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Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa Escola de Saúde
Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física
PROTOCOLOS DE AVALIAÇÃO AERÓBIA E ANAERÓBIA E EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO TRANSCRANIANA POR
CORRENTE CONTÍNUA SOBRE O DESEMPENHO EM TESTE DE CORRIDA DE 3000 METROS
Autor: Bibiano Madrid Orientador: Dr. Rinaldo Wellerson Pereira
Co-orientador: Dr. Herbert Gustavo Simões
Brasília – DF 2016
BIBIANO MADRID
PROTOCOLOS DE AVALIAÇÃO AERÓBIA E ANAERÓBIA E EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO TRANSCRANIANA POR CORRENTE CONTÍNUA SOBRE O
DESEMPENHO EM TESTE DE CORRIDA DE 3000 METROS
Tese apresentada ao Programa de Pós-
Graduação Stricto Sensu em Educação Física
da Universidade Católica de Brasília, como
requisito parcial para obtenção do Título de
Doutor em Educação Física.
Orientador: Dr. Rinaldo Wellerson Pereira
Co-orientador: Dr. Herbert Gustavo Simões
Brasília
2016
Ficha elaborada pela Biblioteca Pós-Graduação da UCB.
M183p Madrid, Bibiano.
Protocolos de avaliação aeróbia e anaeróbia e efeitos da estimulação
transcraniana por corrente contínua sobre o desempenho em teste de
corrida de 3000 metros. / Bibiano Madrid – 2016.
81 f.; il.: 30 cm
Tese (Doutorado) – Universidade Católica de Brasília, 2016.
Orientação: Prof. Dr. Rinaldo Wellerson Pereira
Co-orientação: Prof. Dr. Herbert Gustavo Simões
1. Educação física. 2. Wingate. 3. Lactato mínimo. 4. Reprodutibilidade.
5. Percepção subjetiva de esforço. 6. Estimulação transcraniana por
Dedico este trabalho a minha companheira Paola Bottin Madrid, uma companheira amorosa e verdadeira, mãe zelosa e dedicada.
AGRADECIMENTOS
Neste momento de conclusão desta importante jornada acadêmica, que é o doutorado, se faz necessário olhar para traz e reconhecer as pessoas que de alguma forma contribuíram para que eu seja quem sou hoje e para estar onde estou.
Aos meus professores da graduação, que me deram o alicerce para a trajetória acadêmica. Em especial ao professor Ruiter por me apresentar a Bioquímica logo no primeiro semestre de curso. A professora Sandra Mara Bessa Ferreira por me apresentar os artigos científicos, me estimular a escrever e me encaminhar para o Grupo de Estudos dos professores Herbert Gustavo Simões e Carmen Campbell no final do primeiro semestre da graduação.
Ao professor Roberto Landhwear por me abrir as portas do Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (Lafit) e me desafiar no momento certo. Agradeço também a toda equipe que por lá passou, em especial a Marcia Gonçalves, Rafael Sotero, Ronaldo Benford, Herbert Gustavo Simões, Carlos Ernesto, Alexandre Vieira e Ioranny Sousa pelos momentos de aprendizado e descontração. Agradeço também a ex-técnica do Laboratório de Estudos em Educação Física e Saúde (Leefs) Alessandra Matida, pela cordialidade e acessibilidade ao laboratório.
Ao Gepefs e seus integrantes, formado inicialmente pelos estudantes Raphael Mafra, Rafael Cunha, Gustavo Fernandes, por mim e pelos demais estudantes que se achegaram com o passar do tempo. Nós éramos, sem dúvida, um grupo imaturo, mas sedento por conhecimento e que debatia e discutia papers com afinco, instigávamos e despertávamos uns aos outros para o meio acadêmico e docência. Lá tive a oportunidade de pela primeira vez estar frente a frente com uma plateia de estudantes apresentando uma palestra na Semana Acadêmica da Educação Física.
Ao extinto projeto Universidade Aberto a Terceira Idade e seus colaboradores, em especial aos professores Francisco Martins da Silva, Nilzinha Martionivic e Rolando Dumas pelos ensinamentos e confiança. Aos estudantes Talita Avelar, Luiz Humberto Souza, Milena Lopes, Paula Emediato, Gustavo Fernandes, Thays Rodrigues e Thayana Motta pela convivência, parceria e amizade. A Alessandra Matida pela paciência. Por fim, aos idosos pelo carinho, aconchego e por oportunizarem um aprendizado prático emocionante.
Ao Grupo de estudos do Desempenho Humano e das Respostas Fisiológicas ao Exercício Físico, coordenado pelos professores Herbert Gustavo Simões e Carmen Campbell, pois nele cresci e amadureci. Acertei e errei. Cheguei, parti e voltei. Lá conheci os caminhos necessários para se desenvolver uma pesquisa científica. Vale aqui um salve especial aos colegas Emerson Pardono, Rafael Sotero, Ioranny Souza, Carol Belfort, Suliane Beatriz Rauber, Rafael Cunha e Rafael Olher pela oportunidade de trabalharmos juntos e colaborarmos mutuamente em nossas pesquisas.
Ao professor Rinaldo Wellerson Pereira e seu grupo de pesquisa. Um visionário que abriu as portas do seu laboratório e permitiu que eu ingressasse no Doutorado sob sua orientação. Gostaria de ser grato também aos estudantes Getúlio Junior, Clarissa Gomes, Alexandre Vieira, Carlos Bainy Franz, Darlan Lopes de Farias e Ramires Tibana pois foram intensos os momentos de coleta, armazenamento e análise de amostras.
As Faculdades Albert Einstein (Falbe), Centro Universitário de Desenvolvimento do Centro Oeste (Unidesc), Universidade Católica de Brasília (UCB), Faculdade de Ciência e Tecnologia de Unaí (Factu), Educação à Distância da Universidade de Brasília (UnB) e ao Centro Universitário de Brasília (UniCeub) por me oportunizarem o exercício da docência. À Universidade Paulista (Unip), em especial a figura do coordenador do curso de Educação Física Dr. Aparecido Pimental Ferreira por acreditar no meu potencial e possibilitar a continuidade do trabalho como professor.
Ao Programa de Pós Graduação em Educação Física, que me recebeu um garoto e devolve um homem e um pai de família para a sociedade. Cabe aqui também, um registro especial aos professores Ricardo Jacó, Luiz Otávio, Tânia Sampaio, Jonato Prestes, Flávio de Oliveira Pires, Carmen Campbell e Herbert Gustavo Simões pelos ensinamentos e bons exemplos.
Ao professor Herbert Gustavo Simões dedico um agradecimento especial, pois após idas e vindas me acolheu de volta em seu grupo. Orientou os trabalhos desenvolvidos e me oportunizou um retorno para aparar algumas arestas, reescrever alguns capítulos em aberto da minha trajetória e mostrar um pouco mais de quem eu sou. Continuo um admirador de sua batalha como professor, orientador, gestor, atleta e pai de família.
A minha companheira, que merece sim dedicatória e agradecimento. Pois sempre esteve ao meu lado e sem sua companhia e apoio, certamente, em algum momento eu teria sucumbido e desistido. A minha filha Laura, que veio dar mais sentido a minha vida.
Aos meus pais, que sempre acreditaram no meu potencial e me incentivaram a trilhar o caminho que eu viesse a escolher. Aos demais familiares pelo carinho, convivência e vibrações positivas.
A CAPES por me disponibilizar uma bolsa de estudos durante parte do doutorado. A Deus por permitir que tudo isto tenha acontecido.
“Amarás o Senhor teu Deus de todo o coração, com toda a alma e com toda a mente. Este é o maior e primeiro mandamento. Mas o segundo é semelhante a este: Amarás o próximo como a ti mesmo” (Mateus, 22:37-39).
RESUMO
MADRID, Bibiano. Protocolos de avaliação aeróbia e anaeróbia e efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre o desempenho em teste de corrida de 3000 metros. 2016. 122 páginas. Tese de Doutorado (Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Educação Física) – Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2016.
O presente trabalho é composto por quatro artigos científicos com diferentes objetivos, conforme a seguir: 1) Verificar a reprodutibilidade do teste anaeróbio de Wingate. 2) Verificar a reprodutibilidade do protocolo de lactato mínimo com a indução a hiperlactatemia individualizada pela percepção subjetiva de esforço. 3) Verificar a eficiência do um novo protocolo submáximo de avaliação aeróbia, com cargas determinadas pela percepção subjetiva de esforço, denominado RPE-13, em identificar a intensidade de exercício associada ao máximo estado estável de lactato e lactato mínimo. 4) Verificar a influência da estimulação transcraniana por corrente contínua anódica sob o lobo temporal esquerdo sobre a variabilidade da frequência cardíaca e no desempenho em teste de corrida de 3000 metros. O estudo com Wingate teve uma amostra composta por 15 ciclistas que realizaram três testes de Wingate. O estudo com lactato mínimo teve uma amostra composta por 20 estudantes universitários fisicamente ativos que realizaram o teste duas vezes. No estudo com o protocolo RPE-13 a amostra foi formada por 11 adultos jovens fisicamente ativos que realizaram três testes, o RPE-13, lactato mínimo e máximo estado estável de lactato. Já no estudo com estimulação transcraniana por corrente contínua a amostra foi composta onze corredores recreacionais que cumpriram o teste de 3000 metros em duas condições, na condição com estimulação anódica e na condição Sham (placebo). Os testes de Wingate e lactato mínimo apresentaram boa reprodutibilidade. O teste RPE-13 se mostrou eficiente em identificar uma intensidade de exercício associada máximo estado estável de lactato e lactato mínimo. Por sua vez, a estimulação transcraniana por corrente contínua modificou a variabilidade da frequência cardíaca, aumentando a reserva cronotrópica e melhorando o desempenho do teste de corrida de 3000 metros em média em 10 segundos.
Palavras-Chave: Wingate. Lactato mínimo. Reprodutibilidade. Percepção subjetiva de esforço. Estimulação transcraniana por corrente contínua.
RESUMO EM LÍNGUA INGLESA
MADRID, Bibiano. Protocols of aerobic and anaerobic evaluation and effects of transcranial direct current stimulation on running of 3000 meters. 2016. 122 pages. Doctoral thesis (Postgraduate Program Stricto Sensu in Phsysical Education) - Catholic University of Brasília, Brasília, 2016.
The present study is composed by four papers with different aims, as follows: 1) Verify the reliability of the Wingate anaerobic test. 2) Verify the reliability of lactate minimum protocol with induction of hyperlactatemia individualized by ratings perceived exertion. 3) Verify the efficiency of a new submaximal protocol for aerobic evaluation, with workloads determination by ratings perceived exertion, denominated RPE-13, in identify the intensity of exercise associated at maximal lactate steady state and lactate minimum. 4) Verify the influence of anodal transcranial direct current stimulation on left temporal lobe in the heart rate variability and in the running of 3000 meters. The Wingate study had a sample composed by 15 cyclists that performed three Wingate tests. The lactate minimum study had a sample composed by 20 university students active physically that performed two times the test. In the study with RPE-13 the sample was formed by 11 young adults active physically that performed three tests, the RPE-13, lactate minimum and maximal lactate steady state. Yet, in the study with anodal transcranial direct current stimulation the sample was composed by 11 amateurs’ runners that performed of the 3000 meters test in two conditions, in the anodal stimulation and Sham condition (placebo). The tests of Wingate and lactate minimum showed good reliability. The RPE-13 test showed to be efficient to identify an intensity of exercise associated at maximal lactate steady state and lactate minimum. Therefore, the transcranial direct current stimulation changed the heart rate variability, increasing the chronotropic reserve and improving the performance in running of 3000 meters in mean 10 seconds.
Keywords: Wingate. Lactate minimum. Reliability. Rating of perceived exertion. Transcranial direct current stimulation.
LISTA DE ABREVIATURAS ETCC – estimulação transcraniana por corrente contínua.
H+ – íon de hidrogênio.
HCO3- – íon bicarbonato.
IAT – Individual anaerobic threshold.
CCI – coeficiente de correlação intraclasse.
LAn – limiar anaeróbio.
LM – lactato mínimo.
MEEL – máximo estado estável de lactato.
OBLA – onset blood lactate accumulation.
PSE – percepção subjetiva de esforço.
RPE-13 – protocolo de percepção subjetiva de esforço 13.
TAW – teste anaeróbio de Wingate.
VE/VO2 – equivalente ventilatório de oxigênio.
VE/VCO2 – equivalente ventilatório de gás carbônico.
VFC – variabilidade da frequência cardíaca.
[lac] – concentrações de lactato.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 13
2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 16
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 17
3.1 TESTE ANAERÓBIO DE WINGATE (TAW) ...................................................... 17
3.2 LACTATO MÍNIMO (LM) .................................................................................... 19
3.3 PERCEPÇÃO SUBJETIVA DE ESFORÇO – 13 (RPE-13) ................................. 22
3.4 ESTIMULAÇÃO TRANSCRANIANA POR CORRENTE CONTÍNUA (ETCC) 23
4 ARTIGOS CIENTÍFICOS PUBLICADOS ........................................................... 25
4.1 REPRODUTIBILIDADE DO TESTE ANAERÓBIO DE WINGATE EM
CICLISTAS .............................................................................................................. 25
4.2 REPRODUTIBILIDADE DO PROTOCOLO DE LACTATO
MÍNIMO COM INTENSIDADE DO ESFORÇO PRÉVIO INDIVIDUALIZADO
PELA PSE ....................................................................................................................... 33
4.3 ESTIMATION OF THE MAXIMAL LACTATE STEADY STATE
INTENSITY BY THE RATING OF PERCEIVED EXERTION ................................... 44
5 ARTIGO CIENTÍFICO EM FASE DE SUBMISSÃO............................................. 60
6 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 74
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 75
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1 INTRODUÇÃO
A Fisiologia do Exercício vem avançando de forma vertiginosa nas últimas décadas,
em especial na busca por explicar melhor o movimento humano, suas interações fisiológicas,
bem como as adaptações agudas e crônicas causadas pela imposição de diferentes sobrecargas
de trabalho ao organismo. Uma fração da fisiologia do exercício tem recebido especial
atenção da comunidade científica, é a que investiga as diferentes formas de identificação da
intensidade do esforço físico. Sendo que, podemos dividir estas formas de avaliação em duas
grandes subáreas, as avaliações aeróbias e anaeróbias (ARAUJO et al., 2014; KOTSKA, et
al., 2009).
Para avaliação do desempenho anaeróbio, temos testes de corrida de curta distância,
sprints repetitivos (ARAUJO et al., 2014; ZAGATTO; BECK; GOBATTO, 2009), testes de
salto vertical (FARIAS et al., 2013), de força isocinética (OLIVEIRA et al., 2015), teste de
uma repetição máxima (PEREIRA; GOMES, 2003), preensão manual (MADRID et al., 2010;
TIBANA et al., 2012), dentre outros. Além dos testes supracitados, o Teste Anaeróbio de
Wingate (TAW) tem se destacado, embora não possa ser considerado um Gold Standard
devido as diferentes especificidades dos gestos motores investigados nas avaliações
anaeróbias, novos testes para serem considerados válidos têm sido comparados ao TAW
(ARSLAN, 2005; COSO; MORA-RODRIGUES, 2006; SANDS et al., 2004; ZAGATTO;
BECK; GOBATTO, 2009). Sendo que o TAW tradicional corresponde a um teste de 30
segundos de duração, realizado em cicloergômetro para membros inferiores, onde o indivíduo
desempenha a maior potência possível contra uma carga fixa, definida por um percentual de
sua massa corporal (INBAR; BAR-OR; SKINNER, 1996).
Quanto a avaliação aeróbia, o limiar anaeróbio (LAn) identifica uma máxima
intensidade de exercício físico constante, desenvolvido por grande grupo muscular, que não
resulta em acúmulo exponencial das concentrações de lactato ([lac]) (SVEDAHL;
MCINTOSH, 2003). O LAn é usado para avaliação do condicionamento físico, prescrição de
exercícios e identificar cargas seguras de trabalho para populações de risco (ESTEVE-
LANAO et al., 2007; MEYER et al., 2005; SIMÕES et al., 2010). Não obstante, as formas de
identificação do LAn são definições operacionais (SVEDAHL; MCINTOSH, 2003) e tem no
protocolo de máximo estado estável de lactato (MEEL) o seu Gold Standard (DENADAI, et
al., 2004; PARDONO et al., 2008; SVEDAHL; MACINTOSH, 2003). Contudo, a utilização
do MEEL é dispendiosa quanto ao tempo utilizado e aos custos laboratoriais (BARON et al.,
2003; BENEKE, 2003; BILLAT et al., 2003; DOTAN et al., 2011).
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Diante disto, métodos mais simples e menos dispendiosos têm sido propostos para a
identificação da intensidade em que ocorre o LAn. Como os tradicionais testes incrementais
que identificam o LAn por alterações na cinética de diferentes variáveis, como [lac]
(GARCIN et al., 2003; JOHNSON; SHARPE; BROWN, 2009), glicemia (SIMÕES et al.
2010), variáveis ventilatórias (AOIKE et al., 2012; NEDER; STEIN, 2006), variabilidade da
frequência cardíaca (OKANO et al., 2015; SALES et al., 2011), dentre outros. O teste de
lactato mínimo (LM) se utiliza de um esforço prévio máximo, seguido de um período de
recuperação para induzir altas [lac]. Logo após é iniciada a parte incremental do LM, com
carga inicial de baixa intensidade e que vai sendo aumentando com o passar do tempo até
nova exaustão. Ao se observar graficamente o comportamento das [lac], no princípio há um
decaimento das [lac] até chegar a um ponto mínimo, após as [lac] voltam a aumentar. Este
comportamento das concentrações de lactato descreve uma curva em formato de “U”, onde o
estágio em que ocorre o menor valor das concentrações de lactato é considerado a intensidade
de LM (PARDONO et al., 2009; SOTERO et al., 2011; TEGTBUR; BUSSE; BRAUMANN,
1993). O LM tem apresentado boa reprodutibilidade inter-avaliadores (DOTAN et al., 2011),
carecendo de estudos que apliquem teste e reteste e verifiquem a reprodutibilidade do teste.
