consumo de oxigênio na natação diferentes - metodologias e possibilidades de aplicação

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  • 7/26/2019 Consumodeoxignionanataodiferentes - metodologiasepossibilidadesdeaplicao

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    Page 1

    1 Consumo de oxignio na natao Artigo de Reviso

    Consumo de oxignio na natao: diferentesmetodologias e possibilidades de aplicao

    Oxygen consumption in swimming: different methodologies and

    application possibilities

    Flvio A. S. Castro1

    Marcos Franken1

    Ricardo P. Silveira1

    Carlos B. Mota1

    1Laboratrio de Pesquisa do

    Exerccio - Escola de Educao

    Fsica/Universidade Federal do

    Rio Grande do Sul

    RESUMO: Algumas metodologias tm sido desenvolvidas a fim de permitir a mensurao do consumo de

    oxignio (VO2) em condies mais prximas realidade do atleta de natao. Dentre essas, podem ser

    citadas a utilizao doswim flume, tethered swimming, retro-extrapolao a partir da recuperao,

    ergmetro de brao e perna e natao com coleta durante o nado. O objetivo deste estudo abordar

    diferentes metodologias para obteno de valores de VO2 na natao, ressaltando alguns dos principais

    estudos realizados nesta rea at ento. As palavras-chave utilizadas para procura dos estudos foram:

    oxygen consumption, swimming, training, nas bases Scopus, Capes, Lilacs, Springerlink e Scielo.

    Demonstrou-se que no existem diferenas na obteno do VO2 entre os mtodos de retro-extrapolao a

    partir da recuperao, natao li vre,swimming-flume, tethered-swimming e ergmetro de brao. Mesmo

    assim, extramamente difcil uma estimativa vlida para os valores de VO2 em natao. No entanto,

    considerando a determinao do VO2 em natao livre via equipamento com coleta breath-by-breath,

    possivelmente o mtodo mais adequado seja este, contudo o arrasto produzido pelo equipamento precisa

    ser melhor investigado.

    Palavras-chave: Consumo de oxignio Treinamento Natao.

    ABSTRA CT: Some methods have been developed to allow the oxygen consumption (VO 2) assessment in

    conditions next to the swimmer practice reality. It can be cited the swimming flume, tethered swimming,

    backward extrapolation from the recuperation curve, arm and ki ck ergometer and free swim ming with

    direct measure. This review proposes to aboard different methodologies used to obtain VO 2 values in

    swimming, focusing some of the most important studies performed in this area. The key-words used for

    searching the studies were: oxygen consumption, swimming, training, in bases Scopus, Capes, Lilacs,

    Springerlink and Scielo. It is demonstrated that there were no differences among the backward

    extrapolation from the recuperation curve, free swimming with direct measure, swim flume, tethered

    swimming, and arm ergometer. Anyway its extremely hard to determine a valid VO2 value in swimming.

    Although, considering the VO2 determination in free swimming and gathering equipment in a breath-by-

    breath, as the m ost adequate m ethod, probably the most appropriate m ethod is that, although the i ncreased

    drag produced by the equipment should be more studied.

    Key Words: Oxygen consumption Training Swimming.

    CASTRO FAS, FRANKEN M, SILVEIRA RP, MOTA CB. Consumo de oxignio na

    natao: diferentes metodologias e possibilidades de aplicao. R. bras. Ci. e Mov201018(3):88-93.

    http://portalrevistas.ucb.br/index.php/RBCM/article/viewFile/1633/1710http://portalrevistas.ucb.br/index.php/RBCM/article/viewFile/1633/1710http://portalrevistas.ucb.br/index.php/RBCM/article/viewFile/1633/1710http://portalrevistas.ucb.br/index.php/RBCM/article/viewFile/1633/1710
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    R. bras. Ci. e Mov 201018(3):88-93.

    Enviado em: 19/07/2010

    Aceito em: 21/01/2011

    Contato: Flvio Antnio de Souza Castro - [email protected]

    Page 2

    89 Consumo de oxignio na natao

    Introduo

    Em natao, de acordo com Toussaint e

    Hollander23 , o gasto energtico est relacionado

    velocidade mdia de nado (VN), eficincia bruta,

    eficincia propulsiva e ao arrasto. Segundo esses autores,

    a energia, para eventos em natao, gerada tanto por

    processos aerbios, quanto por anaerbios e um balano

    deveria existir entre a energia necessria para nadar uma

    distncia em determinado tempo e o total de energia

    disponvel neste tempo a partir dos sistemas metablicos.

