis de respiração celular. Entretanto, um mecanismo químico baseado na ativação e/ou mudança do potencial redox de compo-nentes da cadeia respiratória mitocondrial (citocromo C oxidase e NADHdesidrogenase) parece ser crucial na determinação desse efeito sobre a bioenergética 2. Para tanto, o estado fisiológico da célula é um fator determinante da resposta tecidual frente à estimulação laser, de modo que a efetividade tende a ser ótima quando o tecido biológico encontra-se em condições de estresse oxidativo, como por exemplo, diante de lesão tecidual ou atividade física vigorosa 10,11. Portanto, os efeitos sobre a bioenergética favorecem o maior uso da via metabólica aeróbia, contribuindo assim, para a maior disponibilidade de energia celular. Do ponto de vista prático, essas respostas poderiam ser de fundamental importância na reabilitação de paciente e no desempenho atlético, como por exemplo, o aumento da capacidade aeróbia. O treinamento de endurance também promove mudanças nas características estruturais e metabólicas das mitocôndrias, proporcionando, portanto, adaptações metabólicas e fisiológicas no sentido de aumento da capacidade aeróbia 12-14. Dentre os indicadores de capacidade aeróbia destaca-se o limiar anaeróbio e o consumo máximo de oxigênio, os quais são preditores da aptidão cardiorrespiratória dos indivíduos, tendo importantes implicações práticas na reabilitação, no planejamento da intensidade de treinamento e predição da performance no esporte 12,15. Portanto, nossa hipótese é a de que a LLLT pode ser um coadjuvante do exercício no aumento da capacidade aeróbia e condicionamento físico de indivíduos, tendo em vista algumas ações semelhantes dessas modalidades sobre o metabolismo oxidativo nas células musculares. Essa hipótese já foi testada em estudos prévios do nosso grupo utilizando um modelo experimental 9,16. No entanto, não é de nosso conhecimento a existência de estudos em humanos, devidamente controlados, investigando os possíveis benefícios

do laser sobre a bioenergética em seres submetidos ao estresse fisiológico do treinamento físico, sendo, pois, uma linha de pesquisa inovadora. Portanto, o propósito deste estudo foi verificar a capacidade aeróbia (Limiar de Compensação Respiratória e Carga Máxima de Esforço), de mulheres jovens saudáveis submetidas a treinamento aeróbio e fotoestimulação laser.

MÉTODOSSujeitos Os sujeitos foram inicialmente recrutados por meio de divulgação impressa distribuída em vários locais de uma instituição de ensino superior, os quais foram catalogados numa lista de aproximadamente 65 voluntários. Fizeram parte do estudo indivíduos jovens, do sexo feminino, idade entre (18 e 25 anos), altura entre (155 e 175 cm), Índice de Massa Corpórea (IMC) entre (18,5 e 25 Kg/m2), clinicamente saudáveis, e padrão de vida sedentário e/ou fisicamente ativo, e, portanto não atletas conforme classificação proposta por Caspersen et al.17, ou seja, não podiam participar de algum programa de atividade física regular por mais que duas vezes por semana. Além disso, esses indivíduos não podiam apresentar história prévia de algum grau de lesão muscular no quadríceps femoral e/ou problemas no sistema cardiovascular e osteoarticular, nem doença de caráter sistêmico como Diabetes mellitus e Hipertensão arterial. A partir dessa triagem prévia, 45 indivíduos foram aleatoriamente convocados para participarem do estudo. Após aprovação do projeto pelo comitê de ética e pesqui-sa, os indivíduos foram informados sobre os objetivos do estudo, caráter metodológico dos testes a que seriam submetidos e assina-ram um termo de consentimento livre e esclarecido, no momento da admissão no experimento, conforme resolução CSN 196/96. Os dados biométricos dos indivíduos estão descritos na tabela 1.

Valores são media e desvio-padrão.

Tabela 1 - Características antropométricas e composição corporal dos grupos estudados.