Um teste físico, seja ele aeróbio ou anaeróbio, para ser válido precisa medir o que se
propõe, ser reprodutível e sensível a alterações no condicionamento físico. Sendo que a
reprodutibilidade é definida como a capacidade de aplicarmos teste e reteste dentro de um
curto espaço de tempo e obtermos valores iguais ou muito próximos (THOMAS; NELSON;
SILVERMAN, 2007). É necessário que bons testes físicos apresentem boa reprodutibilidade,
pois acreditando que dentro de um curto espaço de tempo, respeitado o período de
recuperação, o indivíduo não teria modificado consideravelmente seu condicionamento físico,
logo o teste não poderia apresentar resultados diferentes. Não obstante, torna-se fundamental
que tenhamos acurácia nos testes que avaliam o desempenho atlético, visto que uma fração de
segundo ou uma pequena variação no condicionamento podem determinar o vencedor em
uma competição esportiva. Assim, como uma pequena incorreção na determinação do LAn
pode resultar na prescrição inadequada de uma intensidade de exercício dentro de um
programa de treinamento.
Os testes de campo são aqueles realizados fora do ambiente laboratorial, que embora
coloque o avaliado em um ambiente um pouco menos controlado, tem sido muito investigado
por suas características de baixo custo, simplicidade metodológica e boa especificidade
quando comparado aos testes laboratoriais (ALMEIDA et al., 2010; SOTERO et al., 2009a).
O teste de campo onde o indivíduo corre 3000 metros no menor tempo possível em pista de
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atletismo se correlaciona positivamente com o LAn e velocidade crítica (SIMÕES et al.,
2005), economia de corrida (BRAGADA; BARBOSA, 2007), consumo máximo de oxigênio
e com a velocidade associada a este consumo (YAMAJI; IGARASHI; IGUCHI, 2008).
Ainda, o teste de 3000 metros possui predominância aeróbia quanto a sua contribuição
energética (DUFFIELD; DAWSON; GOODMAN, 2005).
Por sua vez, a estimulação transcraniana por corrente continua (ETCC) é uma
estratégia não invasiva de neuromodulação que altera o potencial de membrana das células
nervosas, alterando assim a excitabilidade cortical (BRUNONI, BOGGIO e FREGNI, 2012).
A ETCC tem sido amplamente utilizada pela área médica no tratamento da dor crônica
(ANTAL; PAULUS, 2010), depressão (PALM et al., 2012), Alzheimer (BOGGIO et al.,
2011), Parkinson (BOGGIO et al., 2006) e na reabilitação pós acidente vascular cerebral
(BOLOGNINI et al., 2011) . A ETCC pode ser anódica (carga positiva) ou catódica (carga
negativa), sendo que há indícios recentes de que a ETCC anódica aplicada sobre o lobo
temporal esquerdo (T3) modifica a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) em situação de
repouso (MONTENEGRO et al., 2011) e exercício, bem como melhora o limiar de
variabilidade da frequência cardíaca e a potência máxima obtida em teste incremental máximo
em cicloergômetro (OKANO et al., 2015).
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2 OBJETIVOS
A presente tese é apresentada no modelo alternativo, composta por quatro artigos
científicos, cada um com seu objetivo enumerado abaixo:
1. Verificar a reprodutibilidade de variáveis específicas do teste de anaeróbio de Wingate
(potência pico, potência média, potência mínima e índice de fadiga), de alguns
marcadores fisiológicos (concentração de lactato e frequência cardíaca) e perceptuais
(percepção subjetiva de esforço) associados ao teste em ciclistas treinados (MADRID, B.;
PARDONO, E.; FARIAS, D. L.; ASANO, R. Y.; SILVA, R. J. S.; SIMÕES, H. G.
Reprodutibilidade do teste anaeróbio de Wingate em ciclistas. Motricidade, v. 9, n. 4, p. 40-46,
2013).
2. Verificar a reprodutibilidade de um teste de LM, com indução à hiperlactatemia realizada
por intensidade de esforço individualizada pela PSE (MADRID, B.; SOTERO, R. C.;
CAMPBELL, C. S. G.; SOUSA, I. R. C.; CARVALHO, F. O.; VIEIRA, A.; RAUBER, S. B.;
FRANCO, C. B.; SIMÕES, H. G. Reprodutibilidade do protocolo de lactato mínimo com
intensidade do esforço prévio individualizado pela PSE. Motriz, v. 18, n. 4, p. 646-655, 2012).
3. Investigar se um protocolo de esforço submáximo, com uma carga de trabalho associada
a PSE 13, poderia estimar a intensidade de esforço correspondente ao MEEL e LM
(MADRID, B.; PIRES, F. O.; PRESTES, J.; VIEIRA, D. C. L.; CLARK, T.; TIOZZO, E.;
LEWIS, J. E.; CAMPBELL, C. S. G.; SIMÕES, H. G. Perceptual and Motor Skills, paper
aceito para publicação, 2016).
4. Verificar os efeitos da ETCC anódica no lobo temporal esquerdo (T3) sobre a VFC e
sobre o desempenho em teste de corrida de 3000 metros em corredores recreacionais
(MADRID, B.; OLHER, R. R.; FARIAS, D. L.; CUNHA, R. R.; OKANO, A. H.; PEREIRA, R.
W.; SIMÕES, H. G. Efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre a
variabilidade da frequência cardíaca e desempenho em corrida de 3000 metros. Artigo em fase de
submissão).
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3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 TESTE ANAERÓBIO DE WINGATE (TAW)
A força é um componente da aptidão física relacionada à saúde e quando não treinada
sofre forte ação deletéria do tempo (KOTSKA et al., 2009). A força e a potência muscular são
parâmetros fundamentais para identificar a performance atlética. Por isto, conhecer os níveis
de força e potência muscular é importante tanto para atletas de alto rendimento, quanto para
praticantes de atividades físicas como forma de lazer ou busca por saúde (BROWN; WEIR,
2001).
Dentro deste contexto, o Departamento de Pesquisa em Medicina Esportiva do
Instituto Wingate para Educação Física e Esporte de Israel criou na década de 70 o TAW,
para atender uma demanda crescente de mais informações quanto ao desempenho anaeróbio
de atletas e praticantes das mais variadas modalidades esportivas. Tradicionalmente, o TAW é
realizado em cicloergômetro para membros inferiores, onde o voluntário desenvolve a maior
potência possível, contra uma resistência fixa, previamente estabelecida por um percentual da
massa corporal do avaliado (INBAR; BAR-OR; SKINNER, 1996). O TAW tem duração de
30 segundos e foi desenvolvido para ser um teste de simples aplicação, visando à avaliação do
desempenho anaeróbio nas mais diversas populações (BAR-OR, 1987).
O TAW é utilizado para avaliar a potência e a capacidade anaeróbia (CARVALHO et
al., 2011; KOHLER et al., 2010), predizer performance (INOUÉ et al., 2012), verificar
adaptações positivas ao treinamento desportivo (OOSTHUYSE et al., 2013) e em pesquisas
que se propuseram a investigar exclusivamente os detalhes metodológicos do teste (BIELIK,
2010; HACHANA et al., 2012, OKANO et al., 2001). O TAW tem recebido especial destaque
da literatura especializada e embora não seja considerado “gold standard” para a avaliação
anaeróbia, muitos testes têm sido validados comparando seus resultados a ele (ARSLAN,
2005; COSO; MORA-RODRIGUES, 2006; SANDS et al., 2004).
Na literatura científica são encontradas diversas propostas metodológicas para o
aquecimento, que deve ser realizado previamente a aplicação do TAW. Contudo, os próprios
autores do teste propõem um aquecimento que deve ser executado em um intervalo de 2 a 4
minutos, com uma carga de 1 a 2 kp, em uma cadência confortável. Sendo que no final de
cada minuto, o voluntário deve dar um Sprint de 4 a 8 segundos. O teste em si, deve ser
realizado após um período de recuperação que varia de 3 a 5 minutos (BROWN; WEIR,
2001; INBAR; BAR-OR; SKINNER, 1996).
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Um ponto de divergência na literatura é a respeito da carga que deve ser utilizada na
aplicação do teste. Pois a carga original, e mais utilizada nos dias de hoje, é a de 7,5% da
massa corporal do indivíduo. Contudo, o primeiro estudo que estabeleceu esta carga foi feito
com indivíduos sedentários e não fez uma investigação de qual seria a melhor carga para
desenvolver maiores valores de potência (AYALON; INBAR; BAR-OR, 1974). Okano et al.
(2001) verificaram que para levantadores de peso recreacionais, cargas mais altas (9,5 e 9,0%
da massa corporal) são benéficas para o desenvolvimento de uma maior potência máxima e
potência média quando comparadas a carga de 7,5%.
O TAW está altamente relacionado ao metabolismo anaeróbio, tanto pela utilização
das reservas fosfagênicas intramusculares, quanto pelo uso da via metabólica glicolítica; uma
vez que a característica do teste é de esforço máximo com duração de 30 segundos
(HACHANA et al., 2012). O marcador fisiológico mais utilizado para mensurar a taxa da
produção de energia através da glicólise são as [Lac]. Weinstein et al. (1998) utilizaram as
[Lac] e a FC para testar a reprodutibilidade do TAW em indivíduos com diversos níveis de
condicionamento físico e observaram alto coeficiente de correlação intraclasse (CCI) das
[Lac] e FC entre teste e reteste do TAW.
Guerra, Giné-Garriga e Fernhall (2009) analisaram a reprodutibilidade do TAW em
adolescentes com síndrome de Down. A carga utilizada no estudo foi de 0,7 vezes a massa
corporal para adolescentes acima de 14 anos e 0,5 vezes a massa corporal para os
adolescentes abaixo de 14 anos. Os autores encontraram bons escores de CCI para potência
pico (0,93, p < 0,05) e potência média (0,86, p < 0,05). Contudo, a potência média apresentou
diferença estatística entre o primeiro e segundo testes. Não obstante, através da técnica de
Bland-Altman foi possível verificar grande variabilidade entre os indivíduos, trazendo
restrições às interpretações dos scores do CCI. Devido a estes achados, os autores concluíram
que a reprodutibilidade do TAW em crianças com síndrome de Down é questionável.
Também foi verificada a reprodutibilidade do TAW com esforço unilateral, utilizando
somente a perna dominante, em crianças de diferentes estágios maturacionais. Em dois testes
realizados em dias distintos. Foi verificada uma melhora significativa no desempenho físico
entre o teste e o reteste (p < 0,001), embora se tenha obtido bons valores de CCI (0,89–0,98).
Os autores atribuíram este ganho de desempenho a efeitos provenientes do aprendizado do
teste (HEBESTREIT et al., 1999).
Jacobs, Mahoney e Johnson (2003), em uma amostra composta por voluntários com
paraplegia completa, não encontraram diferenças estatisticamente significantes entre os
valores de potência obtidos em teste e reteste do TAW para membros superiores.
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Adicionalmente, estes autores observaram alta associação entre os resultados de potência
obtidos nos dois testes, através do uso de regressões. Ao fazermos um apanhado da literatura
existente que se propôs investigar a reprodutibilidade do TAW, observa-se grande variação
metodológica, inconsistência da análise estatística, se utilizando por vezes de testes
inadequados, como simples correlações para verificar a reprodutibilidade, bem como
divergência nos resultados encontrados, fazendo-se necessário ampliar os estudos dentro desta
temática para elucidar o assunto em questão.
Não obstante, o TAW tem sido utilizado também para induzir hiperlactatemia (figura
1) em testes de LM realizados em cicloergômetro (PARDONO; SIMÕES; CAMPBELL,
2005; PARDONO et al., 2009; SIMÕES et al., 2003). Para esta finalidade, o TAW possui
alguns pontos positivos: 1) Mantém o avaliado no mesmo ergômetro que será utilizado na
continuidade do teste. 2) É eficiente para aumentar as concentrações de lactato dentro de um
curto espaço de tempo. 3) Produz pouca fadiga periférica devido a curta duração do teste (30
segundos).
Figura 1: Extraída de Pardono, Simões e Campbell (2005).
3.2 LACTATO MÍNIMO (LM)
O LAn corresponde a maior intensidade de exercício físico constante, envolvendo
grande grupo muscular, sem aumentos exponenciais das [lac] (SVEDAHL; MACINTOCH,
2003). Em intensidades de exercício físico acima do LAn, o organismo tem dificuldade em
manter o equilíbrio homeostático corporal geral (BARON et al., 2003), não havendo
capacidade fisiológica para tamponamento em níveis satisfatórios dos metabólitos produzidos,
em especial os íons de hidrogênio (H+), o que induz o indivíduo a finalizar o exercício ou
reduzir sua intensidade, devido ao desenvolvimento de acidose metabólica induzida pelo
exercício. As [lac] são bons marcadores da intensidade do exercício e acompanham a
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liberação destes íons H+ (BERTUZZI et al., 2009; ROBERGS; GHIASVAND; PARKER,
2004).
O LAn vem sendo utilizado para avaliar a capacidade aeróbia (PARDONO et al.,
2009; SIMÕES et al., 2009), prescrição e verificação de adaptações crônicas ao treinamento
(PHILP et al., 2008), identificar cargas seguras de treinamento para populações de risco
(MOREIRA et al., 2008; SIMÕES et al., 2010) e é um bom indicador da performance em
provas de endurance (SIMÔES et al., 2005). Sendo que, diferentes variáveis têm sido
utilizadas para se obter o LAn, como a variabilidade da frequência cardíaca (SALES et al.,
2011), [lac] (JOHNSON; SHARPE; BROWN, 2009; SIMÕES et al., 2009), respostas da
glicemia (MOREIRA et al., 2008; SIMÕES et al., 2003; SOTERO et al., 2009b), variáveis
ventilatórias (NAKAMURA et al., 2009; NEDER; STEIN, 2006), sinais de eletromiografia
(CANDOTTI et al., 2008), PSE (NAKAMURA et al., 2009; SIMÕES et al., 2010), além de
protocolos indiretos de campo (SOTERO et al., 2009a).
Os diferentes protocolos utilizados para identificação desta intensidade são definições
operacionais (SVEDAHL; MACINTOCH, 2003). Dentro deste contexto, diferentes
protocolos têm sido utilizados para se identificar o limiar anaeróbio através das [lac], como o
onset of blood lactate accumulation – OBLA (HECK et al., 1985), limiar de lactato (CUNHA
et al., 2008; SIMÕES et al., 2010), individual anaerobic trheshold – IAT (CAMPBELL;
SIMÕES; DENADAI, 1998, SIMÕES et al., 2002; STEGMANN; KINDERMANN;
SHNABEL, 1981), LM (JOHNSON; SHARPE; BROWN, 2009; PARDONO et al.; 2009;
TEGTBUR; BUSSE; BRAUMANN, 1993) e MEEL (BARON et al., 2003; BILLAT et al.,
2003), dentre outros.
O protocolo de MEEL consiste de várias sessões de exercício de carga constante com
duração de 30 minutos, a partir dos quais se pretende identificar a maior intensidade de
exercício em que haja um equilíbrio dinâmico nas [lac], ou seja, a maior intensidade de
exercício em que a produção e remoção das [lac] se igualam (BILLAT et al., 2003). O MEEL
marca também uma intensidade de exercício com estado estável fisiológico da relação
lactato/piruvato, pressão de oxigênio, íon bicarbonato (HCO3-), excesso de base, pressão
arterial sistólica, consumo de oxigênio, razão de trocas respiratórias (RER), ventilação,
equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO2) e equivalente ventilatório de gás carbônico
(VE/VCO2) (BARON et al., 2003). O MEEL vem sendo considerado o protocolo “Gold
Standard” na investigação da intensidade em que ocorre o LAn (BARON et al., 2003; 2008;
BENEKE, 2003; BILLAT et al., 2003). Como limitação, o protocolo de MEEL é muito
dispendioso, tanto quanto ao tempo necessário para concluir todos os testes em cada
21
voluntário, quanto aos recursos consumidos devido ao custo dos equipamentos e dos
reagentes envolvidos nas análises (BARON et al., 2003; 2008; BENEKE et al., 2003;
BILLAT et al., 2003).
O protocolo de LM é precedido de um esforço máximo para indução à hiperlactatemia.
Após um período de repouso/recuperação é realizado um teste incremental, iniciado em uma
baixa intensidade, onde há predominância dos mecanismos de remoção sobre a produção das
[lac]. Com os sucessivos incrementos é alcançada uma intensidade de exercício
correspondente a menor [lac] durante o teste, onde a produção de lactato iguala sua remoção.
Este ponto mínimo é considerado a intensidade de LM. Ao continuar o teste, nos estágios
seguintes, há predominância dos mecanismos de produção frente aos de remoção das [lac],
caracterizada pelo maior acúmulo de lactato sanguíneo. Posteriormente, as [lac] aumentam
exponencialmente até a exaustão voluntária. A cinética da [lac] apresenta forma em “U”
(TEGTBUR; BUSSE; BRAUMANN, 1993).
Em estudo feito com ciclistas competitivos, Smith et al. (2002) encontraram
intensidades médias de LM de 295 (± 15) W. Pardono et al. (2009), com ciclistas
recreacionais, obtiveram valores médios de LM de 209,1 (± 23,2) W, enquanto Strupler,
Mueller e Perret (2009) encontraram em atletas de endurance valores médios de intensidade
de LM de 186 (± 12) W. Este apanhado de estudos mostra a boa sensibilidade do protocolo de
LM em identificar diferentes níveis de condicionamento aeróbio.
O protocolo de LM tem sido válido em identificar uma intensidade de exercício físico
que não difere da intensidade em que ocorre o MEEL em cicloergômetro para membros
inferiores (JHONSON et al., 2009) e em corrida em pista de atletismo (SOTERO et al.,
2009b). O LM também pode ser obtido em cicloergêmetro para membros superiores em
humanos, tanto pelas [lac] sanguíneas, quanto pelas concentrações salivares (ZAGATTO et
al., 2004). Inusitadamente, Godim et al. (2007) demonstraram a capacidade do protocolo de
LM em identificar uma intensidade de exercício correspondente ao MEEL em equinos.
