Tempo para exaustão no acúmulo de lactato sanguíneo em corredores com diferentes habilidades atléticas

Resumos

OBJECTIVE: To characterize the physiological responses of runners with different velocity abilities at the onset of blood lactate accumulation (OBLA) and to determine if 4 mmol•L-1 represent the same relative exercise intensity for each runner. METHODS: Eleven trained and twelve well-trained runners completed two running tests on treadmill: first, a maximal incremental lactate test to calculate OBLA (Test 1), and then another one at the corresponding OBLA until exhaustion (Test 2). Gas exchange and heart rate (HR) were continuously measured and plotted as a percentage of time to exhaustion in Test 2 (TET2). The individual lactate threshold velocity (VLT) and lactate concentration ([La-1]LT) were calculated according to the D-max method. RESULTS: VOBLA and VLT were higher in well-trained runners (P<0.001). [La-1]LT was <4 mmol•L-1 in the well-trained runners (P<0.001), but not in the trained ones. Well-trained runners were faster at VOBLA than at VLT (P<0.001). Well-trained runners ran a shorter TET2 than the trained runners (P<0.05). Moreover, well-trained runners presented a higher respiratory rate at 50, 80 and 90% of TET2 and VO2 at 20-100% of TET2 (P<0.05). TET2 was inversely correlated (P<0.01) with VOBLA and positively with personal best 10-km performance (P<0.01). VOBLA was positively correlated with the %VO2max in Test 2 (P<0.01). The standard value (4 mmol•L-1) for the concentration of blood lactate seems to represent a different exercise intensity for runners of different athletic ability. CONCLUSION: VOBLA may not be accurate for the design of running training sessions or for evaluation of aerobic capacity.

athletes; OBLA; fatigue; exercise intensity; performance

ARTIGO ORIGINAL

CIÊNCIAS DO EXERCÍCIO E DO ESPORTE

Tempo para exaustão no acúmulo de lactato sanguíneo em corredores com diferentes habilidades atléticas

Jordan Santos-Concejero^I-II; Cristina Granados^II; Jon Irazusta^II; Iraia Bidaurrazaga-Letona^II; Jon Zabala-Lili^II; Susana María^II

^IUniversidade de Cape Town, UCT/ MRC ESSM, África do Sul

^IIUniversidade dos Países Bascos UPV/EHU, Espanha

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Caracterizar as respostas fisiológicas de corredores com diferentes habilidades de velocidade durante o lactato sanguíneo (OBLA) e determinar se 4 mmol•L-1 representam a mesma intensidade de exercício relativa para cada corredor.

MÉTODOS: Onze corredores treinados e doze bem treinados completaram dois testes de corrida em esteira: primeiramente, um teste máximo de lactato com incremento para calcular o OBLA (Teste 1) e a seguir um outro no OBLA correspondente até exaustão (Teste 2). As trocas de gases e frequência cardíaca (FC) foram continuamente medidas e plotadas em porcentagem de tempo referente à exaustão no Teste 2 (TET 2). A velocidade de limite de lactato individual (VLL) e concentração de lactato ([La-1]LL) foram calculadas de acordo com o método de D_-max.

RESULTADOS: OBLA e VLL foram maiores em corredores bem treinados (P<0.001).[La-1]LL foi<4 mmol•L-1 nos corredores bem treinados (P<0.001), mas não nos treinados. Os corredores bem treinados foram mais rápidos em OBLA do que em VLL (P<0.001). Os corredores bem treinados correram um TET2 mais curto do que os corredores treinados (P<0.05). Além disso, os corredores bem treinados apresentaram taxa respiratória mais alta em 50, 80 e 90% de TET2 e VO₂ em 20-100% de TET2 (P<0.05). TET2 se relacionou inversamente (P<0.01) com OBLA e positivamente com melhor rendimento individual em 10km (P<0.01).OBLA se relacionou positivamente com a %VO₂max no Teste 2 (P<0.01). O valor padrão (4 mmol•L-1) para a concentração de lactato sanguíneo parece representar uma intensidade de exercício diferente para corredores com habilidades atléticas diferentes.