Pré

CG TG LTG

Pós Pré Pós Pré Pós

Idade (anos) 21,3±2,2 20,5±1,3

1,63±0,04

54,5±5,2 55,3±5,3 56,3±6,2

1,60±0,04 1,64±0,05

57,1±6,7 55,1±6,8

21,2±1,7

55,7±6,5

20,5±1,8 20,8±1,7 21,8±2,1 22,2±2,3 20,6±1,8 20,7±1,7

22,0±5,2 22,5±4,2 23,1±3,3 23,5±4,2 22,6±3,2 22,8±3,2

65,8±3,1 66,4±2,9 68,7±5,3 68,9±4,9 66,6±3,6 66,2±3,3

Altura (m)

Peso (kg)

IMC (kg/m2)

Gordura (%)

GE treinado

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Desenho Experimental

Seqüência dos procedimentos

Primeiramente foi realizado um estudo piloto com al-guns indivíduos visando determinar os protocolos experimentais. Em seguida, os indivíduos foram submetidos a avalia-ções fisioterapêutica, nutricional e médica iniciais, visando ga-rantir, de fato, condições clínicas e metodológicas para participar do estudo.Durante estas avaliações foram obtidos dados de hábito alimentar, antropometria, composição corporal (adipometria e bioimpedância), exames bioquímicos (colesterol, glicemia e fra-ções de lipoproteínas) e eletrocardiograma de repouso para reg-istro do estado de saúde cardíaco e sistêmico. A partir daí os 45 indivíduos foram aleatoriamente (sorteio) distribuídos em três grupos (n=15). O primeiro serviu de controle (GC) e foi submetido so-mente a procedimentos de avaliação; o segundo foi submetido a um protocolo de treinamento aeróbio (TG); e o terceiro foi sub-metido ao mesmo protocolo de treinamento físico associado a fotoestimulação laser (LTG). Após a alocação dos grupos os indi-víduos foram selecionados para realização de um teste de esforço físico incremental em ciclo ergômetro (ergoespirometria) para a determinação do Limiar Anaeróbio Ventilatório (LA), Limiar de Compensação Respiratória (LCR) e carga máxima de esforço (CM). Esta avaliação foi realizada antes do treinamento, e a cada três semanas para reajuste da carga (LA). Todos os voluntários foram orientados a não alterarem suas rotinas físicas normais e seus hábitos alimentares durante todo o período de experimento, bem como, não ingerir bebida alcoólica, procurar dormir bem (tempo e qualidade do sono) e não realizar atividade física vigo-rosa no dia anterior às avaliações. Esse teste ergoespirométrico foram realizados no mesmo período do dia (vespertino). Após esses procedimentos de avaliação os grupos TG e LTG foram submetidos ao protocolo de treinamento aeróbio enquanto o CG foi orientado a manter o nível prévio de atividade física. Após o período de treinamentos todos os procedimentos de avaliação realizados previamente foram repetidos.

Protocolos experimentais Avaliação do limiar anaeróbio, limiar de compensação respiratória e carga máxima Os sujeitos realizaram um teste de esforço físico in-cremental tipo degraus contínuos (teste de Balke) num ciclo ergômetro de frenagem eletromagnética (Ergo 167 Cycle), ini-ciando na potência (carga) de 25 W com aumento gradativo de 25 W a cada dois minutos de exercício até a exaustão física ou surgi-mento de eventuais sinais e sintomas limitantes. Os voluntários foram orientados e encorajados a manter a velocidade em torno de 60-70 rotações por minuto, sendo concluído o teste quando o indivíduo não conseguisse mais manter 10% dessa taxa de rota-ção. Durante esse protocolo foi utilizado um analisador de gases (ergoespirômetro – VO2000 MedGraphics) para monitoramento das trocas gasosas a cada 20 segundos (média), os quais eram transferidos automaticamente para o software aerograph visando a determinação das variáveis supracitadas. LA ventilatório foi de

terminado pelas curvas da ventilação e equivalente de oxigênio, enquanto que o LCR pelas curvas de ventilação e equivalente de CO2. Todos os sujeitos atingiram os critérios para VO2pico como: taxa de troca respiratória (QR) maior que 1.1 e/ou freqüência

cardíaca máxima (FCmáx) dentro de ± 10 batimentos dos va-lores de referência apropriados para a faixa etária dos indivíduos 18. A freqüência cardíaca foi registrada durante o teste por meio de um Polar eletromagnético na faixa vermelho e infra-vermelho (R-IR). A cada bloco de esforço o indivíduo foi ques-tionado para indicar o nível de esforço percebido por meio da visualização da escala de Borg de 6 a 20 pontos. As condições ambientais foram controladas por meio de condi-cionador de ar Springer, sendo que a temperatura foi man-tida entre 22-25ºC e umidade relativa do ar entre 40% e 60%.