Alternativamente, diversos protocolos de esforço prévio têm sido propostos com a
finalidade de induzir hiperlactatemia, dos quais podemos destacar diferentes testes
incrementais máximos (JOHNSON; SHARPE; BROWN, 2009; SMITH et al., 2002;
STRUPLER; MUELLER; PERRET, 2009), um sprint máximo e combinações de dois ou
mais sprints com curtos intervalos de recuperação (CAMPBELL et al., 1998; SMITH et al.,
2002; SOTERO et al., 2009a, TEGTBUR; BUSSE; BRAUMANN, 1993), além do teste
anaeróbio de Wingate supracitado (PARDONO et al., 2009; SIMÕES et al., 2003). Contudo,
22
desconhecemos estudos que tenham individualizado as cargas do esforço prévio para indução
de hiperlactatemia pela PSE.
3.3 PERCEPÇÃO SUBJETIVA DE ESFORÇO – 13 (RPE-13)
A percepção subjetiva de esforço (PSE) é considerada uma construção
psicofisiológica, que é afetada por variáveis fisiológicas e psicológicas (ESTON et al., 2007).
Alterações na frequência cardíaca, no consumo de oxigênio, concentrações de glicogênio
muscular e concentrações de metabólitos centrais como dopamina e glicose alteram as
respostas de PSE frente a um esforço físico (BORG, 1982; HAMPSON et al., 2001; PIRES et
al., 2011). Assim como, alterações nas emoções e afetividade também influenciam no
desempenho físico e na PSE (BARON et al., 2011).
As adaptações impostas ao organismo são diretamente dependentes do nível de
estresse imposto a ele, também conhecido como carga interna de treinamento
(IMPELLIZZERI et al. 2005). Dentro deste contexto, para que ocorra o fenômeno da
supercompensação, adaptação idealizada por um treinamento que visa ganho de performance,
é importante o monitoramento desta carga interna, que pode ser realizada por diversos
parâmetros, destacando-se a PSE, frequência cardíaca (FC), [lac], relação testosterona/cortisol
e concentração de amônia (NAKAMURA; MOREIRA; AOKI, 2010).
A PSE é uma variável que apresenta um indicativo subjetivo de tolerância ao exercício
(HAMPSON et al., 2001; BARON, et al., 2008; PIRES et al., 2011; ESTON, 2012) e tem sido
utilizada na determinação das cargas de treinamento (NEVES; DOIMO, 2007), bem como
para identificação do LAn em testes incrementais em indivíduos saudáveis (NAKAMURA et
al., 2009) e em populações especiais (SIMÕES et al., 2010). Nesse sentido, a PSE se
apresenta como uma ferramenta interessante em estudos sobre avaliação funcional, por ser de
baixo custo, não invasiva e de boa acessibilidade (NAKAMURA et al., 2009). Contudo, não
encontramos na literatura estudos que utilizaram a PSE para identificar cargas de trabalho em
testes de avaliação aeróbia submáximos.
Após aplicar testes incrementais com e sem esforço prévio, Simões et al. (2003)
observaram que nos estágios em que ocorria a identificação do LAn, a PSE apresentava
valores entre 13 e 15 na escala original de Borg (1982) que vai de 6 a 20, em indivíduos
saudáveis. Em outro trabalho, Simões et al. (2010) submeterem indivíduos diabéticos tipo 2 a
um teste incremental em cicloergômetro e aplicaram uma regressão linear entre as cargas de
trabalho e a PSE. Os autores encontraram que a PSE-13 identificava uma carga de trabalho
23
que não diferia da carga em que ocorria o limiar de lactato. Contudo, a carga referente a PSE-
14 superestimava o limiar de lactato.
Pardono et al. (2008) aplicaram em uma amostra com ciclistas, um teste de LM
completo, composto por indução a hiperlactatemia através de uma teste anaeróbio de Wingate
mais a parte incremental do LM. Posteriormente, os autores selecionaram três estágios da
parte incremental, o primeiro estágio com carga de 75 W, o segundo referente a PSE 13 e o
terceiro referente a PSE 16. Analisando graficamente as concentrações de lactato obtidas
nestes pontos, aplicaram um ajuste polinomial de segunda ordem e ao derivarem a equação
gerada, obtiveram o valor mínimo da curva e a este valor chamaram-no de LM submáximo.
Cabe ressaltar, que o voluntário foi levado a exaustão duas vezes, na hiperlactatemia e na
parte final do teste incremental. Contudo, este estudo serviu de base fundamental para
elaboração do protocolo apresentado no 3° artigo da presente tese, onde utilizamos a PSE 10,
13 e 16 para selecionar as cargas de trabalho, identificando na PSE 13 (chamado lá de RPE-
13) o LAn.
3.4 ESTIMULAÇÃO TRANSCRANIANA POR CORRENTE CONTÍNUA (ETCC)
Existem relatos escritos, datados de 43 a 48 d.C., acerca da utilização de energia
elétrica aplicada no cérebro para fins medicinais. Mas, somente no final do século XIX que
foi aplicada uma carga elétrica controlada no córtex cerebral de uma pessoa desperta e pode-
se então observar suas evoluções clínicas (BRUNONI et al. , 2012). Estes trabalhos históricos
são precursores da estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) contemporânea,
que tem tido ampla utilização clínica no tratamento da depressão (PALM et al., 2012),
Alzheimer (BOGGIO et al., 2011), Parkinson (BOGGIO et al., 2006), dor crônica (ANTAL;
PAULUS, 2010), reabilitação pós-acidente vascular cerebral (BOLOGNINI et al., 2011) e na
regulação do apetite (MONTENEGRO et al., 2012).
A ETCC é uma estratégia de estimulação cerebral não invasiva, que altera o potencial
de repouso da membrana neural, alterando assim a excitabilidade cortical, fazendo uma
neuromodulação. Esta estimulação pode ser feita por estimulação anódica ou catódica. Sendo
que a estimulação anódica promove uma despolarização da membrana, facilitando assim o
disparo neural (BRUNONI, BOGGIO e FREGNI, 2012). Recentemente, surgiram evidências
de que a aplicação anódica do ETCC previamente a uma esforço físico poderia alterar
positivamente o desempenho na tarefa executada, reduzindo a frequência cardíaca (FC) e
percepção subjetiva de esforço em esforços incrementais, nas intensidades de exercício
24
submáximas e levando o indivíduo a desempenhar uma maior potência máxima em testes
incrementais (OKANO et al., 2015).
O sistema nervoso autônomo controla a maior parte das funções viscerais do
organismo, como a frequência cardíaca, pressão arterial, temperatura corporal; dentre outras
(HALL, 2011). Sendo que, as interações entre as vias simpática e parassimpática que
compõem o sistema nervoso autônomo fazem uma eficiente modificação da frequência
cardíaca. Por sua vez, as oscilações dos intervalos entre os batimentos cardíacos, intervalos R-
R da onda do eletrocardiograma, são conhecidos como a variabilidade da frequência cardíaca
(VFC) (VANDERLEI et al., 2009). Não obstante, a prática de exercícios físicos nas suas
diferentes intensidades altera de maneira efetiva a VFC (OKANO et al., 2015; SALES et al.,
2011). Um estudo recente de Montenegro et al. (2011) verificou a eficiência da ETCC
anódica aplicada sobre o lobo temporal do hemisfério esquerdo do cérebro (T3) e observou
que uma alteração da VFC em uma amostra formada por ciclistas de estrada participantes de
competições nacionais, mas não promoveu alteração significativa em na VFC em sujeitos
sedentários.
No entanto, diferentes protocolos de avaliação funcional são utilizados tanto para
determinação de parâmetros da aptidão aeróbia, quanto para estimar intensidades de esforço
físico associados a eles (SILVA et al, 2005; SVEDAHL; MCINSTOSH, 2003). Dentro desta
temática, destacam-se os testes de campo, pelo seu baixo custo, simplicidade metodológica e
especificidade (ALMEIDA et al., 2010; SOTERO et al, 2009a; 2011). Um teste de campo
muito utilizado é o de 3000 metros que possui predominância aeróbia quanto a sua
contribuição energética (DUFFIELD; DAWSON; GOODMAN, 2005) e se correlaciona
positivamente com o limiar anaeróbio, velocidade crítica (SIMÕES et al., 2005), economia de
corrida (BRAGADA; BARBOSA, 2007), consumo máximo de oxigênio e a velocidade
associada a este consumo (YAMAJI; IGARASHI; IGUCHI, 2008).
25
4 ARTIGOS CIENTÍFICOS PUBLICADOS
4.1 REPRODUTIBILIDADE DO TESTE ANAERÓBIO DE WINGATE EM CICLISTAS.
Referência:
MADRID, B.; PARDONO, E.; FARIAS, D. L.; ASANO, R. Y.; SILVA, R. J. S.; SIMÕES,
H. G. Reprodutibilidade do teste anaeróbio de Wingate em ciclistas. Motricidade, v. 9, n. 4,
p. 40-46, 2013.
Nome da Revista: Motricidade.
Periodicidade: trimestral.
Qualis Nacional: B1.
ISSN: 1646-107X.
N° Páginas: 7.
Motricidade © Fundação Técnica e Científica do Desporto 2013, vol. 9, n. 4, pp. 40-46 doi: 10.6063/motricidade.9(4).1130
Reprodutibilidade do teste anaeróbio de Wingate em ciclistas Reliability of the Wingate anaerobic test in cyclists
B. Madrid, E. Pardono, D.L. Farias, R.Y. Asano, R.J.S. Silva, H.G. Simões ARTIGO ORIGINAL | ORIGINAL ARTICLE
RESUMO O objetivo do presente estudo foi verificar a reprodutibilidade de variáveis específicas do teste anaeróbio de Wingate e de alguns marcadores fisiológicos e percetuais associados ao teste em ciclistas treinados. Quinze ciclistas do sexo masculino realizaram três testes, com intervalo mínimo de 48 horas entre cada sessão, com carga correspondente a 0.087 vezes a massa corporal de cada voluntário. Foram mensuradas a potência pico, potência média, potência mínima, índice de fadiga, frequência cardíaca, perceção subjetiva de esforço e concentração de lactato. Foi verificada a normalidade dos dados, aplicada Anova One Way para medidas repetidas, com post-hoc de Tukey, foi utilizado o coeficiente de correlação intraclasse e a técnica de concordância de Bland-Altman. Não foram encontradas diferenças significativas na potência pico, índice de fadiga, concentração de lactato, frequência cardíaca e perceção subjetiva de esforço entre os testes. Destas, a potência pico, frequência cardíaca e perceção subjetiva de esforço apresentaram valores elevados e significativos de coeficiente de correlação intraclasse entre cada teste e entre os três testes (variando entre .797 e .975). Ainda, a potência pico apresentou boa concordância entre os testes através da técnica de Bland-Altman. Em suma, o teste anaeróbio de Wingate apresentou alta reprodutibilidade para a potência pico, a frequência cardíaca e a perceção subjetiva de esforço em ciclistas treinados. Palavras-chave: reprodutibilidade, ciclismo, potência, Wingate
ABSTRACT The aim of this study was to verify the reliability of selected variables during Wingate anaerobic test, physiologic markers and perceptual associated in trained cyclists. Fifteen male cyclists performed three tests, with workload of 0.087 times the body mass. Measures of peak power, average power, minimum power, fatigue index, heart rate, perceived effort and lactate concentration were collected. It was verified data normality, applied ANOVA One Way repeated with Tukey as post-hoc test, intraclass coefficient correlation and Bland Altman test. Results showed no significant different for the peak power, fatigue index, lactate concentration, heart rate and perceived effort between tests. Of these, peak power, heart rate and perceived effort high and significant intraclass correlation scores were found (.797−.975). Also, peak power showed good agreement between tests. In conclusion, the Wingate anaerobic test showed high reliability for peak power, heart rate and perceived effort in recreational cyclists. Keywords: reliability, bicycling, power, Wingate
Submetido: 06.09.2012 | Aceite: 30.01.2013
Bibiano Madrid, Darlan Lopes de Farias, Ricardo Yukio Asano, Herbert Gustavo Simões. Universidade Católica de Brasília, Brasil.
Emerson Pardono, Roberto Jerônimo dos Santos Silva. Universidade Federal de Sergipe, Brasil. Endereço para correspondência: Bibiano Madrid, Universidade Católica de Brasília – Programa de Pós-Graduação
em Educação Física, QS 07, Lote 01, S/N, Bloco G, Sala 119, Areal, CEP: 71966-700 Taguatinga DF, Brasil. E-mail: [email protected]
Reprodutibilidade do Wingate | 41
A força e potência muscular são parâmetros fundamentais para identificar a performance atlética. Por isto, conhecer os níveis de força e potência muscular individuais é importante para identificar níveis de capacidade funcional ocupacional, assim como para a prescrição de exercícios, tanto visando o desempenho atlé-tico quanto a reabilitação neuromuscular (Brown & Weir, 2001). Neste sentido, o teste anaeróbio de Wingate (TAW) tem recebido especial destaque da literatura especializada e embora não seja considerado “gold standard” para a avaliação anaeróbia, muitos testes têm sido validados comparando seus resultados a ele (Arslan, 2005; Coso & Mora-Rodrigues, 2006; Sands et al., 2004). Mesmo com o passar dos anos e a evolução das ciências do exercício, o TAW continua sendo muito utilizado para avaliar a potência e a capacidade anaeróbia (Carvalho et al., 2011; Kohler, Rundell, Evans & Levine, 2010), predizer performance (Inoué, Sá Filho, Mello & Santos, 2012), verificar adaptações positivas ao treinamento desportivo (Hespanhol, Maria, Silva Neto, Arruda & Pra-tes, 2006; Oosthuyse, Viedge, McVeigh & Avi-don, 2013) e em pesquisas que se propuseram a investigar exclusivamente os detalhes meto-dológicos do teste (Bielik, 2010; Coso & Mora-Rodrigues, 2006; Guerra, Giné-Garriga & Fer-nhall, 2009; Hachana et al., 2012).
Um teste para ser válido ou fidedigno pre-cisa medir o que se propõe, ser sensível a modificações no condicionamento físico e ser reprodutível. Sendo que a reprodutibilidade é definida como a capacidade de se reproduzir um teste e se obter valores idênticos ou apro-ximados (Thomas, Nelson & Silverman, 2007). Ainda, a reprodutibilidade é uma variável fun-damental para a validação de testes físicos, uma vez que os efeitos do treinamento despor-tivo para atletas treinados muitas vezes são mínimos. Portanto, um teste com boa reprodu-tibilidade e sensibilidade conseguiria identifi-car estas pequenas alterações na performance. Alguns estudos têm-se proposto a verificar a reprodutibilidade do TAW em mensurar a potência e capacidade anaeróbia em adolescen-
tes com síndrome de Down (Guerra et al., 2009) e em uma amostra de homens e mulhe-res, com níveis de atividade física variando de sedentários a muito ativos (Weinstein, Bediz, Dotan & Falk, 1998). O TAW é um teste reali-zado tradicionalmente em cicloergómetro para membros inferiores, que simula a atividade característica do ciclismo. Contudo, não foram encontrados trabalhos investigando a reprodu-tibilidade do TAW em ciclistas, que é a ativi-dade que possui o mesmo gesto motor do teste. Sendo assim, o objetivo do presente es-tudo foi verificar a reprodutibilidade de variá-veis específicas do teste de anaeróbio de Win-gate (potência pico: PP, potência média: PM, potência mínima: Pmin e índice de fadiga: IF) e de alguns marcadores fisiológicos (concentra-ção de lactato: [Lac] e frequência cardíaca: FC) e percetuais (percepção subjetiva de esforço: PSE) associados ao teste em ciclistas treinados.
MÉTODO
Participantes A amostra foi composta de 15 ciclistas de
nível regional do sexo masculino e suas carac-terísticas antropométricas estão relatadas na tabela 1. O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisas da Universidade Católica de Brasília (CEP/UCB 011/2003). Após as informações dos riscos e benefícios da sua participação no estudo, os sujeitos assina-ram um termo de consentimento livre e escla-recido, e fizeram parte da pesquisa de forma voluntária.
Instrumentos e Procedimento
Os testes foram realizados no Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (Lafit) da UCB, em um período máximo de 15 dias, com intervalo mínimo de 48 horas entre cada ses-são, para cada voluntário. Os avaliados foram orientados a não treinarem ou praticarem outras atividades físicas durante o estudo. A temperatura e humidade relativa do ar no inte-rior do Laboratório foram mantidas entre 18 e 22°C e entre 50 e 70%, respetivamente, con-forme orientado por Guimarães et al. (2003).
42 | B. Madrid, E. Pardono, D.L. Farias, R.K. Asano, R.J.S. Silva, H.G. Simões
Tabela 1 Caracterização da amostra (n=15)
Amostra Idade (anos) MC (kg) Estatura (cm) Gordura (%) TT (anos)
Média 27.0 71.1 176.2 12.0 2.4
DP 6.1 9.8 5.4 5.2 1.9 Nota: MC - massa corporal; TT - tempo de treinamento; DP - desvio padrão.
Os testes foram realizados sempre no mesmo horário do dia para cada voluntário, de acordo com sua disponibilidade, evitando assim a influência de diferentes ciclos circadianos sobre o desempenho físico (Souissi et al., 2012). Previamente às sessões experimentais, os voluntários realizaram uma sessão de adapta-ção aos equipamentos e procedimentos do TAW. A ordem dos ciclistas nos vários testes foi sempre a mesma.
Protocolo experimental do Teste Anaeróbio de Wingate
O aquecimento foi feito em cicloergómetro, com uma carga de 1 kp e com duração de qua-tro minutos. O voluntário era estimulado a realizar sprints de quatro a oito segundos no final dos três primeiros minutos de aqueci-mento. No final do aquecimento, após três a cinco minutos de recuperação era iniciado o TAW propriamente dito (Inbar, Bar-Or & Skinner, 1996). Os protocolos experimentais constituíram-se de três TAW com carga fixa correspondente a 0.087 vezes a massa corporal do indivíduo, que corresponde a uma produção de energia de 5.13 joules por revolução do pedal por kg (Bar-Or, 1987; Dotan & Bar-Or, 1983), em um cicloergómetro com frenagem mecânica (Monark Ergomedic 834E, Suécia). Os indivíduos foram orientados a pedalar em intensidade máxima durante 30 segundos, contra uma resistência previamente estabele-cida para uma potência mecânica supramáxima e indução do desenvolvimento de fadiga. Para isto também foram orientados a não se utiliza-rem de estratégias que permitissem a conser-vação de energia (Inbar et al., 1996). A conta-gem do número de repetições por minuto foi
feita através de filmagem do experimento, com posterior verificação e cálculo dos valores de potência obtidos (Bar-Or, 1987; Denadai, Gugliemo & Denadai, 1997). Os avaliados foram estimulados verbalmente para produzi-rem a maior potência possível durante os tes-tes.