    As relaes entre o consumo de oxignio (VO 2), a

    economia de nado e o desempenho em natao tm sido

    foco de diversos estudos4,5,17.

    A representao do VO2 realizada,

    tradicionalmente, de duas maneiras: em unidades

    absolutas (l.min-1) ou em unidades relativas massa

    corporal (mlkg-1

    min-1

    ). Na natao, de acordo com

    Gullstrand9 a representao do VO2 em mlkg-1min-1 no

    plenamente justificvel, devido influncia da fora de

    sustentao neste caso, aumento da massa corporal total

    por tecido de gorduras, por exemplo, apresenta pouco

    efeito negativo na gua quando comparado ao mesmo

    efeito negativo para atividades terrestres. Por isso, para

    Gullstrand9, entre nadadores, os valores de VO2 deveriam

    ser expressos em lmin-1 ou, ainda, por mlkg-1min-1,

    desde que a massa corporal seja obtida do peso

    hidrosttico, no do peso terrestre. Nesta reviso, so

    mantidas as unidades apresentadas pelos autores dos

    estudos revisados, embora, considere-se a expresso do

    Dentre essas tcnicas, podem ser citadas a utilizao de

    swim flume1,24, tethered swimming1,19 retro-extrapolao

    a partir da recuperao14,18,19,3,17, ergmetro de brao e

    perna12,16 e natao com coleta durante o nado4,2,8. Desta

    forma, este estudo de reviso pretende abordar diferentes

    metodologias para obteno de valores de VO 2 na

    natao, ressaltando alguns dos principais estudos

    realizados nesta rea at ento.

    Os artigos foram selecionados nas bases de dados

    SCOPUS, LILACS, SPRINGERLINK e SCIELO, no

    perodo entre maro de 2007 e junho de 2010, sendo que

    alguns artigos indexados em outras bases de dados foram

    eventualmente includos de acordo com sua relevncia.

    As palavras-chave utilizadas para procura dos estudos no

    artigo foram: oxygen uptake, oxygen consumption,

    swimming, training. Foram revisados tanto artigos

    experimentais, quanto de reviso, desde que esses fossem

    considerados imprescindveis para a melhor compreenso

    do tema.

    Mtodo de retro-extrapolao

    Para Lavoie e Mont-Petit13 , o mtodo de retro-

    extrapolao na natao teria sido utilizado,

    primeiramente por Di Prampero et al.7, e consistia na

    obteno de valores de VO 2, a cada 20 s, aps o nado e

    aplicao de uma curva de regresso simples, com o

    mtodo dos mnimos quadrados, entre o tempo e os

    valores de VO2, a fim de predizer o valor de VO 2 quando

    o tempo fosse zero. Poujade et al.17 verificaram

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    VO2 em ml kg-1min-1 ser de mais fcil interpretao a

    aplicao.

    Diferentes procedimentos tm sido utilizados para

    a identificao do VO2, mximo ou no, durante, e/ou

    imediatamente aps o nado. Mas, de acordo com

    Hlmr10 , devido s condies ambientais, aos

    movimentos corporais e s viradas contra a borda em

    piscinas, a medida do VO 2 na natao, em comparao a

    modalidades realizadas em seco, apresenta uma maior

    dificuldade em ser realizada. A fim de superar essas

    condies adversas, algumas metodologias tm sido

    desenvolvidas a fim de permitir a mensurao do VO 2 em

    condies mais prximas realidade do atleta de natao.

    correlaes entre o desempenho em prova de 400 m nado

    livre com o consumo mximo de oxignio (VO 2max)

    obtido pelo mtodo de retro-extrapolao e a correlao

    entre o desempenho e a economia de nado, (r = 0,877 e

    0,837), respectivamente. A economia de nado foi definida

    pelo quociente entre o V O2 (mlmin-1) e a VN (mmin-1).

    Montpetit et al.14 no encontraram diferenas entre

    os valores de VO2 obtidos durante corrida em esteira,

    natao livre com coleta de gases durante o nado e

    natao livre com coleta de gases imediatamente aps o

    nado, e encontraram correlao significativa (r = 0,99)