Protocolo de treinamento: O treinamento foi realizado em um ciclo ergômetro (Ergo 167 Cycle), três vezes por semana, durante um período to-tal de 9 semanas consecutivas, na carga de esforço correspondente ao LA ventilatório. As sessões de treinamento tiveram duração de 40-60 minutos, sendo que cada sessão iniciava com 5 minutos de aquecimento e terminava com 5 minutos de resfriamento ambos numa carga inferior ao LA. Essas sessões foram de treinamento foram supervisionadas por um instrutor. O reajuste da carga foi feito ao final da terceira e sexta semanas de treinamento como forma de respeitar o princípio da sobrecarga fisiológica. Todos os parâmetros de treinamento estabelecidos nesse estudo seguiram as recomendações do American College of Sports Medicine (ACSM 1998).

Fotoestimulação laser: As aplicações foram realizadas imediatamente após cada sessão de treinamento, como forma de aproveitar as condições de “estresse fisiológico”, e conseqüentemente, de alterações me-tabólicas do indivíduo, tendo em vista a maior eficácia do laser nessas condições 10,11. Foram utilizados os seguintes parâmet-ros: um aparelho na faixa do infravermelho próximo (GaAlAs-808 nm), com seis diodos na potência de 60 mW; energia por ponto de 0,6 J, os quais foram aplicados em cinco regiões rela-tivamente eqüidistantes no ventre do quadríceps, bilateralmente, totalizando 30 pontos irradiados por sessão em cada membro.

Análise estatística Os resultados são expressos como média e desvio-padrão. A distribuição normal dos dados foi verificada pelo teste de Shapiro-Wilk. A diferença entre os grupos foi verificada pela análise de variância (ANOVA) com medidas repetidas, seguida da análise post-hoc de TUKEY. A análise da relação entre variáveis foi realizada pelo teste de correlação de PEARSON. Os dados foram analisados utilizando o software SPSS for Windows (versão 11.0). O valor de significância estatística foi de (p ≤ 0,05).

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RESULTADOS

Características antropométricas e composição corporal Foi possível observar que não houve modificações significativas entre os momentos pré e pós treinamento para todos os grupos estudados (p > 0,05). Os valores referentes a essas variáveis podem ser visualizados na tabela 1.

Limiar de Compensação Respiratória (LCR) Após o período de treinamento foi possível observar um aumento do LCR nos grupos GT (de 123,00 ± 18,68 para 151,33 ± 19,23 watts - P = 0,0000) e GTL (de 118,33 ± 21,68 para 153,33 ± 23,65 watts - P = 0,0000). Na comparação entre gru-pos houve uma diferença significativa dos grupos GT (p = 0,02) e GTL (p = 0,03) em relação ao GC, conforme ilustrado na Figura 1.

Figura 1: Limiar de Compensação Respiratória (LCR) pré e pós-período de treinamento entre os grupos estudados. Valores são média ± desvio-padrão. **significância estatística – p < 0,01 entre os momentos pré e pós-treinamento. † significância estatística em relação ao GC (p<0,05).

Carga Máxima de Esforço Após o período de treinamento foi possível observar um aumento da carga máxima nos grupos GT (de 146,67 ± 26,5 para 183,33 ± 21,68 watts - P = 0,0000) e GTL (de 141,66 ± 23,27 para 178,33 ± 26,50 watts - P = 0,0000). Na comparação entre grupos houve uma diferença significativa dos grupos GT (p = 0,003) e GTL (p = 0,019) em relação ao GC, conforme ilustrado na Figura 2.

Figura 2: Carga Máxima pré e pós o período de treinamento entre os três grupos estudados. Values are means ± SD. Valores são média ± desvio-padrão. **significância estatística – p < 0,01 entre os momentos pré e pós-treinamento. † significância estatística em relação ao GC (p < 0.05).

DISCUSSÃO

Esse trabalho investigou a ação do laser de baixa intensidade sobre a performance aeróbia de mulheres jovens sob treinamento físico. Esta problemática já foi investigada em animais de experimentação, cujos resultados sugerem o efeito da terapia laser no aumento da capacidade aeróbia por meio da análise de lactacidemia e atividade enzimática 9,16. Entretanto, não é de nosso conhecimento relatos de estudos controlados em humanos investigando essa temática, sendo, portanto, o propósito principal desse estudo.