Frequência cardíaca e perceção subjetiva de esforço
A FC foi monitorada durante os testes, uti-lizando-se um frequencímetro (Polar Sport Tester S810i, Finlândia), sendo obtidos os valores imediatamente após a realização do experimento. Para análise da PSE foi utilizada a escala original de Borg (1982), sendo coleta-dos os valores imediatamente após o TAW.
Coletas e Análises Sanguíneas
As coletas das amostras sanguíneas foram realizadas no lobo da orelha, sete minutos após o término dos testes, como empregado por Pardono et al. (2009), utilizando capilares de vidros calibrados para 25 µL de sangue, deposi-tados em tubos Eppendorff’s, contendo 50 µL de fluoreto de sódio (NAF 1%). Posterior-mente as amostras foram analisadas para quan-tificação da lactatemia a partir de um analisa-dor eletroenzimático (YSI 2700 SELECT, Esta-dos Unidos da América) no Laboratório de Estudos em Educação Física e Saúde (Leefs) da UCB, Brasil.
Análise Estatística
Foi verificada a normalidade dos dados a partir do teste de Shapiro-Wilks. Para verificar diferenças entre os testes foi utilizada a análise de variância para medidas repetidas, com post-
Reprodutibilidade do Wingate | 43
hoc de Tukey. Para análise da reprodutibilidade foi usado o coeficiente de correlação intraclasse (CCI). Ainda, foi utilizada a técnica de Bland & Altman (2010) para verificar a concordância entre as variáveis. Em todas as análises o nível de significância estabelecido foi de p< .05.
RESULTADOS
Os resultados não demonstraram diferenças significativas nas variáveis PP, IF, [Lac], FC e PSE entre os três TAW. Já a PM e Pmin apre-sentaram diferença significativa (p< .05) entre o segundo e terceiro TAW (tabela 2).
Os valores de CCI estão expressos na tabela 3 e a maioria das variáveis estudadas apresen-taram valores altos e significativos (PP, PM, Pmin, FC e PSE). Para o IF obteve-se boas cor-relações entre os testes, com exceção da corre-lação entre o teste 1 e o teste 3 (CCI= .475, p> .05). Já para a [Lac], não se obteve correla-ção significativa entre o teste 1 e o teste 2 (CCI= .469, p> .05) e entre o teste 2 e 3 (CCI= .361, p>.05). A técnica de concordância de Bland-Altman foi aplicada somente na PP, por ter sido a única variável específica do teste
que não apresentou diferença significativa entre os testes e apresentou altos valores de CCI, e como resultado verificamos boa concor-dância entre as PP obtidas nos três diferentes testes (Figuras 1A, 1B e 1C).
DISCUSSÃO
O presente estudo teve como objetivo veri-ficar a reprodutibilidade de variáveis específi-cas do teste de Wingate (PP, PM, Pmin e IF) e de alguns marcadores fisiológicos ([Lac] e FC) e percetuais (PSE) em ciclistas treinados. A PP, IF, [Lac], FC e PSE não apresentaram diferença significativa entre os testes. Entretanto, a PM e Pmin apresentaram diferença significativa do teste 2 para o teste 3 (tabela 2). O TAW apre-sentou altos CCI para as variáveis específicas do teste, como a PP, PM e Pmin, assim como a FC e PSE. Contudo, o IF não apresentou CCI significativo entre os testes 1 e 3, ao passo que as [Lac] não apresentaram entre os testes 1 e 2 e entre 2 e 3 (tabela 3). Os valores de PP apre-sentaram ainda boa concordância através da técnica de Bland-Altman (ver figuras 1A, 1B e 1C).
Tabela 2 Valores de potência (n = 14), IF, [Lac], FC e PSE para os 3 TAW (demais variáveis n = 15)
TAW PP
(Watts/kg) PM
(Watts/kg) Pmin
(Watts/kg) IF
(%) [Lac] (mM)
FC (bpm)
PSE
1º 11.7±2.1 9.9±1.7 8.1±1.6 0.7±6.9 10.5±1.8 174±9 18±2
2º 11.9±2.1 10.1±1.7* 8.2±1.4* 1.2±7.4 10.8±2.3 175±11 18±2
3º 11.4±2.0 9.7±1.7 7.6±1.3 3.7±7.0 10.4±2.3 174±7 18±2
Média 11.7±0.2 9.9±0.2 7.9±0.3 1.9±1.6 10.6±0.2 174±1 18±0 Nota: * diferença significativa em relação ao 3º TAW (p< .05). PP = potência pico, PM = potência média, Pmin = potência mínima, IF = índice de fadiga, [Lac] = concentração de lactato, FC = frequência cardíaca, PSE = percepção subjetiva de esforço
Tabela 3 Valores de coeficiente de correlação intraclasse (CCI) entre os diferentes TAW realizados
Testes PP PM Pmin IF [Lac] FC PSE
1º e 2º .971 .986 .962 .765 .469* .931 .859
1º e 3º .960 .981 .857 .475* .825 .797 .933
2º e 3º .959 .978 .902 .831 .361* .841 .824
1º, 2º e 3º .975 .988 .939 .788 .662 .924 .913 Nota: * valores de CCI não significativos (p> .05)
44 | B. Madrid, E. Pardono, D.L. Farias, R.K. Asano, R.J.S. Silva, H.G. Simões
A
B
C
Figuras 1A, 1B e 1C. Análise concordância de Bland-Altman entre os valores de potência pico dos três
testes anaeróbios de Wingate O TAW está altamente relacionado ao
metabolismo anaeróbio, tanto pelas reservas fosfagénicas quanto pela via metabólica da glicólise, uma vez que a característica do teste é de esforço máximo com duração de 30 segundos (Hachana et al., 2012). O marcador
fisiológico mais utilizado para mensurar a taxa da produção de energia através da glicólise é a [Lac]. Weinstein et al. (1998) utilizaram a [Lac] e a FC para testar a reprodutibilidade do TAW em indivíduos com diversos níveis de condicionamento físico e observaram alto CCI das [Lac] e FC entre o teste e o reteste do TAW. No presente estudo a FC e a PSE confir-maram os resultados das variáveis específicas do teste. Porém as [Lac] apresentaram CCI não significativos entre alguns momentos, pelo que estes resultados da [Lac] são controversos à literatura; portanto sugerimos futuros estudos para elucidar essa questão. Contudo, o TAW foi desenvolvido para ser um teste de simples aplicação, visando a avaliação do desempenho anaeróbio. Ainda, o TAW não foi criado com o objetivo de se analisar a contratilidade muscu-lar, bem como o desenvolvimento de fadiga muscular, seja por acúmulação de metabólitos ou outros mecanismos envolvidos na fadiga (Bar-Or, 1987).
Guerra et al. (2009) analisaram a reprodu-tibilidade do TAW em adolescentes com sín-drome de Down. A carga utilizada no estudo foi uma para adolescentes acima de 14 anos (0.5 × peso corporal) e outra para os adoles-centes abaixo de 14 anos (0.7 × peso corpo-ral). Os autores encontraram bons escores de CCI para PP (.93, p<.05) e PM (.86, p< .05). Contudo, a PM apresentou diferença estatística entre o teste 1 e o teste 2. Não obstante, atra-vés da técnica de Bland-Altman foi possível verificar grande variabilidade entre os indiví-duos, trazendo restrições às interpretações dos scores de CCI. Devido a estes achados os auto-res concluíram que a reprodutibilidade do TAW em crianças com síndrome de Down é questionável. Embora a metodologia utilizada tenha sido particularmente alterada para a população do estudo, a diferença estatística verificada na PM confirma os achados do pre-sente estudo onde encontramos diferença esta-tisticamente significante na PM e Pmin.
Também foi verificada a reprodutibilidade do TAW com esforço unilateral, utilizando somente a perna dominante, em crianças de
8 10 12 14 16 18-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
média do teste 1 e teste 2
test
e 1
- tes
te 2
Mean-0,23
-1.96 SD-1,60
+1.96 SD1,13
8 10 12 14 16 18-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
média do teste 1 e teste 3
test
e 1
- tes
te 3
Mean0,23
-1.96 SD-1,33
+1.96 SD1,78
8 10 12 14 16 18-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Média do teste 2 e teste 3
test
e 2
- tes
te 3
Mean0,46
-1.96 SD-0,93
+1.96 SD1,85
Reprodutibilidade do Wingate | 45
diferentes estágios maturacionais. Em dois testes realizados em dias distintos, foi verifi-cada uma melhora significativa no desempenho físico entre o teste e o reteste (p< .001), embora tenham-se obtido bons valores de CCI (.89–.98). Os autores atribuíram este ganho de performance a efeitos provenientes do aprendi-zado do teste (Hebestreit et al., 1999). Já Jacobs, Mahoney e Johnson (2003), em uma amostra composta por voluntários com para-plegia completa, não encontraram diferenças estatisticamente significantes entre os valores de potência obtidos em teste e reteste do teste anaeróbio de Wingate para membros superio-res. Adicionalmente, estes autores observaram também alta associação entre os resultados de potência obtidos nos dois testes, através do uso de regressões.
Como limitação do trabalho fica a não investigação da carga ideal para a amostra do presente estudo. Ainda, a não utilização de um dispositivo eletrônico para quantificação da potência gerada, embora tenhamos utilizado uma metodologia validada e amplamente utili-zada na literatura (Bar-Or, 1987; Denadai et al., 1997). Não obstante, recomendamos a proposição de estudos que se dediquem a investigar a carga ideal e a sensibilidade ao treinamento/destreinamento esportivo, do protocolo do teste anaeróbio de Wingate em ciclistas.
CONCLUSÕES
O teste anaeróbio de Wingate apresentou, de uma maneira geral, boa reprodutibilidade em ciclistas. Contudo, nem todas as variáveis responderam conforme esperado, trazendo algumas ressalvas quanto a sua utilização para prescrição de exercícios e acompanhamento de evoluções advindas de um determinado trei-namento. Entretanto, a potência pico, principal variável obtida no teste, apresentou resultados consistentes, nos permitindo afirmar com segurança, que é uma variável reprodutível em ciclistas, podendo ser utilizada para avaliar ganhos/perdas de performance dentro de um programa de treinamento/destreinamento.
Agradecimentos: Nada a declarar.
Conflito de Interesses: Nada a declarar.
Financiamento: Os autores declararam que a Coordenação de Aper-feiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) financiou o presente trabalho disponibilizando uma bolsa de estudos (Prosup/Capes) aos quatro primei-ros autores.
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33
4.2 REPRODUTIBILIDADE DO PROTOCOLO DE LACTATO MÍNIMO COM
INTENSIDADE DO ESFORÇO PRÉVIO INDIVIDUALIZADO PELA PSE.
Referência:
MADRID, B.; SOTERO, R. C.; CAMPBELL, C. S. G.; SOUSA, I. R. C.; CARVALHO, F.
O.; VIEIRA, A.; RAUBER, S. B.; FRANCO, C. B. S.; SIMÕES, H. G. Reprodutibilidade do
protocolo de lactato mínimo com intensidade do esforço prévio individualizado pela PSE.
Motriz, v. 18, n. 4, p. 646-655, 2012.
Nome da Revista: Motriz.
ISSN: 1980-6574.
Periodicidade: trimestral.
Qualis Nacional: B1.
N° Páginas: 10.
Introdução
O significado fisiológico do limiar anaeróbio
(LA) refere-se à máxima intensidade de um
exercício realizado com grande massa muscular,
durante o qual a produção de energia é
predominantemente resultante de processos
oxidativos, sem acúmulo progressivo nas
concentrações sanguíneas de lactato ([lac]).
Contudo, as formas de identificação da
intensidade do LA são definições operacionais,
como por exemplo, a identificação pelo teste do
lactato mínimo (LM) (SVEDAHL; MACINTOSH,
2003). Tal intensidade de exercício,
Motriz, Rio Claro, v.18 n.4, p.646-655, out./dez. 2012
Artigo Original
Reprodutibilidade do protocolo de lactato mínimo
com intensidade do esforço prévio individualizado pela PSE
Bibiano Madrid 1
Rafael da Costa Sotero 1
Carmen Sílvia Grubert Campbell 1
Ioranny Raquel Castro de Sousa 1
Ferdinando Oliveira Carvalho 2
Alexandre Vieira 1
Suliane Beatriz Rauber 1
Carolina Belfort Sousa Franco 1
Herbert Gustavo Simões 1
1 Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Universidade Católica de Brasília, DF, Brasil
2 CEFIS – Educação Física,
Universidade Federal do Vale do São Francisco, Petrolina, PE, Brasil
Resumo: Introdução: O protocolo de lactato mínimo (LM) é precedido de um esforço máximo para indução a hiperlactatemia. Objetivo: Verificar a reprodutibilidade de um teste de LM com indução à hiperlactatemia realizada em teste incremental com cargas individualizadas através da percepção subjetiva de esforço (PSE). Metodologia: A amostra foi composta por 20 estudantes fisicamente ativos (25,4 ± 4,1 anos; 14,1 ± 5,0 % gordura), submetidos a dois testes de LM com metodologia idêntica. A indução a hiperlactatemia foi realizada por um teste com quatro estágios, com duração de três minutos cada e cargas individualizadas pela PSE (níveis 10, 13, 16 e o último estágio 17-20 até a exaustão voluntária). Após oito minutos de recuperação o teste progressivo começou com carga inicial de 75 W e incrementos de 25 W a cada três minutos, até a exaustão. Resultados: As intensidades de LM 1 (155,0 ± 23,8 W) e LM 2 (157,5 ± 27,0 W) não diferiram estatisticamente (p = 0,795) e de uma maneira geral apresentaram boa reprodutibilidade (CCI = 0,79) e concordância [-2,5 W de média da diferença e ± 41,8 W de abas]. Conclusão: O teste de LM, com cargas para hiperlactatemia individualizadas pela PSE, se mostrou reprodutível em indivíduos fisicamente ativos.
Palavras-chave: Avaliação da capacidade de trabalho. Avaliação de programas e instrumentos de pesquisa. Avaliação.
Reliability of the lactate minimum protocol with previous effort intensity individualized by RPE
Abstract: The lactate minimum protocol (LM) is preceded by a maximum effort to induce hyperlactatemia. Objective: To verify the reliability of LM test with induced hyperlactatemia realized by exercise intensity individualized by the rating perceived effort (RPE). Methods: The sample was composed of 20 students, physically active (25.4 ± 4.1 years, 14.1 ± 5.0% fats) who were undertaken to two tests with identical methodology of LM. Induction of hyperlactatemia was performed by a test with four stages, lasting three minutes each, loads individualized by the PSE (levels 10, 13, 16 and 17-20 last stage until voluntary exhaustion). After eight minutes of recovery the progressive test started with initial load of 75W and 25W increments every 3 min until exhaustion. Results: The intensities of LM 1 (155.0 ± 23.8 W) and 2 (157.5 ± 27.0 W) did not differ statistically (p = 0.795) and showed good reliability (ICC = 0.79) and agreement [-2.5 W of mean difference and ± 41.8 W of bias]. Conclusion: The LM test, with loads for induction of hyperlactatemia individualized by the RPE, has shown to be reliable in physically active individuals.
Keywords: Work capacity evaluation. Evaluation studies. Evaluation of research programs and tools. Evaluation.
doi:
B. Madrid, R. C. Sotero, C. S. G. Campbell, I. R. C. Sousa, F. O. Carvalho, A. Vieira, S. B. Rauber, C. B. S. Franco & H. G. Simões
Motriz, Rio Claro, v.18, n.4, p.646-655, out./dez. 2012 647
frequentemente tratada como segundo limiar de
lactato, tem sido utilizada para avaliar a
capacidade aeróbia (PARDONO et al., 2009;
SIMÕES et al., 2009, SOTERO et al., 2009a),
prescrever exercícios, verificar adaptações
crônicas ao treinamento (CUNHA et al., 2008;
URHAUSEN et al., 1995), predizer a performance
em provas de endurance (JACOBS, 1986;
TANAKA et al., 1983), identificar cargas
adequadas de treinamento para populações de
risco (MOREIRA et al., 2008; SIMÕES et al.,
2010), assim como para avaliação funcional em
modelo animal (CUNHA et al., 2009; GONDIM et
al., 2007).
O máximo estado estável de lactato (MEEL)
durante exercícios constantes é considerado
como Gold Standard para avaliação da
capacidade aeróbia (BARON et al., 2003; 2008;
BENEKE, 2003; BILLAT et al., 2003). Porém, para
sua realização são necessárias várias sessões de
avaliação, o que dificulta sua aplicação em alguns
ambientes. Portanto, diferentes protocolos são
sugeridos para identificar uma intensidade de
exercício associada ao MEEL. Por exemplo, o
teste do LM, que utiliza um único teste de
intensidade incremental para identificar a maior
intensidade de exercício em que ocorre equilíbrio
entre produção e remoção do lactato sanguíneo.
Este protocolo emprega um esforço máximo
prévio para indução da hiperlactatemia (altas
concentrações de lactato), seguido de um teste
incremental até a exaustão após um período de
recuperação. A [lac] apresenta um
comportamento em forma de “U” durante o
incremento de intensidade e a menor [lac] é
considerada a intensidade de LM, pois representa
o ponto de equilíbrio entre produção e remoção
do lactato sanguíneo (PARDONO et al., 2009;
SOTERO et al., 2011; TEGTBUR et al., 1993).
Portanto, a indução à hiperlactatemia é fator
primordial no teste de LM.