    entre os valores obtidos na corrida e na natao, mtodo

    de coleta durante o nado, e (r = 0,94) entre os valores

    Page 3

    CASTRO et al. 90

    obtidos pelos dois mtodos citados na natao e

    concluram que a predio do VO 2 na natao com o

    mtodo de retro-extrapolao fornece uma boa estimativa

    do VO2 durante o nado. Ainda, encontraram que o mtodo

    de retro-extrapolao teve um valor maior de VO 2 obtido

    em natao livre com coleta de gases imediatamente aps

    o nado (p < 0,01) ao ser comparado com o valor obtido na

    corrida Em relao comparao de teste e re-teste do

    mtodo de retro-extrapolao, os autores encontraram

    correlao (r = 0,92). Assim, de acordo com Montepetit et

    al.14 , as determinaes de VO2max, em natao, podem ser

    obtidas, em testes de campo, a partir dos valores de

    recuperao, desde que quatro condies bsicas de teste

    sejam respeitadas: (1) exerccio deve ser progressivo e

    contnuo, em intensidade no supra-mxima, levando

    exausto, com durao superior a quatro minutos (2) no

    haver nenhum atraso entre o fim do exerccio e o incio da

    coleta de gases (segundo os autores, qualquer atraso entre

    o fim do exerccio e o incio da coleta pode prejudicar a

    qualidade dos dados14 ) e (3) coleta de gases deve

    comear no incio da primeira expirao e terminar

    aproximadamente 20 segundos aps.

    Ribeiro et al.18 avaliaram o VO2 imediatamente

    aps a performance de 400 m nado crawl na maior VN

    possvel. Aos nadadores era solicitado que, na ltima

    braada da distncia, bloqueassem a respirao e

    30 segundos, at que os nadadores no conseguissem

    permanecer estacionrios, ou s eja, fos sem puxados para

    trs pelas cargas. Os valores obtidos aps a distncia de

    200 jardas (aproximadamente 183 m), do TNE e da

    distncia de 500 jardas (aproximadamente 457 m) foram

    de 3,13 0,19, 3,20 0,19 e 3,20 0,17 lmin-1,

    respectivamente (r = entre 0,94 e 0,96). Segundo os

    autores, a determinao do VO2max, utilizando-se amostra

    de 20 segundos de ar expirado obtidas aps mxima

    performance, fornece fidedigna avaliao do VO 2max.

    Ainda, a distncia de 183 m mostrou ser uma alternativa

    mais vivel, levando em considerao motivao dos

    nadadores e a disponibilidade dos mesmos em relao ao

    esquema dos treinamentos.

    Ao validar o mtodo de retro-extrapolao para a

    obteno do VO2 submximo, Sleivert e Mackinnon21

    verificaram os valores de VO2 obtidos durante a

    recuperao com 25 minutos de intervalo cada entre trs

    repeties de sete minutos em um ciclo-ergmetro de trs

    maneiras diferentes: (1) aplicao de uma reta de

    regresso linear nos primeiros quatro valores de VO2 da

    recuperao (2) aplicao de uma reta de regresso linear

    nos primeiros seis valores de VO 2 da recuperao,

    determinados a partir de uma curva exponencial

    suavizada para os primeiros cinco valores e (3) regresso

    exponencial de 2 ordem para todos os valores de VO2 da

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    expirassem em uma mscara acoplada bolsa de Douglas,

    assim que um operador a fixasse em sua face. Equaes

    convencionais6 foram utilizadas para calcular os valores

    do VO2 mximo e submximo que foram plotados em

    funo da VN em cada um dos eventos de forma que a

    VN correspondente a 85% do VO2maxpoderiam ser

    interpoladas ou extrapoladas de forma individual. Aps,

    serem calculados, os resultados obtidos com o mtodo

    mostraram ser vlidos e reproduzveis. O VO2

    submximo, em termos percentuais do VO2max, variou de

    75 a 92% e o VO 2max em valores relativos massa

    corporal variou entre 45 e 62 mlkg-1min-1.

    J Rinehardt et al.19 verificaram altas correlaes

    entre os valores de VO2 obtidos do Teste de Nado

    Estacionrio (TNE) em nado crawl, com cargas

    progressivas colocadas em um s istema de roldanas, a cada

    recuperao. Os autores concluram que retro-

    extrapolao, seja exponencial, seja linear, um mtodo

    vlido para predizer o VO2 submximo e que apenas 20

    segundos de coleta de gases ps-exerccio seriam

    suficientes para a elaborao da regresso linear que

    prev o V O2.