Características individuais de linha de base Nossos dados exibiram uma distribuição relativamente homogênea no que diz respeito à faixa etária, características antropométricas, composição corporal e aptidão cardiorrespi-ratória em sua linha de base de todos os indivíduos alocados nos três grupos estudados. Isto possibilitou análises estatísti-cas mais consistentes, e consequentemente, a determinação de conclusões mais fidedignas, uma vez que nesse estudo foi adotada uma distribuição aleatória dos indivíduos nos diferentes grupos. Uma variável importante nos estudos envolvendo treinamento físico diz respeito ao IMC, o qual infere parte da composição corporal e perfil metabólico dos indivíduos. Nesse estudo não foi observada modificações significantes nessa variável após o período de treinamento nos grupos exercitados. De acordo com dados da literatura, parece que valores médios de IMC sãos menos representativos (modificáveis) quando se encontram abaixo de 30 Kg/m2 conforme observado por outros autores (Hautala et al. 2006). Portanto, como todos os indivíduos apresentaram valores dentro de parâmetros de normalidade (entre 18,5 e 25 Kg/m2) em sua linha de base e após o período de treinamento, tal fato pode ter sido de fato, confirmado nesse estudo.

Resposta individual ao treinamento de endurance A realização de estudos investigando adaptações fisiológicas aeróbias representadas nesse estudo pelo limiar de compensação respiratória e Carga Máxima de Esforço frente ao treinamento de endurance é de extrema importância pela comunidade científica, tendo em vista as aplicações práticas dessas variáveis, como por exemplo, na avaliação da performance do indivíduo, prescrição de uma determinada atividade física e reabilitação. Estudos prévios têm exibido que as características iniciais podem ter um impacto sobre a resposta individual frente ao treinamento de endurance, de modo que sujeitos com baixo nível de capacidade aeróbia (VO2máx) em sua linha de base melhoram a aptidão cardiorrespiratória em maiores índices quando comparado com sujeitos já com níveis maiores de VO2máx 20. Os achados desse estudo apontam, primeiramente, para a eficácia do treinamento aeróbio proposto no aumento da capacidade aeróbia, representado pelo deslocamento do LA para um nível de maior esforço, aumento do LCR e da CM após o período de treinamento nos grupos exercitados. Esses achados

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corroboram com diversos estudos investigando os benefícios car-diorrespiratórios e musculares ao treinamento de endurance 13,14,19, os quais apontam o treinamento como fator determinante na diminuição de fatores de risco para doenças cardiovasculares, e, portanto, como elemento importante na promoção da saúde. Essas respostas se devem em grande parte às adaptações fisiológicas, em especial musculares, traduzidas pelo maior conteú-do e atividade mitocondrial em tecidos como músculo esquelético, coração e fígado, e conseqüentemente, pela maior oferta de O2 para síntese de ATP. Entretanto, é necessária uma correta programação das variáveis intensidade, duração e frequência de treinamento para a obtenção de respostas satisfatórias à saúde e bem-estar dos indivíduos (ACSM 1998).

Respostas fisiológicas frente à fotoestimulação No presente ensaio clínico em humanos não foi possível verificar uma ação benéfica do laser no aumento da capacidade aeróbia. Apesar de se saber da eficácia do laser no aumento da taxa respiratória mitocondrial e da quantidade de energia livre disponibilizada pelos fotorreceptores mitocondriais em ratos 9, nossos dados sugerem que possíveis respostas bioquímicas locais proporcionadas pela terapia laser não desencadearam manifestações sistêmicas. Essa investigação é importante, no sentido de buscar o melhor entendimento de eventuais recursos que possam contribuir na melhoria do desempenho muscular, e assim, contribuir para a reabilitação mais precoce e melhoria na perfor-mance de atletas. Essa linha de pesquisa é ainda pioneira, de modo que a realização de mais estudos utilizando diferentes modelos experimentais (parâmetros do laser, protocolos de treinamento e avaliação) poderia contribuir para o melhor entendimento da ação do laser sobre a bioenergética. Destacamos ainda que a dosimetria do laser é um fator bastante relevante para a obtenção de resulta-dos satisfatórios, entretanto, ainda foco de bastante contradição entre os autores 10. Nesse sentido foi preconizada uma dose superior quando comparada às utilizadas nos estudos prévios em animais de experimentação no sentido de compensar as maiores atenuações presentes nos estudos com humanos. No entanto, entendemos que a transferência das doses utilizadas em animais para estudos em humanos deve ser cautelosa. Portanto, foi evidenciado o aumento na capacidade aeróbia de todos os indivíduos submetidos ao regime de treina-mento e o laser não se mostrou um recurso capaz de potencializar essa capacidade aeróbia.

Agradecimentos Os autores do estudo agradecem especialmente ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológi-co (CNPq) pelo apoio financeiro parcial do estudo e a Empresa DMC®, São Carlos, SP, Brasil em nome da Dr. Luciana Almeida Lopes pela fabricação e doação do protótipo equipamento de fotoestimulação laser.

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