Alternativamente, diversos protocolos de
esforço prévio têm sido propostos com a
finalidade de induzir a hiperlactatemia, dos quais
podemos destacar diferentes testes incrementais
máximos (JOHNSON et al., 2009; 2011; SMITH et
al., 2002; STRUPLER et al., 2009), um sprint
máximo e combinações de dois ou mais sprints
com curtos intervalos de recuperação
(CAMPBELL et al., 1998; SMITH et al., 2002;
SOTERO et al., 2009a, TEGTBUR et al., 1993),
além do teste anaeróbio de Wingate (PARDONO
et al., 2009; SIMÕES et al., 2003). No presente
estudo, optamos pela utilização de um protocolo
com intensidades individualizadas, baseadas na
percepção subjetiva de esforço (PSE), para
indução à hiperlactatemia.
A escolha de um protocolo prévio baseado na
PSE poderia encontrar suporte em seus
mecanismos de controle. Por exemplo, a PSE é
uma variável psicofisiológica resultante de
estímulos sensoriais, provenientes de fatores
cardiopulmonares ou periféricos (BORG, 1982;
2000; HAMPSON et al., 2001; NAKAMURA et al.,
2010), ou de mecanismos localizados em regiões
corticais (WILLIAMSON et al., 2001). A PSE tem
sido utilizada no controle e determinação de
cargas de treinamento em testes retangulares
(NEVES; DOIMO, 2007), identificação do limiar de
esforço percebido (NAKAMURA et al., 2009), bem
como para identificação do LA em testes
incrementais em populações de risco (SIMÕES et
al., 2010) e tem sido reprodutível em crianças e
adolescentes (LEUNG et al., 2002; PFEIFFER et
al., 2002).
Em nossa metodologia optamos pela
individualização do protocolo de indução à
hiperlactatemia através da PSE, que nos permite
um controle da carga interna de treinamento
(NAKAMURA et al., 2010). Contudo, a sugestão
de um protocolo alternativo para a identificação de
um fenômeno fisiológico, deve ser precedida pela
investigação de importantes aspectos
metodológicos. Por exemplo, para que um
protocolo seja considerado válido e fidedigno é
necessária à verificação de sua reprodutibilidade
(THOMAS et al., 2007). Assim, o objetivo do
presente estudo foi verificar a reprodutibilidade de
um teste de LM, com indução à hiperlactatemia
realizada por intensidade de esforço
individualizada pela PSE.
Materiais e métodos
O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética
em Pesquisa em seres humanos da Universidade
Católica de Brasília (CEP/UCB 104/2008). Os
testes e dosagens do lactato sanguíneo foram
realizados no Laboratório de Avaliação Física e
Treinamento da Universidade Católica de Brasília
(LAFIT-UCB). A amostra foi composta por 20
estudantes do sexo masculino, fisicamente ativos
(25,4 ± 4,1 anos; 24,1 ± 2,2 kg/m²; 14,1 ± 5,0 %
gordura). Como critérios para participação do
estudo os avaliados não poderiam fumar,
apresentar disfunção cardiovascular, bem como
problemas ortopédicos e/ou neuromusculares.
Os voluntários foram informados sobre os
riscos e benefícios da participação no estudo e,
após esclarecimentos, convidados a assinar um
termo de consentimento livre e esclarecido. Os
avaliados receberam orientação para manter a
Reprodutibilidade do lactato mínimo
Motriz, Rio Claro, v.18, n.4, p.646-655, out./dez. 2012 648
ingestão alimentar normal durante o experimento
e não praticar atividade física durante as últimas
24 horas anteriores. As avaliações foram
realizadas sempre no mesmo horário do dia para
cada avaliado, com a finalidade de evitar a
influência de diferentes ciclos circadianos sobre o
desempenho (MELLO et al., 2005).
Para a realização dos testes foi utilizado um
ciclo ergômetro com frenagem eletromagnética
(Lode-Excalibur, Lode, Holanda). Cada avaliado
foi orientado a encontrar uma cadência de
pedaladas entre 60 e 80 rotações por minuto, na
qual se sentisse confortável para utilização em
todos os testes. Sendo considerada exaustão
quando o indivíduo não conseguisse manter uma
cadência mínima de 60 rotações. Para verificar a
reprodutibilidade do protocolo de LM, cada
avaliado realizou duas visitas ao laboratório (teste
1 e teste 2), separadas por no mínimo 48 horas,
dentro da mesma semana.
Previamente à realização dos testes, os
participantes foram submetidos a um
eletrocardiograma de repouso, exame clínico
cardiológico, anamn2se e avaliação
antropométrica. Não foi realizada familiarização
ao esforço e aos equipamentos utilizados na
coleta de dados. Para análise da PSE foi utilizada
a escala de 6 a 20 de Borg (1982). Os voluntários
receberam explicação prévia sobre a escala, onde
foram orientados a relatar a percepção geral que
estavam tendo do esforço. A frequência cardíaca
(FC) foi monitorada durante os testes (Polar Sport
Tester - Finlândia).
Lactato Mínimo (LM)
Os avaliados foram submetidos a dois testes
de LM com metodologia idêntica (LM 1 e LM 2).
Todas as coletas sanguíneas foram realizadas
nos 30 segundos finais de cada estágio, com
exceção da indução a hiperlactatemia, que foi
coletada no sétimo minuto da recuperação. Após
cinco minutos de repouso na posição sentada, foi
iniciada a indução a hiperlactatemia, que consistiu
de um teste incremental submáximo de quatro
estágios, três minutos cada, sem pausa entre
eles. Os três primeiros com cargas referentes às
percepções 10, 13 e 16, respectivamente.
Posteriormente, sem pausa, a carga era ajustada
para uma percepção de 17 a 20 (quarto estágio),
onde o indivíduo permanecia até a exaustão
voluntária. Nos primeiros 10 segundos de cada
estágio a carga era ajustada para que se
chegasse às intensidades referentes às PSE pré-
determinadas (não informadas aos voluntários
antes da aplicação dos testes).
Após a exaustão proveniente de esforço
prévio, no sétimo minuto de recuperação passiva,
foi coletada a amostra sanguínea referente à
hiperlactatemia. No oitavo minuto de recuperação,
iniciou-se a parte incremental do LM, com carga
inicial de 75 watts e incrementos de 25 watts a
cada três minutos. A carga de trabalho associada
à mínima [lac] obtida durante o teste é definida
como a intensidade de LM (DAVIS; GASS, 1979;
1981; DAVIS et al., 1983; TEGTBUR et al., 1993),
conforme pode ser observado na figura 1. A
determinação da intensidade de LM foi feita por
um único avaliador experiente, através de análise
visual.
Figura 1: Exemplo de determinação do protocolo de lactato mínimo (LM) em um indivíduo. Indução a hiperlactatemia, mais parte incremental, observando-se a intensidade de LM de modo visual em 150 watts e potência máxima em 200 watts (Pmax).
B. Madrid, R. C. Sotero, C. S. G. Campbell, I. R. C. Sousa, F. O. Carvalho, A. Vieira, S. B. Rauber, C. B. S. Franco & H. G. Simões
Motriz, Rio Claro, v.18, n.4, p.646-655, out./dez. 2012 649
A FC e PSE no LM (FC-LM e PSE-LM,
respectivamente) foram obtidas no final do
estágio em que se observou a menor [lac]. Já a
frequência cardíaca máxima (FCmax) foi obtida
no teste incremental, a partir do maior valor,
encontrada no final do último estágio de teste.
Coletas e Análises Sanguíneas
As amostras sanguíneas foram obtidas nos 30
segundos finais de cada estágio, a partir de uma
punção do lobo da orelha, utilizando capilares de
vidro calibrados para 25 L. As amostras foram
depositadas em micro-tubos de 1,5 ml contendo
50 L de fluoreto de sódio (NaF 1%) e
acondicionadas para posterior dosagem das [lac]
pelo método eletroenzimático (YSI-2700 SELECT,
Yellow Springs Instruments, Yellow Springs, Ohio,
USA).
Tratamento estatístico
Foi utilizada análise descritiva, através de
média e desvio-padrão. Foi verificada a
distribuição normal dos dados (Shapiro-Wilk).
Para verificar diferenças entre as médias dos
testes 1 e 2 foi aplicado o teste t de Student
pareado nos dados paramétricos (DANCEY;
REIDY, 2006) e teste de Wilcoxon para os não
paramétricos (SPSS 15.0). O effect size foi
calculado através da equação 1 para os dados
analisados com o teste t e equação 2 para os
dados analisados através do teste Wilcoxon
(FIELD, 2009). Ainda, foi calculado o power
através do software G*Power (versão 3.1.3)
(FAUL et al., 2007). A reprodutibilidade entre as
variáveis obtidas nos testes de lactato mínimo 1 e
2 foi obtida através do coeficiente de correlação
intraclasse (CCI) One Way Random (THOMAS et
al., 2007) (SPSS 15.0). Os níveis de concordância
entre as principais variáveis (intensidade de LM e
Pmax) foram obtidos através da técnica de Bland
e Altman (1999) (MedCalc 8.2.0.3). Foi adotado
um nível de significância de p ≤ 0,05.
ES = glt
t
2
2
Equação 1. Effect size para dados analisados com teste t, onde “t” é o valor obtido no teste e “gl” são os graus de liberdade.
TE = n
Z
Equação 2. Effect size para dados analisados com teste Wilcoxon, onde “Z” é o escore e “n” o número de indivíduos.
Resultados
Na tabela 1 estão apresentadas as cargas
utilizadas na indução dos testes 1 e 2, assim
como a [lac] de repouso e hiperlactatemia.
Quando comparadas as cargas na PSE-17 a 20 o
“n” amostral foi de 15, enquanto para as demais
comparações foi de 20. No teste 1, quatro
voluntários entraram em exaustão durante o
terceiro estágio, que se iniciou com cargas
correspondentes à PSE-16. No teste 2, apenas
um avaliado entrou em exaustão no terceiro
estágio.
Tabela 1. Cargas nos diferentes estágios e concentrações de lactato obtidas no repouso e indução a hiperlactatemia, mais níveis de significância (p), Effect Size e Power para as comparações entre os testes 1 e 2.
Média ± DP p Effect Size Power
[lac] repouso 1,0 ± 0,4 0,145 -0,38 0,05
[lac] repouso 2 1,1 ± 0,4
PSE-10 (W) 125,7 ± 38,1 0,477 0,16 0,10
PSE-10 2 (W) 119,6 ± 26,9
PSE-13 (W) 172,8 ± 31,8 0,156 0,32 0,27
PSE-13 2 (W) 164,7 ± 30,7
PSE-16 (W) 226,7 ± 41,0 0,62 0,41 0,41
PSE-16 2 (W) 211,2 ± 43,3
PSE 17-20 (W) 268,3 ± 43,3 0,817 0,06 0,06
PSE-17-20 2 (W) 265,9 ± 45,8
[lac] indução (mmol) 12,0 ± 2,5 0,144 0,33 0,29
[lac] indução 2 (mmol) 11,3 ± 2,6
[lac] repouso: concentração de lactato após cinco minutos de repouso, antes de qualquer tipo de exercício. PSE-10: carga referente ao estágio na PSE-10. PSE-13: carga referente ao estágio na PSE-13. PSE-16: carga no estágio referente à PSE-16. Indução: PSE 17-20: carga referente ao estágio na PSE 17 a PSE 20. [lac] indução: concentração de lactato referente ao protocolo de indução a hiperlactatemia, coletado no 7° minuto após a exaustão.
Reprodutibilidade do lactato mínimo
Motriz, Rio Claro, v.18, n.4, p.646-655, out./dez. 2012 650
Na tabela 2 estão às comparações entre os
principais resultados do teste de LM 1 e LM 2,
onde foi observada diferença estatisticamente
significante somente na frequência cardíaca no
LM (FC-LM) (p = 0,022) e na frequência cardíaca
máxima (FCmax) (p = 0,002). Todas as demais
variáveis não diferiram do teste 1 para o teste 2
(p> 0,05).
Tabela 2. Análise descritiva (média ± DP) para as variáveis analisadas no teste de lactato mínimo 1 e 2 (LM e LM 2), níveis de significância (p), Effect Size, Power para as comparações entre os testes.
Média ± DP p Effect Size Power
LM (W) 155,0 ± 23,8 0,795 - 0,12 0,08
LM 2 (W) 157,5 ± 27,0
FC-LM (bpm) 160,9 ± 13,2 0,022 - 0,50 0,56
FC-LM 2 (bpm) 154,7 ± 15,1
[lac]-LM (mmol) 6,4 ± 2,5 0,079 0,62 0,75
[lac]-LM 2 (mmol) 5,8 ± 2,9
PSE-LM 14,8 ± 2,1 0,293 0,24 0,17
PSE-LM 2 14,2 ± 2,1
FCmax (bpm) 182,4 ± 9,4 0,002 0,39 0,38
FCmax 2 (bpm) 177,8 ± 11,9
Pmax (W) 217,6 ± 34,6 0,375 - 0,27 0,21
Pmax 2 (W) 222,5 ± 36,2
[lac]-exa (mmol) 9,5 ± 2,6 0,086 - 0,33 0,05
[lac]-exa 2 (mmol) 8,6 ± 2,6
LM: intensidade de lactato mínimo; FC-LM: frequência cardíaca no estágio em que ocorreu o LM; [lac]-LM: concentração de lactato no LM; PSE-LM: percepção subjetiva de esforço no LM; FCmax: freqüência cardíaca máxima obtida no último estágio; Pmax: potência máxima obtida no final do teste. [lac]-exa: concentração de lactato obtida após exaustão no final do teste incremental do LM.
Tabela 3. Coeficiente de correlação intraclasse (CCI), intervalos de confiança (IC 95%) e valor de significância (p) para a reprodutibilidade das variáveis entre os testes 1 e 2.
Variáveis CCI IC 95% p
LM 0,79 0,49 – 0,92 0,001
FC-LM 0,74 0,35 – 0,89 0,002
[lac]-LM 0,92 0,80 – 0,97 0,001
PSE-LM 0,48 -2,82 – 0,794 0,076
FCmax 0,87 0,69 – 0,95 0,001
Pmax 0,92 0,80 – 0,97 0,001
LM: intensidade de lactato mínimo; FC-LM: frequência cardíaca no LM; [lac]-LM: concentração de lactato no LM; PSE-LM: percepção subjetiva de esforço no LM; FCmax: freqüência cardíaca máxima obtida no último estágio; Pmax: potência máxima obtida no final do teste.
Na tabela 3 estão apresentados os valores de
coeficiente de correlação intraclasse (CCI) entre
as variáveis investigadas nos testes 1 e 2, onde
verificamos reprodutibilidade significante (p<0,01)
em todas as variáveis, com exceção da PSE na
intensidade de LM (PSE-LM).
A plotagem de Bland e Altman está
apresentada nas figuras 2A e 2B para as duas
principais variáveis, intensidade de LM [-2,5 ±
41,8 W] e Pmax [-5 ± 37,3 W]. De uma maneira
geral, as variáveis apresentaram boa
concordância entre si, verificada pelo baixo valor
de diferença entre as médias (-2,5 W para
intensidade de LM e -5 para Pmax). Ainda, dos 20
avaliados, apenas um no LM e dois na Pmax
ficaram foram das abas determinadas
graficamente.
B. Madrid, R. C. Sotero, C. S. G. Campbell, I. R. C. Sousa, F. O. Carvalho, A. Vieira, S. B. Rauber, C. B. S. Franco & H. G. Simões
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Figura 2A e 2B. Plotagem de Bland e Altman para comparações entre as intensidades de lactato mínimo (LM) (A) e potência máxima (Pmax) (B) obtidas nos testes 1 e 2.
Discussão
O presente estudo teve como objetivo verificar
a reprodutibilidade do teste de LM, com cargas da
indução a hiperlactatemia individualizadas pela
PSE. Podemos observar que não houve diferença
estatística entre as principais variáveis
investigadas no teste (LM 1) e reteste (LM 2), com
exceção da FC-LM e FCmax. Ainda, foi verificada
boa reprodutibilidade em diversas variáveis (CCI),
com exceção da PSE-LM. A intensidade de LM e
Pmax, principais variáveis obtidas no teste,
apresentaram também boa concordância (Bland e
Altman).
As cargas da indução à hiperlactatemia não
apresentaram diferença significante entre elas (p
= 0,16), contudo, não foram necessariamente as
mesmas nos testes 1 e 2, visto que eram
individualizadas pela PSE (tabela 1). Quatro
voluntários entraram em exaustão no terceiro
estágio da indução à hiperlactatemia (PSE-16) no
teste 1, enquanto no teste 2, apenas um
voluntário entrou em exaustão no terceiro estágio.
Estas particularidades no protocolo de indução
podem ter sido responsáveis pela diferença obtida
entre os testes 1 e 2 na FC-LM (160,9 ± 13,2 W e
154,7 ± 15,1 W, respectivamente) e FCmax
(182,4 ± 9,4 e 177,8 ± 11,9 bpm,
respectivamente). Contudo, nas duas variáveis
em que foram encontradas diferenças
estatisticamente significantes (FC-LM e FCmax),
observamos um Effect Size moderado (0,5 e 0,39
respectivamente) e um Power baixo (0,56 e 0,38
respectivamente). Assim, aumenta a possibilidade
de estarmos rejeitando a hipótese nula
(encontrando diferença entre as médias) ao passo
que deveríamos estar aceitando-a (igualdade
entre as médias) (THOMAS et al., 2007).
Smith et al. (2002) investigaram se diferentes
tipos de indução à hiperlactatemia poderiam
alterar a determinação do LM. Utilizaram para isto
4 diferentes protocolos: teste de rampa (10-12
minutos), 30s de sprint máximo, 40s de sprint
máximo e um quarto envolvendo dois sprints
máximos de 20s com intervalo de um minuto
entre eles. As diferentes formas de indução não
alteraram a identificação do LM. No presente
estudo, optou-se por uma forma inédita de
Reprodutibilidade do lactato mínimo
Motriz, Rio Claro, v.18, n.4, p.646-655, out./dez. 2012 652
indução à hiperlactatemia, composta por três
estágios de 3 minutos e um quarto até a
exaustão, com cargas individualizadas pela PSE
(10, 13, 16 e 17-20, respectivamente). Nossa
metodologia não prejudicou a identificação da
intensidade em que ocorre o LM em teste (155,0
± 23,8 W) e reteste (157,5 ± 27 W) apresentando
ainda boa reprodutibilidade (CCI = 0,79; p =
0,001) e concordância [-2,5 ± 41,8 W].