    Swimming Flume

    Em relao utilizao do swimming flume,

    Hlmr10 , j em 1979, afirmava que, possivelmente, era o

    mais sofisticado ergmetro de natao consistindo de um

    tanque, com paredes de material transparente, onde a gua

    circula em velocidades pr-determinadas, devido ao

    de motores. Assim, permite ao indivduo realizar um nado

    estacionrio que pode ser analisado, mais facilmente, sob

    as ticas fisiolgica e biomecnica. Por outro lado, os

    Page 4

    91 Consumo de oxignio na natao

    custos de construo impedem, at o momento, uma

    maior massificao do swimming flume nas pesquisas

    com natao. Dentre os estudos que utilizaram a tcnica

    do swimming flume, com objetivos de investigar

    variveis fisiolgicas da natao, podem-se destacar

    Bonen et al.1 e Wakayoshi et al.24 .

    Bonen et al.1 correlacionaram os valores de VO2

    obtidos nos testes com swimming flume, TNE e

    ergmetro de braos (com os valores mdios de VO 2max

    de 2,62 0,23 2,67 0,26 e 2,36 0,24 lmin-1,

    respectivamente) e encontraram alta correlao entre os

    valores de VO2 obtidos entre os diferentes mtodos (r =

    entre 0,97 e 0,99). Ainda, ao relacionar os valores de

    VO2 obtidos em natao livre e TNE em outro grupo de

    nadadores, com os valores mdios de VO2max (3,55 0,28

    e 3,53 0,27 lmin-1, respectivamente), encontraram alta

    correlao entre os valores de VO 2 obtidos entre os

    mtodos de natao livre e TNE (r = entre 0,97 e 0,99) e

    concluram que a determinao do VO2 em natao pode

    ser realizada por qualquer um dos mtodos utilizados.

    Wakayoshi et al.24 verificaram as relaes entre

    VO2, frequncia mdia de ciclos de braadas (FB) e VN

    com o desempenho, em um swimming flume, e

    tradicional mscara para coleta de gases, com a vantagem

    de apresentar uma condio melhor de uso na natao.

    Fernandes et al.8 avaliaram em dois protocolos de

    natao livre, sendo 1) intermitente com incrementos na

    velocidade de 0,05 ms-1 a cada 200 m, com intervalos de

    30 segundos, at a exausto, com objetivo de identificar a

    velocidade da curva at o VO2max e 2) Aps 48 horas, os

    nadadores foram submetidos a um protocolo que consistia

    nadar at a ocorrncia da exausto na velocidade

    previamente determinada a partir do primeiro teste. Os

    dois protocolos utilizaram uma vlvula especial conectada

    ao nadador para a coleta do ar expirado, e um

    equipamento para mensuraes metablicas (Sensomedics

    2900 Oxymeter, Yorba Linda Califrnia, USA),

    colocada em um carrinho que acompanhava o nadador na

    lateral da piscina. Os valores obtidos de VO2max, no teste

    de carga progressiva foram de 76,81 6,54 mlkg-1min-1

    e o tempo de permanncia na velocidade de VO 2max foi de

    260,2 60,73 s.

    Determinao do consumo de oxignio em ergmetro

    de braos e snorquel

    Estudos16,12 utilizaram ergmetros de braos a fim

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    encontraram correlao significativa entre VO2 e VN ao

    cubo (r = entre 0,96 e 0,99), VO2 e FB (r = entre 0,92 e

    0,99) e FB e VN ao cubo (r = entre 0,89 e 0,99). As

    inclinaes das curvas de regresso obtidas entre o VO 2 e

    a VN ao cubo e entre o VO2 e a FB apresentaram, de

    modo significativo, correlao com ndices de

    desempenho em natao (VN a 80 e 100% do VO 2 de pico

    e velocidade de incio de acmulo de lactato sanguneo).

    Mtodo de coleta durante o nado

    Keskinen et al.11 apresentaram um novo sistema

    para coleta de gases com vistas a validar o equipamento

    que utilizava-se de um snorquel modificado e de um

    sistema de vlvulas que permitiam uma anlise de coleta

    do VO2 durante o nado (breath-by-breath) durante o nado

    e concluram que o snorquel modificado pode ser

    considerado como um equipamento vlido para a coleta

    de gs expirados em anlises via equipamento breath-by-

    breath, s ob condies laboratoriais, quando comparados

    de determinar os valores de VO 2 em diferentes grupos de

    nadadores e em resposta a treinamento especfico. Prioux

    et al.16 analisaram os efeitos do treinamento sobre as

    capacidades metablicas de 10 nadadores competitivos. A

    medida de VO2max foi realizada enquanto os nadadores

    realizavam teste progressivo no ergmetro de braos com

    coleta de gases para uma bolsa com capacidade de cinco

    litros os gases coletados eram analisados a fim de se

    verificar as fraes expiradas de oxignio e de gs

    carbnico. Os valores de VO2max, encontrados por este

    mtodo, no pr-teste, foram de 47,5 2,5 mlkg-1min-1 e

    no ps-teste de 47,4 1,6 mlkg-1min-1.