Em estudo feito com ciclistas competitivos,
Smith et al. (2002) encontraram intensidades de
LM de 295 (± 15 W). Pardono et al. (2009), com
ciclistas recreacionais, obtiveram valores médios
de LM de 209,1 (± 23,2 W). Strupler et al. (2009),
em atletas de endurance, encontraram LM de 186
(± 12 W). Nestes estudos foram observados
valores de LM superiores aos do presente
trabalho, o que demonstrou uma melhor condição
aeróbia dos ciclistas competitivos e recreacionais,
assim como dos atletas de endurance, em
relação aos estudantes de Educação Física
(155,0 ± 23,8 W no teste 1 e 157,5 ± 27,0 W no
teste 2), que, embora fossem fisicamente ativos,
não treinavam nenhuma modalidade específica.
No presente estudo, optou-se por uma análise
visual da intensidade em que o ocorre o LM,
caracterizada pela menor [lac] encontrada na
parte incremental do teste (figura 1). Muitos
estudos têm se utilizado deste tipo de análise, que
é uma forma simples e direta de obtenção do
fenômeno fisiológico (SIMÕES et al., 2003;
STRUPLER et al., 2009; SOTERO et al., 2009b).
Entretanto, alguns estudos têm utilizado ajustes
matemáticos para encontrar a intensidade de LM,
indicando que seria uma forma de corrigir os
valores e obter um resultado mais fidedigno
(GONDIM et al., 2007 , JOHNSON; SHARPE,
2011; PARDONO et al., 2008; RIBEIRO et al.,
2003; SIMÕES et al., 2009). Contudo, Sotero et
al. (2007) investigaram as duas formas de
determinação, visual e polinomial, e não
encontraram diferenças estatisticamente
significantes com a intensidade de MEEL.
Para este tipo de delineamento, se recomenda
utilizar o coeficiente de correlação intraclasse
(CCI), que analisa dados univariados (mesma
variável medida mais de uma vez), sendo um
teste específico para identificar erros de medida e
variância sistemática entre teste e reteste
(THOMAS et al., 2007). No presente trabalho
observamos boa reprodutibilidade (CCI) da
intensidade de LM (CCI = 0,79), FC-LM (CCI =
0,74), [lac]-LM (CCI = 0,92), FCmax (CCI = 0,87)
e Pmax (CCI = 0,92).
De uma maneira geral, o protocolo de LM com
cargas da indução a hiperlactatemia
individualizadas pela PSE, apresentou bons
índices estatísticos de reprodutibilidade. Como
aplicação prática, recomendamos a não utilização
da FC e PSE como parâmetro absoluto de
prescrição de exercícios, enquanto as cargas
encontradas na intensidade de LM e Pmax
apresentaram uma consistência estatística maior,
o que nos permite sugerir uma prescrição da
intensidade de exercícios com pequena
possibilidade de erro. Como sugestão de futuros
estudos, fica a possibilidade de aplicação do
protocolo em diferentes populações, sensibilidade
a diferentes programas de treinamento e
destreinamento, bem como a capacidade do
presente protocolo em estimar uma intensidade
de exercício correspondente ao MEEL.
Conclusão
O protocolo de lactato mínimo com intensidade
do esforço prévio, utilizado para indução a
hiperlactatemia, individualizado pela percepção
subjetiva de esforço, em estudantes do sexo
masculino e fisicamente ativos, mostrou-se
reprodutível.
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Agradecimentos: À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), que financiou o presente trabalho, disponibilizando uma bolsa de estudos (Prosup/Capes) ao primeiro autor. Ao Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (LAFIT) e sua equipe, pelo suporte e equipamentos para a realização da pesquisa.
Endereço:
Bibiano Madrid UCB – Programa de Pós-Graduação em Educação Física. QS 07, Lote 01, S/N, Bloco G, Sala 119, Areal. Taguatinga DF Brasil 71966-700. Telefone: (61) 3356-9350. e-mail: [email protected]
Recebido em: 17 de outubro de 2010. Aceito em: 2 de outubro de 2012.
Motriz. Revista de Educação Física. UNESP, Rio Claro,
SP, Brasil - eISSN: 1980-6574 - está licenciada sob
Creative Commons - Atribuição 3.0
44
4.3 ESTIMATION OF THE MAXIMAL LACTATE STEADY STATE INTENSITY BY
THE RATING OF PERCEIVED EXERTION.
Referência:
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aceito para publicação), 2016.
Nome da Revista: Perceptual and Motor Skills.
ISSN:0031-5125.
Periodicidade: bimestral.
Qualis Nacional: A2.
N° Páginas: 15
Article
Estimation of theMaximal LactateSteady State Intensityby the Rating ofPerceived Exertion
Bibiano MadridGraduate Program in Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Taguatinga DF, Brazil;
Paulista University (UNIP), Brasılia DF, Brazil
Flavio Oliveira PiresExercise Psychophysiology Research Group, School of Arts, Sciences and Humanities, University of Sao
Paulo, Brazil
Jonato PrestesGraduate Program in Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Taguatinga DF, Brazil
Denis Cesar Leite VieiraGraduate Program in Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Taguatinga DF, Brazil;
University Center (UDF), Brasılia, Distrito Federal, Brazil
Tyler Clark, Eduard Tiozzo, and John E. LewisMiller School of Medicine, University of Miami, Miami, Florida, USA
Carmen S. Grubert Campbell andHerbert Gustavo SimoesGraduate Program in Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Taguatinga DF, Brazil
Abstract
The maximal lactate steady state is the gold standard for evaluating aerobic capacity;
however, it is time-consuming. The lactate minimum protocol is an easier alternative,
but is not feasible and still expensive. This study investigated whether the rating of
perceived exertion of 13 is an accurate predictor of lactate minimum and maximal
lactate steady state intensities. Eleven physically active men performed three tests:
Perceptual and Motor Skills
2016, Vol. 122(1) 136–149
! The Author(s) 2016
Reprints and permissions:
sagepub.com/journalsPermissions.nav
DOI: 10.1177/0031512516631070
pms.sagepub.com
Corresponding Author:
Bibiano Madrid, Graduate Program in Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB),
Taguatinga DF, Brazil.
Email: [email protected]
(1) incremental exercise with workloads based on rating of perceived exertion of 10,
13, and 16 (experimental protocol – denominated RPE-13 test), (2) lactate minimum,
and (3) maximal lactate steady state. No differences were observed among partici-
pants’ workloads corresponding to rating of perceived exertion 13, lactate minimum,
and maximal lactate steady state intensities. Thus, the workload associated with the
rating of perceived exertion of 13 was equivalent to the other two protocols
investigated.
Keywords
anaerobic threshold, aerobic capacity, lactate minimum
Introduction
The anaerobic threshold is a physiological concept defined as an exercise inten-sity that can be sustained by a large muscle group, while maintaining oxidativemetabolism and without blood lactate accumulation (Svedahl & MacIntosh,2003). The anaerobic threshold is used for exercise evaluation and prescription,besides being sensitive to training adaptations (Meyer, Lucıa, Earnest, &Kindermann, 2005; Esteve-Lanao, Foster, Seiler, & Lucia, 2007). The goldstandard to identify the anaerobic threshold is the maximal lactate steadystate (MLSS) protocol (Svedahl & MacIntosh, 2003; Denadai, Figuera,Favaro & Goncalves, 2004; Pardono, Sotero, Hiyane, Mota, Campbell,Nakamura et al., 2008). The MLSS method requires several 30-min exercisebouts on different days at constant workloads, with the MLSS being consideredthe highest exercise intensity in which the blood lactate steady state is stillobserved (Baron, Dekerle, Robin, Neviere, Dupon, Matran et al., 2003;Beneke, 2003; Billat, Sirvent, Py, Koralsztein & Mercier, 2003).
Due to the high cost and time-consuming procedures of the MLSS protocol,alternative methods have been proposed to identify the anaerobic thresholdthrough the responses of heart rate variability (Sales, Campbell, Morais,Ernesto, Soares-Caldeira, Russo et al., 2011), ventilation (Neder & Stein,2006; Aoike, Baria, Rocha, Kamimura, Mello, Tufik et al., 2012), blood glucose(Simoes, Campbell, Kushnick, Nakamura, Katsanos, Baldissera et al., 2003;Sotero, Pardono, Landwehr, Campbell & Simoes, 2009; Simoes, Moreira,Hiyane, Benford, Madrid, Prada et al. 2010), blood lactate (Garcin, Mille-Hamard, Duhamel, Boudin, Reveillere, Billat et al., 2003; Johnson, Sharpe &Brown, 2009), and electromyography (Candotti, Loss, Melo, La Torre, Dutra,Oliveira et al., 2008). In addition, the rating of perceived exertion (RPE) is afeasible, non-invasive, low cost, and efficient procedure that has been appliedduring incremental exercise tests for aerobic evaluation and training prescriptionin a variety of populations (Hugget, Connely & Overend, 2005; Lima, Assis,Hiyane, Almeida, Arsa, Baldissera et al., 2008; Nakamura, Okuno, Perandini,
Madrid et al. 137
Caldeira, Simoes, Cardoso, et al., 2008, Nakamura, Okuno, Perandini, Oliveira,Buchheit & Simoes 2009).
In theory, the RPE is considered a psychophysiological construct that isaffected by physiological and psychological variables (Eston, 2012). For exam-ple, alterations in heart rate, oxygen uptake, muscle glycogen concentrations,and concentrations of centrally active metabolic compounds such as dopamineand glucose may affect RPE responses to exercise (Borg, 1982; Hampson,St Clair Gibson, Lambert & Noakes, 2001; Pires, Noakes, Lima-Silva,Bertuzzi, Ugrinowitsch, Lira et al., 2011). Furthermore, alterations in emotionsseen in affective scores also influence both RPE and exercise performance(Baron, Moullan, Deruelle, & Noakes, 2011). Thus, it has been suggested thatRPE is a robust variable indicating an individual’s subjective tolerance of exer-cise at a given intensity (Hampson et al., 2001; Baron, Noakes, Dekerle,Moullan, Robin, Matran et al., 2008; Pires et al., 2011; Eston, 2012).
In the lactate minimum (LM) protocol, the participant exercises to exhaustiontwice: the first time early on to induce hyperlactatemia and the second time in thefinal part of the protocol. Pardono et al. (2008) utilized the traditional LM proto-col with several stages and selected three stages: the first stage of LM (fixed at75W) and the second and third stages with workloads corresponding to RPEs of13 and 16, respectively. The authors used polynomial adjustment to analyze thelactate curve formed by these three points, identifying the minimum point. Whenthis point was compared with the MLSS, they were not statistically different.Although the stages were selected at submaximal intensities, the participants per-formed the traditional LM to exhaustion twice. The RPE has not been used insubmaximal exercise tests to predict MLSS intensity. Using the RPE methodcould reduce costs and be a useful tool for functional evaluation. Therefore, thepurpose of this study was to investigate if a submaximal exercise protocol, withan associated workload corresponding to a rating of perceived exertion of 13(RPE-13), could estimate the exercise intensity corresponding to MLSS and LM.
Hypothesis. The submaximal RPE-13 protocol would estimate the exercise intensity
corresponding to both MLSS and LM.
Method
Participants were eleven physically active men (age¼ 24.6� 4.7 yr, body massindex¼ 23.9� 2.8 kg/m2, body fat¼ 15.3� 5.2%) recruited at the Universitywhere the study was conducted. To take part in this study, the participantswere neither smokers nor did they have cardiovascular, orthopedic, or neuro-muscular diseases. The study was approved by the local ethical committee forhuman research. All volunteers signed a written informed consent after explan-ation of the study’s procedures, risks, and benefits. Participation was voluntary,
138 Perceptual and Motor Skills 122(1)
and any participant could leave the study at any time. The participants wereadvised to maintain their normal diet throughout the duration of the study andto refrain from strenuous exercise for the 24 hours prior to the tests.
All tests were performed on a cycle ergometer controlled by electromagneticbrakes (Excalibur, Lode, The Netherlands) with a 48-hr minimum intervalbetween experimental sessions. In the first session, participants were directed tochoose a comfortable pedal cadence (60–80 revolutions per minute) and to main-tain this cadence on all tests. Heart rate was monitored during all tests (Polar�
Sport Tester, Finland). In the final 30 sec of each stage, 25 mL of capillary bloodwere collected from the earlobe. The sample was mixed in 50 mL sodium fluoride(1%), and deposited into 1.5mL tubes for posterior analysis. Lactate concentra-tions were analyzed with the Biochemistry Analyzer YSI 2700 Select (YellowSprings, Ohio, USA) according to the manufacturer’s instructions.
Procedure
The experiment consisted of several visits. In the first session, anthropometric vari-ables were collected and a familiarization session was performed. In the secondsession, the participants performed the RPE-13 protocol followed by the LM testimmediately afterward. The final part of experimental design consisted of at leasttwo visits in which participants underwent the MLSS protocol. On the second visit,participants rested for five minutes before the experimental protocol was initiated.
The familiarization session was initiated at a workload of 75W and increasingworkload of 25W every 3min until exhaustion. In the final 30 sec of each stage,a blood sample was collected. The RPE was recorded at each minute. Heart ratewas monitored during the entire test.
Measures
Rating of Perceived Exertion (RPE). Measures of RPE were obtained with the 15-point (6 to 20) Borg Scale (Borg, 1982) using the original verbal descriptors. Theparticipants were asked to report their overall RPE based on breathlessness,cardiopulmonary work, and muscle discomfort. Category expressions such as“comfortable intensity level” were used as anchors. The use of RPE was basedon several controlled trials and population studies that have observed that indi-viduals can correctly categorize the RPE and accurately identify different exer-cise intensities based on RPE (Nakamura et al., 2008; Nakamura et al., 2009;Simoes et al., 2010; Pires et al., 2011).
The RPE-13 protocol consists of three stages of 3min each with intensities setaccording to the RPE Borg Scale. The first workload was set at the RPE corres-ponding to a Borg score of 10 (between “very light” and “fairly light”); the secondworkload was set at the RPE corresponding to a Borg score of 13 (“somewhathard”); and the third workload was set at the RPE corresponding to a Borg score
Madrid et al. 139
of 16 (between “hard” and “very hard”). The individualized workloads corres-ponding to each RPE were identified during the familiarization session accordingto the participants’ RPE responses and adjusted during the first 30 sec of eachstage. The designated workload during the second stage corresponded with theintensity of RPE-13 and was used to compare the relationship to MLSS and LM.
Lactate Minimum (LM). Immediately after completion of the RPE-13 protocol,without intermission, participants underwent the LM test. For the LM test theworkload was first adjusted to the RPE corresponding to a Borg score of 17 (“veryhard”) to 20 (above “very very hard”), at which they cycled until exhaustion toelevate blood lactate. This intensity was chosen to elicit hyperlactatemia and wascollected in the 7th minute of post-exhaustion recovery. The incremental test of theLM was initiated in the 8th minute of recovery. The previous high-intensity exer-cise induced the blood lactate to increase was important to promote the “U-shape” on the blood lactate curve during the incremental test. The first workloadof incremental test was set at 75W and was increased by 25W every three minutesuntil exhaustion. This adaptation of the LM protocol initiated immediately afterthe incremental test based on RPE responses conforms with a previous study byour group, where this methodology showed good reliability (Madrid, Sotero,Campbell, Sousa, Carvalho, Vieira et al., 2012). Blood samples were collectedduring the last 30 sec of each stage without interrupting the exercise. Polynomialadjustment, using a derivation of the quadratic formula (Figure 1), was used todetermine the LM intensity.
Maximal Lactate Steady State (MLSS). Participants underwent the MLSS protocol,which consisted of different constant workloads lasting 30min each. The object-ive of this protocol was to find the maximal exercise workload corresponding tothe MLSS or the maximal workload that elicited an increase of no more than1mmol.L�1 in the blood lactate concentration between the 10th and 30th minutesof exercise. Blood samples were collected at rest and in the10th, 20th, and 30th
minutes of exercise. The first workload was set at the LM intensity, and theworkloads performed in each subsequent session were adjusted to be 6% moreor less intense according to the lactate responses observed. This procedure fol-lowed recommendations as reported by Beneke (2003).
Data Analysis
Data were reported as means and standard deviations (SD). The Shapiro-Wilkstest was used to ensure normal distribution. Mauchly’s test was used to checkthe sphericity of the data, and the data were corrected with the Greenhouse-Geisser adjustment in the case of sphericity violation. One-way ANOVA withrepeated measures with post hoc Bonferroni comparisons were used to evaluatethe means. The effect size was calculated by Cohen’s f2. The Pearson product-
140 Perceptual and Motor Skills 122(1)
moment correlation coefficient was used to determine the relationship among theworkloads from the different protocols. The agreement between variables wasanalyzed with the Bland-Altman technique. Statistical significance was set atp< .05. The analyses were performed with SPSS 20.0 (IBM, Inc., Chicago, IL,United States) with the exception of the Bland-Altman test, which was analyzedusing Medcalc 12.4.0 (Ostend, Belgium).
Results
The results of the three stages of the RPE-13 protocol are presented in Table 1.The workload, Fworkload (1.14, 11.39)¼ 85.99, p< .001, lactate concentration,Flactate (3, 30)¼ 188.12, p< .001, and heart rate FHeart Rate (3,30)¼ 245.00,p< .001, were significantly different among the three stages evaluated in theRPE-13 protocol.
y = 0.0007x2 - 0.2109x + 21.479R² = 0.98
4
5
6
7
8
9
10
11
50 75 100 125 150 175 200 225 250
[Lac
] (m
mol
.L-1
)
Workload (W)
Figure 1. Example of the lactate minimum intensity identified by polynomial adjustment.
The lactate minimum intensity was obtained through a derivation of the quadratic equation
(LM¼�b/2a). The R2 mean¼ .98 and SD¼ .13.
Table 1. Descriptive Statistics for workload, lactate, and heart rate responses at three
stages of the RPE-13 protocol.
Variable
Rest RPE 10 RPE 13 RPE 16
M SD M SD M SD M SD
Workload (watts)* – 114 23 148 18 187 24
Lactate (mmol.L�1)* 1.17 0.18 2.57 0.77 3.80 0.75 6.35 0.98
Heart Rate (bpm)* 68 7 125 14 145 14 168 14
Note. RPE: rating of perceived exertion. *Significant difference (p< .001) between all measurement times
for the same variable.
Madrid et al. 141
As shown in Table 2, data from the RPE-13, the LM, and the MLSS proto-cols were not significantly different from each other (ps> .05). Medium effectsizes were observed between the protocols RPE-13 and MLSS (0.18), RPE-13and LM (0.26), and LM and MLSS (0.15). Furthermore, the RPE-13 protocolshowed a stronger correlation with MLSS (r¼ .78) than LM with MLSS(r¼ .45) (Figure 2). The Bland-Altman plot revealed agreement between inten-sities of the RPE-13, LM, and MLSS (Figure 3).
Discussion
The present study proposed a new methodology (the RPE-13 protocol) to predicttheMLSS intensity through a submaximal test with workloads being identified byRPE scores. This test was composed of three stages with workloads defined atRPE of 10, 13, and 16, respectively. The initial hypothesis was that the RPE-13would identify the exercise intensity corresponding to the MLSS and LM. In fact,workloads across the three investigated protocols were not significantly differentfrom each other. The Pearson coefficients demonstrated a stronger correlationbetween RPE-13 andMLSS, when compared to the relationship between LM andMLSS. Moreover, the RPE-13 intensity (second stage) showed acceptable agree-ment with LM and MLSS according to the Bland-Altman analysis.
In the RPE-13 protocol, the workload corresponding to RPE of 13 produceda mean 3.8mmol.L�1 of blood lactate concentration, which was close to the4.0mmol.L�1 that is considered the onset of blood lactate accumulation(OBLA). In the classic study by Heck, Mader, Hess, Mu00 cke, Mu00 ller, andHollmann (1985), the OBLA was not different from MLSS intensity, and thecorrelation between them was significant. Accordingly, it was observed thatRPE-13 intensity was not different from MLSS and were strongly correlated.The similarity between blood lactate concentration obtained in the RPE-13protocol from the present study and OBLA, together with no differences andstrongly correlated RPE-13, MLSS, and LM intensities, are relevant indicatorsthat the RPE-13 workload is a valid measure of MLSS, LM, and consequentlythe anaerobic threshold.
Table 2. Descriptive statistics for workload (Watts) in the three stu-
died protocols.
Variable M SD Min Max
RPE-13 148 18 120 175
LM 156 11 142 174
MLSS 153 17 125 177
Note. RPE-13: rating of perceived exertion of 13. LM: lactate minimum. MLSS: max-
imal lactate steady state. F(2,20)¼ 1.75, p¼ .20, Power¼ 0.32.
142 Perceptual and Motor Skills 122(1)
In another study, Pardono et al. (2008) selected three stages of a complete LMtest (the first stage, RPE 13, and RPE 16) and applied a polynomial adjustmentobtaining 192 W (SD¼ 27) at LM three points. This workload did not differfrom the exercise intensity corresponding to MLSS 204 W (SD¼ 16) with mod-erate correlation (r¼ .65, p¼ .03). These findings were the fundamental basis for
110
120
130
140
150
160
170
180
120 130 140 150 160 170 180
r = .78 , p < .01
RPE-
13
MLSS
110
120
130
140
150
160
170
180
120 130 140 150 160 170 180
r = .61 , p < .05
RPE-
13
LM
110
120
130
140
150
160
170
180
120 130 140 150 160 170 180
r = .45 , p > .05
LM
MLSS
(a)
(b)
(c)
Figure 2. Relationships between RPE-13 and MLSS (a), RPE-13 and LM (b), and LM and
MLSS (c). RPE-13: rating of perceived exertion 13 protocol (experimental protocol);
LM: lactate minimum; and MLSS: maximal lactate steady state.
Madrid et al. 143
Figure 3. Bland-Altman Plots with workloads in Watts. (a) RPE-13 vs MLSS [�4.7� 22.3].
(b) LM vs MLSS [2.9� 30.0]. (c) RPE-13 LM [�7.6� 27.3]. RPE: rating of perceived
exertion. LM: lactate minimum. MLSS: maximal lactate steady state.
144 Perceptual and Motor Skills 122(1)
the experimental design of the present study. A protocol was similarly proposedwith workloads determined by RPE 10, 13, and 16, but with submaximal char-acteristics and without previous effort. Results revealed that the stage corres-ponding to RPE 13, 148W (SD¼ 17), was accurate in identifying the MLSSintensity, 153W (SD¼ 16), demonstrating good agreement (�4.7� 22.3) andstrong correlation (r¼ .78; p< .01) between them.
Simoes et al. (2003) applied a maximal incremental test, with and withoutprevious effort, utilizing variables such as blood lactate, blood glucose, and ven-tilation. They found that anaerobic threshold occurs between RPE of 13–15 inhealthy individuals. While applying a maximal incremental test in type 2 diabeticpatients, Simoes et al. (2010) observed, through a linear regression between work-loads and RPE, that the workload associated with the RPE of 13 (73.2W) did notdiffer from the workload corresponding to the lactate threshold (75W) as identi-fied with the blood lactate breakpoint. In the present study, the workload wasidentified solely through RPE without any mathematical approach. It is note-worthy that the RPE-13 protocol is a simple, short test performed at submaximalintensity without previous effort or complicated mathematical procedures.
However, exercise performed at the LM intensity scored an average RPE valueof 14.2. This greater RPE at LM intensity as compared with RPE-13 can beexplained, at least in part, by the initial effort to induce hyperlactatemia priorto the LM test. Although the methods are slightly different, this approach cor-roborates with the findings of Eston, Faulkner, St Clair Gibson, Noakes, andParfitt (2007), who verified an increase in RPE for the same absolute workload,when compared to a session with previous effort and a session starting from rest.The authors demonstrated that the RPE couldmodulate internal mechanisms andwas not necessarily a reflection of physiological responses to an exact workload.
The MLSS has been used as a gold standard for aerobic evaluation and as areference to validate other protocols. However, the workload corresponding tothe MLSS in endurance cyclists was 282W (SD¼ 24), in untrained cyclists180W (SD¼ 25) (Denadai et al., 2004), in recreational cyclists 204W(SD¼ 16.0; Pardono et al., 2008), and in junior rowers 205W (SD¼ 21;Beneke, Leithauser, & Hutler et al., 2001), which demonstrated greater aerobicfitness in those participants as compared to the physically active participants ofthe present study 153W (SD¼ 17). This lower workload of MLSS of the sampleanalyzed in the present study was expected and confirmed the efficiency of thepresent protocol to identify aerobic capacity.
The results of this study showed that the RPE-13 protocol is a practical methodto identify anaerobic threshold intensity. The first stage of RPE 10 was exerciseintensity below anaerobic threshold. The second stage, RPE 13, has been shownto effectively identify the exercise intensity corresponding to MLSS, LM, andconsequently, the anaerobic threshold. The third stage of exercise, RPE 16, wasabove anaerobic threshold. Finally, the intensity of exercise corresponding to theRPE of 17 to 20 produced hyperlactatemia in LM and was supramaximal exercise
Madrid et al. 145
intensity. Therefore, the use of RPE-13 provided a good estimate of the MLSSand could reduce the costs and complexity found in other protocols.
In the present study, LM intensity was used as an initial workload for theMLSS protocol. This would be a limitation, once could to induce for a betterrelationship of LM with MLSS. However, this did not occur in the presentstudy. Actually the RPE-13 was a better predictor of the MLSS than LM.Although the general findings showed good results from the protocol, one par-ticipant’s RPE-13 underestimated the MLSS by 21W. Therefore, caution mustbe taken while explaining the Borg Scale to participants, mainly to those experi-encing this protocol by the first time, since this particular underestimation can beattributed to such a misunderstanding. Future studies should be done, prefer-ably with larger sample, to establish the reliability and sensitivity of the protocolin measuring physiological gains arising from training.
Finally, once the workload corresponding to the RPE of 13 was equivalentand associated with the other two protocols investigated, it was concluded thatthe proposed RPE-13 protocol is a good predictor of the MLSS intensity for theparticipants of present study.
Acknowledgments
The first author is grateful to PROSUP/CAPES for the scholarship. The authors are
thankful to the Laboratorio de Avaliacao Fısica e Treinamento (LAFIT) for assistingin data collection. Part of this data was featured in the 34th International Symposium onSports Science in 2011.
Declaration of Conflicting Interests
The author(s) declared no potential conflicts of interest with respect to the research,authorship, and/or publication of this article.
Funding
The author(s) received no financial support for the research, authorship, and/or publica-
tion of this article.
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Author Biographies
Bibiano Madrid, M.P.E., is a Ph.D. student in Catholic University of Brasilia,Taguatinga DF, Brazil and Professor at Paulista University (UNIP), Brasılia
148 Perceptual and Motor Skills 122(1)
DF, Brazil with research interests in RPE, Human performance, Exercise eva-luation, maximal lactate steady state, lactate minimum.
Flavio Oliveira Pires, Ph.D., is Associate Professor at School of Arts, Sciencesand Humanities, University of Sao Paulo, Brazil with research interests inCentrally-regulated effort model, RPE, Pacing strategy, Psychophysiologicalresponses to exercise.
Jonato Prestes, Ph.D., is Professor at Catholic University of Brasilia,Taguatinga DF, Brazil with research interests in Resistante training,Immunology, Exercise evaluation, Human performance, Exercise and health.
Denis Cesar Leite Vieira, M.P.E., is Associate Professor at School of Health,UDF University Center, Brazil with research interests in RPE, resistance train-ing and aging.
Tyler Clark, B.S., is Medical Graduate Student, University of Miami MillerSchool of Medicine, Miami, Florida, USA with research interests in ExercisePhysiology, Kinesiology, Joint mechanics, Behavioral Responses to Activity.
Eduard Tiozzo, Ph.D., is Instructor/AHA fellow at Department of Psychiatryand Behavioral Sciences, University of Miami, Miami, FL, USA with researchinterests in nutrition, dietary supplement, exercise training, and medical devicestudies in special populations.
John E. Lewis, Ph.D., M.S., is Associate Professor at Department of Psychiatryand Behavioral Sciences, University of Miami, Miami, FL, USA with researchinterests in nutrition, dietary supplement, exercise training, and medical devicestudies in special populations.
Carmen S. Grubert Campbell, Ph.D., is Professor at Catholic University ofBrasilia, Taguatinga DF, Brazil with research interests in Exercise, cognitionand health in scholars, Human performance, Chronic and acute physiologicalresponses to exercise, Role of exercise mode and intensity on blood pressure andblood glucose control.
Herbert Gustavo Simoes, Ph.D., is Professor at Catholic University of Brasilia,Taguatinga DF, Brazil with research interests in Exercise evaluation, Humanperformance, Exercise and health, Chronic and acute physiological responses toexercise, Role of exercise mode and intensity on blood pressure and bloodglucose control.
Madrid et al. 149
Corrigendum
Madrid, B., Pires, F. O., Prestes, J., Vieira, D. C. L., Clark, T., Tiozzo, E., Lewis, J. E.,
Campbell, C. S. G., & Simões, H. G. (2016). Estimation of the Maximal Lactate Steady State
Intensity by the Rating of Perceived Exertion. Perceptual & Motor Skills, 122(3), 136 49.
(Available here: http://pms.sagepub.com/content/122/1/136.abstract)
1. The second affiliation of the co-author Denis César Leite Vieira is “School of Health
University Center (UDF), Brasília, Distrito Federal, Brazil” and not “University
Center (UDF), Brasília, Distrito Federal, Brazil”
2. Figure 1’s caption should read “Example of the lactate minimum intensity identified
by polynomial adjustment. The lactate minimum intensity was obtained through a
derivation of the quadratic equation (LM = b/2a). The R2 mean = .89 and SD =.13.”
and not “Example of the lactate minimum intensity identified by polynomial
adjustment. The lactate minimum intensity was obtained through a derivation of the
quadratic equation (LM = b/2a). The R2 mean = .98 and SD =.13.”
3. First row of Table 1 should read:
4. Footnote of Table 2 should read “RPE-13: rating of perceived exertion of 13. LM:
lactate minimum. MLSS: maximal lactate steady state. F(2,20)=1.75, p=.20,
Power=.32.”
5. On page 142, line 2 should read “different from each other (p > .05).”
6. On page 145, line 30 should read “(SD = 25; Denadai et al., 2004)” and not “(SD=25)
(Denadai et al., 2004)”.
Variable
Rest RPE 10 RPE 13 RPE 16
M SD M SD M SD M SD
Workload (watts)* - - 114 23 148 18 187 24
60
5 ARTIGOS CIENTÍFICOS EM FASE DE SUBMISSÃO
Referência:
MADRID, B.; OLHER, R. R.; FARIAS, D. L.; CUNHAS, R. R.; OKANO, A. H.; PEREIRA,
R. W.; SIMÕES, H. G. Efeitos da estimulação transcraniana por corrente contínua sobre a
variabilidade da frequência cardíaca e desempenho em corrida de 3000 metros. 2016.
61
EFEITOS DA ESTIMULAÇÃO TRANSCRANIANA POR CORRENTE CONTÍNUA
SOBRE A VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA E DESEMPENHO EM
CORRIDA DE 3000 METROS
Bibiano Madrid, Rafael dos Reis Olher, Darlan Lopes de Farias, Rafael Rodrigues da Cunha,
Alexandre Hideki Okano, Rinaldo Wellerson Pereira, Herbert Gustavo Simões.
Resumo:
A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma estratégia de
neuromodulação que tem sido utilizada clinicamente pela área médica. Evidências indicam a
eficácia desta técnica em melhorar o desempenho físico. Portanto, o objetivo do presente
estudo foi verificar os efeitos da ETCC anódica aplicado sobre o lobo temporal esquerdo (T3)
na variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e no desempenho em teste de corrida de 3000
metros em corredores recreacionais. Onze corredores recreacionais (31,5 ± 8,3 anos, 24,6 ±
1,7 kg/m2, 47,3 ± 2,9 mL.kg-1.min-1) participaram do estudo. Os participantes foram
submetidos a três visitas. Sendo a primeira para anamnese e teste ergoespirométrico. As duas
sessões seguintes, em ordem randômica, para verificar os efeitos da ETCC ou Sham, sobre a
VFC e desempenho no teste de corrida de 3000 metros. Estas sessões foram compostas por 10
min de repouso seguidos de 20 min de ETCC. Após este período, os participantes executaram
6 min de ambientação e em seguida o teste de corrida de 3000 metros. Quanto a VFC a ETCC
anódica reduziu o Low Frequency (LF), aumentou o High Frequency (HF) e reduziu a razão
LF/HF quando comparado ao momento pré-estimulação; quanto ao teste de 3000 metros a
ETCC melhorou significativamente o desempenho dos corredores, baixando o tempo em
média 10 segundos. Devido à baixa ocorrência de efeitos colaterais e aos bons resultados
obtidos, a ETCC tem demonstrado ser uma ferramenta com potencial para uso com finalidade
de melhoria do desempenho físico e esportivo.
Palavras-chave: Estimulação transcraniana por corrente contínua, variabilidade da frequência
cardíaca, teste de corrida de 3000 metros.
62
Introdução
A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma estratégia de
estimulação cerebral não invasiva, que modula o potencial de repouso da membrana neural,
alterando assim a excitabilidade cortical. A ETCC pode ser realizada por corrente elétrica
anódica ou catódica. A corrente anódica promove uma despolarização da membrana,
facilitando assim o disparo neural (BRUNONI, BOGGIO e FREGNI, 2012). Clinicamente, a
ETCC tem sido utilizada no tratamento da depressão (PALM et al., 2012), Alzheimer
(BOGGIO et al., 2011), Parkinson (BOGGIO et al., 2006), dor crônica (ANTAL; PAULUS,
2010), na reabilitação pós-acidente vascular cerebral (BOLOGNINI et al., 2011). Nas
Ciências do Exercício e Esporte tem sido aplicada na regulação do apetite (MONTENEGRO
et al., 2012), gasto energético (MONTENEGRO et al., 2014), modulação do sistema nervoso
em repouso (MONTENEGRO et al., 2011) e exercício, e mais recentemente, na melhoria do
desempenho físico (OKANO et al., 2015).
O sistema nervoso autônomo controla a maior parte das funções viscerais do
organismo, como a frequência cardíaca, pressão arterial, temperatura corporal; dentre outras
(HALL, 2011). Sendo que, as interações entre as vias simpática e parassimpática que compõe
o sistema nervoso autônomo fazem uma eficiente modificação da frequência cardíaca. Por sua
vez, as oscilações dos intervalos entre os batimentos cardíacos, intervalos R-R da onda do
eletrocardiograma, são conhecidos como variabilidade da frequência cardíaca (VFC)
(VANDERLEI et al., 2009). Entretanto, a prática de exercícios físicos nas suas diferentes
intensidades altera de maneira efetiva a VFC (OKANO et al., 2015; SALES et al., 2011).
A ETCC anódica aplicada sobre o lobo temporal do hemisfério esquerdo do cérebro
(T3) e altera a VFC em ciclistas de estrada participantes de competições nacionais, mas não
promove alteração significativa da VFC em sujeitos sedentários (MONTENEGRO et al.,
2011). Já com relação à melhoria do desempenho físico, Okano et al. (2015) investigaram os
efeitos da ETCC anódica sobre um teste incremental em cicloergômetro e verificaram uma
redução significativa da frequência cardíaca e uma tolerância maior ao esforço máximo
quando comparado à situação controle em ciclistas. Os achados indicam a possibilidade de a
ETCC promover melhoria do desempenho físico em teste máximo incremental com duração
média em torno de 12 minutos.
Não obstante, diferentes protocolos de avaliação funcional são utilizados tanto para
determinação de parâmetros da aptidão aeróbia, quanto para estimar intensidades de esforço
físico associado a eles (SILVA et al, 2005; SVEDAHL; MACINSTOSH, 2003). Neste ponto,
destacam-se os testes de campo, por seu baixo custo, simplicidade metodológica e boa
63
especificidade (ALMEIDA et al., 2010; SOTERO et al, 2009). Um teste de campo muito
utilizado é o de corrida de 3000 metros, que possui predominância aeróbia quanto a sua
contribuição energética (DUFFIELD; DAWSON; GOODMAN, 2005), e apresenta boa
capacidade de predição do condicionamento aeróbia, se correlacionando positivamente com o
limiar anaeróbio, velocidade crítica (SIMÕES et al., 2005), economia de corrida
(BRAGADA; BARBOSA, 2007), consumo máximo de oxigênio e a velocidade associada a
este consumo máximo (YAMAJI; IGARASHI; IGUCHI, 2008).