    J Konstantaki e Swaine12 compararam as

    respostas cardio-pulmonares e de lactato a exerccios de

    simulao de natao (apenas movimentos de pernas e

    apenas movimentos de braos) realizados em um swim

    bench em dois grupos de nadadores. O ar expirado foi

    analisado usando um equipamento para coleta direta de

    gases (Covox Microlab, Exeter, U.K.), o qual consistia de

    Page 5

    CASTRO et al. 92

    um pneumotacgrafo e analisadores infra-vermelhos de

    oxignio e gs carbnico (Servomex Ltd., Sussex, U.K.).

    Os gases expirados eram misturados em uma bolsa de trs

    litros e amostrados a cada 30 segundos. O VO 2 foi

    registrado a cada dois minutos como mdia dos 30

    segundos anteriores e na exausto. O grupo de nadadores

    competitivos apresentou valores de VO 2 de pico, em

    lmin-1, para exerccio de braos e pernas,

    respectivamente, 3,1 0,1 e 3,4 0,1 e o grupo de

    nadadores recreacionais, respectivamente, 2,8 0,1 e 4,1

    0,1.

    Toussaint et al.22 desenvolveram um snorquel

    especfico para avaliao em natao, com a vantagem de

    gerar um baixo arrasto com relao aos snorquels

    convencionais. Papoti et al.15 desenvolveram um snorquel

    de baixo custo e adaptaram a mscara do analisador de

    gases VO2000, com espao morto de 250 ml para oito

    nadadores competitivos que foram submetidos a dois

    testes incrementais (TI): em cicloergmetro utilizando a

    mscara e o snorquel. Os TI foram realizados at a

    snorquel so vlidos para mensurar a capacidade cardio-

    respiratria em natao.

    Concluses

    Foram apresentadas diferentes metodologias de

    determinao do VO2 em natao. Demonstrou-se que

    no existem diferenas na obteno do VO 2 entre os

    mtodos de retro-extrapolao a partir da recuperao,

    natao livre, swimming-flume, tethered-swimming e

    ergmetro de brao.

    Embora os estudos no tenham encontrado

    diferenas entre as metodologias para a determinao do

    VO2, extremamente difcil uma estimativa vlida. No

    entanto, considerando a determinao do VO 2 em natao

    livre mensurado via equipamento breath-by-breath em

    esforos de intensidade mxima e sub-mxima, a

    metodologia mais prxima do nado, o conhecimento do

    arrasto produzido pelo equipamento precisa ser melhor

    investigado e de fundamental importncia, pois pode

    modificar a energia despendida para o nadador

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    R. bras. Ci e Mov 201018(3):88-93.

    exausto e foram compostos por estgios de trs minutos

    com carga inicial e incrementos de 35 W. Em ambas as

    situaes, foram analisados, em intervalos de 10 s, os

    volumes de oxignio, gs carbnico (VCO 2), ventilatrio

    (VE) e frequncia cardaca (FC). No foram observadas

    diferenas entre os valores de VO2, VCO2 e FC obtidos

    com a mscara e o snorquel. Os valores de VE

    mensurados com o snorquel foram superiores aos obtidos

    com a mscara. No entanto, todos os parmetros

    apresentaram elevadas concordncia e correlao (r =

    0,88 a 0,97) o que possibilita a utilizao do snorquel para

    a mensurao vlida de parmetros cardiorrespiratrios

    em natao.

    J R odrguez et al.20 desenvolveram dois modelos

    de um snorquel ligado um aparelho porttil (Cosmed K4

    b2, Roma, Itlia) em diferentes condies de natao e

    verificaram que ambos os modelos foram precisos para

    mensurar o VO2 via equipamento breath-by-breath. Mas,

    o valor de VO2 mensurado no snorquel de menor tamanho

    foi mais prximo dos valores de referncia, devido ao

    menor espao morto e ao volume de reinalao. Assim, os

    autores concluram que ambos os equipamentos de

    desempenhar a potncia necessria para uma mesma

    velocidade imposta. Por outro lado, quando da

    transferncia para a prtica do treinamento em natao,

    mtodos indiretos para obteno dos valores de VO 2, que

    no necessitem equipamentos, devem ser desenvolvidos e

    estudados, devido s dificuldades e limitaes de uso dos

    mtodos aqui revisados.

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