Embora a literatura científica evidencie a eficácia da técnica para melhorar o
desempenho físico de ciclistas, não encontramos estudos que tenham verificado os efeitos da
ETCC sobre a atividade de corrida ou sobre estudos que investigaram estes efeitos sobre a
potência aeróbia. Portanto, o presente estudo tem como objetivo verificar os efeitos da ETCC
anódica aplicada sobre o lobo temporal esquerdo (T3) na VFC e sobre o desempenho em teste
de corrida de 3000 metros em corredores recreacionais. Nossa hipótese era a de que o
procedimento utilizado para estimulação transcraniana modificasse a VFC e melhorasse o
desempenho no teste de corrida de 3000 metros.
Métodos
Procedimentos éticos e amostra
O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em pesquisa da Universidade
Anhanguera (parecer 556.068/2014). A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Estudos em
Educação Física e Saúde (Leefs) da Universidade Católica de Brasília (UCB). A amostra foi
formada por onze voluntários do sexo masculino (31,5 ± 8,3 anos, 24,6 ± 1,7 kg/m2, 47,3 ±
2,9 mL.kg-1.min-1), praticantes de treinamento de corrida e participantes de corridas de rua em
provas de 5 e 10 km há pelo menos um ano. Como critérios de exclusão os participantes não
podiam fazer uso de medicação, ter doença(s)/disfunções no histórico de saúde ou outros
problemas que pudessem comprometer a integridade física e a participação na pesquisa. Os
participantes assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido e foram submetidos a
uma detalhada anamnese, onde se investigou seu histórico esportivo, médico e nutricional.
Procedimentos Experimentais
Os voluntários foram orientados a se manterem hidratados e a realizar sua dieta
normal, evitando alimentos de alto índice glicêmico nas 2 horas antecedentes aos testes. Foi
solicitado também, que nas 48 horas antecedentes aos experimentos os participantes não
64
realizassem esforço físico e não ingerissem bebidas alcoólicas ou estimulantes à base de
cafeína.
Os testes foram realizados por cada voluntário em um período máximo de duas
semanas e com um intervalo mínimo de 48 horas entre cada teste, realizadas sempre no
mesmo horário do dia. Na primeira visita foi realizada anamnese, coletadas as medidas de
massa corporal e estatura (Balança/Estadiômetro Filizola) e foi realizado o teste
ergoespirométrico para avaliação cardiovascular e determinar o consumo máximo de oxigênio
para fins de caracterização da amostra.
No teste ergoespirométrico incremental foi feita a análise dos gases espirados
(Metalyzer 3B, Cortex, Alemanha). Antes do teste era realizado um período de 6 minutos de
ambientação na própria esteira ergométrica com velocidade ajustada para uma percepção
subjetiva de esforço (PSE) entre 11 e 13 da Escala de Borg original (variação de 6-20). O
teste foi realizado com inclinação fixa de 1% e incrementos de 0,5 km/h a cada três minutos
até a exaustão voluntária máxima. A velocidade inicial foi individualizada em 1 km/h a menos
que velocidade desenvolvida durante a ambientação.
Nas sessões 2 e 3, de maneira randômica, foram aplicados a ETCC com estimulação
anódica ou Sham e a VFC foi coletada constantemente durante os experimentos. Estas sessões
eram iniciadas com um repouso de 10 minutos, seguidos de 20 minutos de ETCC/Sham, 6
minutos de ambientação com corridas leves com a intensidade correspondente a uma PSE
entre 11 e 13, 15 minutos de recuperação e o teste de corrida de 3000 metros.
ETCC
A ETCC seguiu a montagem proposta por Fregni et al. (2006) com a aplicação de
eletrodos de 35 cm2 com esponjas embebidas em solução salina. A colocação dos
eletrodos seguiu os procedimentos utilizados por Okano et al. (2015), com base no
sistema internacional 10-20 de EEG (Eletroencefalograma) para localização dos pontos
anatômicos, cujo eletrodo ânodo foi posicionado em T3 (lobo temporal esquerdo) com
objetivo de modular o córtex insular esquerdo. Por sua vez o cátodo foi posicionado
na região supra-orbital direita (Fp2).
A corrente elétrica fo i produzida por estimuladores do tipo galvano-farádico
devidamente aferidos para verificação da confiabilidade da forma e intensidade de
corrente. O estímulo foi feito com corrente contínua de 2 mA durante 20 minutos. A
aplicação placebo (conhecida como Sham) foi realizada com a disposição dos eletrodos
da mesma forma, porém após um minuto de aplicação da ETCC a corrente foi
65
desligada e o indivíduo permaneceu durante todo o período com os eletrodos afixados
normalmente assim como na sessão experimental e não foi informado a ele a respeito do
desligamento da corrente elétrica (GANDIGA, HUMMEL e COHEN, 2006).
Variabilidade de frequência cardíaca (VFC)
A análise da variabilidade de frequência cardíaca (VFC) foi realizada com monitores
de frequência cardíaca da marca Polar® modelo RS800CX (Polar Electro Oy, Kempele,
Finlândia). Os dados foram analisados nos softwares Polar Pró Trainer e Kubius HRV. Os
artefatos, quando necessário, foram removidos manualmente. Para a VFC foram assumidos
valores absolutos da média entre intervalos R-R. Para análise foi utilizado o domínio da
frequência, onde as potências espectrais foram obtidas pelas bandas Low Frequency (LF –
0,04 a 0,15 Hz) e High Frequency (HF – 0,15 a 0,40 Hz) que refletem respectivamente a
atividade simpática e parassimpática; também foi obtida a razão LF/HF que é um índice do
balanço simpático-vagal (MONTENEGRO et. al., 2011). Para análise da VFC estratificamos
os dados em intervalos de 5 minutos em momentos específicos: 1) pré-estimulação: últimos 5
minutos do repouso. 2) Estimulação: os 5 minutos finais deste período, ainda durante o ETCC
anódica ou Sham.
Teste de 3000 metros
Os participantes executaram um teste de corrida de 3000 metros em pista de atletismo
de concreto. Os voluntários foram orientados a percorrer a distância no menor tempo possível,
com estratégia de pace e sprints livre. O tempo foi cronometrado com cronômetros manuais
(BRAGADA; BARBOSA, 2007; DUFFIELD; DAWSON; GOODMAN, 2005; SIMÕES et
al., 2005; YAMAJI; IGARASHI; IGUCHI, 2008)
Análise Estatística
Os dados foram expressos através de média e (±) desvio padrão. Nos dados
referentes à VFC devido a grande variação dos índices espectrais de LF, HF e razão LF/HF,
os dados foram transformados em logaritmos naturais, permitindo a análise através de testes
estatísticos paramétricos. A normalidade dos dados foi testada por meio do teste de Shapiro-
Wilk e depois de confirmada a distribuição normal, deu-se sequência a análise. Sendo que,
para verificar as diferenças na VFC do momento pré-estimulação com o momento
estimulação (ETCC anódica ou Sham) e para comparar o desempenho no teste de 3000
metros entre ETCC e Sham utilizou-se o teste “t de student” pareado e o valor de “r”
66
calculado pela Equação de Rosenthal foi adotado como tamanho do efeito (FIELD, 2009).
Todos os procedimentos estatísticos foram realizados com auxílio dos softwares SPSS
(versão, 22.0) e Microsoft Excel (versão 2010); foi adotado o nível de significância de p≤
0,05.
Resultados
A variabilidade da frequência cardíaca, quanto a variável LF e razão LF/HF
apresentaram uma redução estatisticamente significante na sessão em que foi aplicado ETCC
quando comparado ao momento pré-estimulação. Já o HF apresentou um aumento
significativo na sessão com a ETCC anódica quando comparado ao momento pré-
estimulação. Já na sessão Sham não foi verificado diferença significativa em nenhuma das
variáveis analisadas quanto a VFC. Ainda, nas analises aplicadas, a LF apresentou o tamanho
do efeito de 0,61 na estimulação anódica e 0,55 na sessão Sham, já o HF apresentou tamanho
do efeito de 0,68 na estimulação anódica e 0,38 na sessão Sham e a razão LF/HF apresentou
tamanho do efeito de 0,59 na estimulação anódica e 0,49 na sessão Sham. Estas comparações
podem ser mais bem visualizadas na figura 1.
*** inserir figura 1.
Já os resultados obtidos com a ambientação de 6 minutos e o teste de 3000 metros
estão expostos na tabela 1. Não houve efeito da ETCC sobre a distância percorrida e sobre a
frequência cardíaca durante a ambientação de 6 minutos. Já no teste de 3000 metros foi
verificada uma diminuição significativa no tempo, sendo os atletas em média 10 segundos
mais rápidos. Ainda, os participantes apresentaram uma frequência cardíaca final menor no
dia em que foi submetido ao ETCC quando comparado à condição Sham, contudo não
significante.
Discussão
Nossa hipótese inicial, que veio a se confirmar, era de que a ETCC alteraria a
atividade do sistema nervoso autônomo, verificado por meio da VFC e melhoraria o
desempenho no teste de corrida de 3000 metros. Para tal, foi encontrada uma modificação na
VFC em ambas às análises realizadas pelo domínio da frequência, seja em LF, HF e razão
LF/HF do momento ETCC quando comparado com o repouso; alterações estas que não
aconteceram na sessão Sham. Não obstante, foi verificado que a ETCC melhorou o
67
desempenho no teste de 3000 metros, com uma redução significativa no tempo de execução
do teste, deixando os corredores em média 10 segundos mais rápidos.
Os componentes de LF na VFC são decorrentes de uma ação conjunta dos
componentes vagal e simpático sobre o coração, com predominância do sistema nervoso
simpático. Já o HF corresponde a um indicador da estimulação vagal do coração. Por sua vez
a razão LF/HF é um indicador do balanço simpático/vagal do coração (VANDERLEI, 2005).
Sendo que, no presente trabalho foi encontrada uma redução do LF quando comparado ao
repouso o que remonta a uma menor atividade simpática decorrente da ETCC. Verificou-se
ainda, um aumento do HF, nos dando bons indícios de um aumento da atividade
parassimpática com a ETCC anódica. Foi observado também, uma diminuição da razão
LF/HF, confirmando os achados quanto a LF e HF. Ambos os resultados mostram uma
redução da atividade simpática e um aumento da atividade parassimpática, parecendo haver
um possível aumento da reserva cronotrópica, o que poderia explicar a melhora no
desempenho.
Montenegro et al. (2011) aplicando a ETCC anódica com metodologia semelhante a
do presente estudo, verificaram que a ETCC alterou a VFC em ciclistas competidores de nível
nacional de maneira similar ao ocorrido no presente estudo, ou seja, uma redução no LF,
aumento no HF e diminuição da razão LF/HF. Contudo, a ETCC não alterou a VFC em
indivíduos sedentários. No presente estudo, a amostra foi composta por corredores amadores
engajados na modalidade há no mínimo um ano, ou seja, embora praticantes da modalidade,
os atletas amadores possuíam pouca experiência e mesmo assim verificamos efeitos positivos
da ETCC sobre a VFC e consequentemente sobre o sistema nervoso autônomo. Esta alteração
da VFC com a ETCC verificada na literatura e corroborada no presente estudo se daria por
uma possível excitação do córtex insular esquerdo, que se localiza em área subcortical abaixo
do lobo temporal e controlaria a atividade parassimpática ligada à frequência cardíaca
(OPPENHEIMER et al., 1992).
Em estudo que analisou os efeitos da ETCC anódica em T3 sobre o desempenho em
teste máximo em cicloergômetro em ciclistas, Okano et al. (2015) verificaram um aumento na
carga em que ocorreu o limiar de VFC, na potência máxima produzida, com consequente
aumento do tempo de exaustão. Os autores verificaram também que em cargas submáximas
ocorreu uma redução na frequência cardíaca e na PSE. No estudo supracitado foi verificado
uma melhora de desempenho em uma tarefa fechada, teste de esforço máximo em
cicloergômetro. No presente trabalho o indivíduo correu 3000 metros para o menor tempo
possível, tendo liberdade para escolher o seu pace e sua estratégia de corrida. Mesmo com
68
esta peculiaridade, verificamos uma melhora no desempenho. Este aspecto metodológico e o
resultado obtido são a grande contribuição de nosso trabalho para trazer um melhor
entendimento à comunidade científica a respeito dos benefícios do uso da ETCC anódica no
desempenho esportivo.
Ao estimular ambos os hemisférios cerebrais, colocando um eletrodo sobre o ponto
central Cz para estimular o córtex motor e o segundo eletrodo na protuberância occipital
(também conhecida como inion) em indivíduos fisicamente ativos e submete-los a um teste de
exaustão máxima com carga de trabalho fixada em 80% da potência máxima obtida em teste
incremental em cicloergômetro, Victor-Costa et al. (2015) verificaram aumento no tempo de
exaustão da sessão em que os participantes foram submetidos a uma ETCC anódica quando
comparada com as sessões com estimulação catódica e Sham. Contudo, os autores não
encontraram diferenças significantes na frequência cardíaca, na PSE, na atividade
eletromiográfica e no humor. Portanto, a aplicação de ETCC anódica sobre o córtex motor
também parece eficiente para melhorar o desempenho físico.
Estudos futuros poderiam se propor a verificar a influência da ETCC sobre distâncias
consideradas olímpicas, como 800, 1500, 5000 e 10000 metros. Como também poderia se
verificar a influência do ETCC sobre outras modalidades esportivas, bem como verificar a
influência da ETCC anódia sobre outros diferentes pontos da calota craniana. Como
limitações do presente estudo está o fato de não possuímos em nosso centro de pesquisa
tecnologia suficiente para mapear a atividade cerebral e vermos de uma maneira mais precisa
o que acontece no cérebro quando o submetemos um indivíduo a uma ETCC anódica, para
verificarmos se de fato excita o córtex insular. Ainda, a medida da VFC através de um
frequencímetro é considerada uma técnica indireta para aferição da atividade autonômica.
Conclusão
A ETCC anódica aplicada sobre o lobo temporal esquerdo (T3) alterou a VFC
reduzindo o LF, aumentando HF e diminuindo a razão LF/HF, ou seja, reduzindo a atividade
simpática antes da atividade física. Ainda, por consequência da ETCC aplicada previamente
aos testes de desempenho, verificamos uma melhora significativa no desempenho dos
corredores recreacionais no teste de corrida de 3000 metros, melhorando o tempo de corrida
em média em 10 segundos.
69
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72
Figura 1: Variabilidade da frequência cardíaca através do domínio da intensidade pelas
variáveis low frequency (LF), high frequency (HF) e pela razão LF/HF. *p ≤ 0,05 em relação
ao momento pré-estimulação.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
ETCC Sham
Pré-estimulação Estimulação
HF
(lo
g)
*
3,8
3,9
4,0
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
ETCC Sham
Pré-estimulação EstimulaçãoLF
(lo
g)
*
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
ETCC Sham
Pré-estimulação Estimulação
LF/H
F (
log
)
*
73
Tabela 1: Variáveis obtidas nos 6 minutos de Ambientação e no teste de corrida de 3000
metros.
Momento Variáveis ETCC Sham Tamanho do
Efeito
Ambientação
(6 minutos)
Distância Percorrida (m) 1153 ± 102 1137 ± 108 r = 0,19
FC Final (bpm) 156 ± 12 155 ± 11 r = 0,12
Corrida de
3000 metros
Tempo (seg) 779 ± 56* 789 ± 61 r = 0,60
FC Final (bpm) 187 ± 11 190 ± 9 r = 0,42
*p ≤ 0,05 quando comparado ao Sham.
74
6 CONCLUSÕES
O TAW apresentou, de maneira geral, boa reprodutibilidade em ciclistas. Em especial
a potência pico, a principal variável obtida neste teste, que apresentou boa consistência
estatística, demonstrando ser uma variável reprodutível e confiável para ser usada na
avaliação anaeróbia, podendo ser utilizada para prescrição de exercícios ou para verificar
mudanças no condicionamento anaeróbio advindos do treinamento/destreinamento. Os
resultados obtidos com o TAW no estudo apresentado vem acrescer a consolidação deste teste
como um bom método pra avaliação do desempenho anaeróbio.
O protocolo de LM com indução a hiperlactatemia individualizada pela PSE mostrou-
se reprodutível em estudantes universitários do sexo masculino, fisicamente ativos. O
protocolo de LM é um teste que tem recebido crescente destaque na literatura especializada e
o trabalho aqui apresentado, vem auxiliar na consolidação deste método como uma importante
técnica para avaliação do condicionamento aeróbio. Carecendo ainda de estudos que se
proponham a verificar a sua sensibilidade em detectar adaptações impostos por diferentes
programas de treinamento.
O protocolo de RPE-13, um protocolo com características submáximas e com cargas
de trabalho identificadas pela percepção subjetiva de esforço, mostrou-se eficiente em
identificar uma intensidade de exercício correspondente ao MEEL, revelando-se um bom
método para identificar a intensidade em que ocorre o LAn. Este protocolo se destaca também
pelo seu baixo custo e fácil aplicação. Contudo, por se tratar de um protocolo inédito, se faz
necessário novos estudos para consolidação do método.
Por sua vez, a ETCC anódica aplicada sobre o lobo temporal esquerdo modificou a
VFC, alterando assim a atividade autonômica, e por consequência melhorou o desempenho de
corredores recreacionais no teste de corrida de 3000 metros. A ETCC, que já é bastante
utilizada na clínica médica, tem apresentado nos derradeiros anos estudos muito otimistas
quanto à eficácia do seu uso na melhora do desempenho atlético. Contudo, com a ampliação
dos experimentos, podemos vislumbrar para o futuro, a possibilidade de se incluir sessões de
ETCC em programas de treinamento físico para atletas de alto rendimento.
75
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