CONCLUSÃO: OBLA pode não ser preciso para desenvolver sessões de treinamento de corrida ou para a avaliação da capacidade aeróbica.

Palavras-chave: atletas, OBLA, fadiga, intensidade de exercício, rendimento.

INTRODUÇÃO

A determinação da concentração de lactato sanguíneo ([La^-]) durante o exercício tem sido tradicionalmente utilizada como um fator importante para a estimativa da intensidade de carga em treinamento físico¹. A intensidade máxima de exercício que caracteriza uma constante [La^-] no tempo, mais especificamente um acréscimo menor do que 1 mmol·L^-1 nos últimos 20 minutos de um teste de 30 minutos de taxa de trabalho constante, foi definida como a máxima fase estável de lactato sanguíneo (MFELS)². A MFELS representa a maior intensidade de exercício na qual existe um equilíbrio entre a taxa de produção e depuração de lactato^3,4.

A MFELS tem sido proposta como um instrumento útil na avaliação de capacidade aeróbica, prescrição de intensidade de treinamento e predição de rendimento no exercício¹. Apesar disso, a técnica necessária para a determinação precisa de MFELS é complexa e demanda tempo, uma vez que de três a cinco testes de taxa de trabalho constante devem ser executados em dias diferentes⁵. Como resultado, muitos autores têm recomendado a utilização de apenas um dia de testes para a determinação indireta do MFELS^3,6.

Durante o exercício de corrida, uma concentração de lactato de 4 mmol·L^-1 foi reportada como associada ao MFELS⁷ e, consequentemente, diferentes pesquisadores propuseram o uso do valor de 4 mmol·L^-1 como um valor de referência para o MFELS^8,9. Este valor de 4 mmol·L^-1, primeiramente proposto por Mader et al., ⁰, foi posteriormente chamado de acúmulo de lactato sanguíneo (do inglês OBLA)¹¹. Alguns estudos reportaram que a intensidade de exercício que induz a um estímulo qualitativo ideal deve apresentar um estado estável [La^-] de aproximadamente 4 mmol·L^-112; assim, a intensidade de exercício de OBLA tem sido adotada por treinadores de todo mundo como um índice de utilidade para a determinação de estado de treinamento e condicionamento³.

Contudo, vários pesquisadores são contra o uso da OBLA como um marcador indireto para MFELS^13,14 porque [La^-] correspondente a MFELS pode se apresentar reduzida como resultado do treinamento aeróbico¹⁵. Além disso, sabe-se que o valor de 4 mmol·L^-1 não considera a variabilidade interindividual na MFELS¹⁶. Assim, o uso de OBLA como um índice universal para precisamente estimar a capacidade aeróbica através da prescrição da intensidade de treinamento ou um rendimento previsível pode apresentar limitações importantes.

Atualmente, não está claro se intensidade de exercício relativa correspondente a OBLA é semelhante em atletas de diferentes níveis ou estado de treinamento. Assim, o objetivo principal deste estudo foi investigar as respostas fisiológicas na intensidade de exercício de OBLA e, consequentemente, se certificar se o valor de 4 mmol·L^-1 para a concentração de lactato representa a mesma intensidade de exercício relativa em corredores com habilidades atléticas diferentes. Estes resultados ajudarão a determinar se o índice de OBLA poderia ser utilizado para delinear e programar sessões de treinamentos de corrida independentemente do nível atlético do corredor.

MÉTODOS

Sujeitos

Vinte e três homens caucasianos, corredores de longa distância, participaram deste estudo: 11 treinados (39,9 ± 5,8 anos) e 12 bem treinados (28,4 ± 6,8 anos). Antes da participação, os sujeitos foram medicamente examinados para garantir que não apresentavam sinais de doenças cardiovasculares, musculoesqueletais e metabólicas. O Comitê de Ética para Pesquisa em Seres Humanos da Universidade dos Países Bascos (CEISH/GIEB) aprovou este estudo. Todos os atletas foram informados sobre os testes e os possíveis riscos envolvidos e assinaram um formulário de consentimento escrito antes dos testes. Os atletas foram selecionados de acordo com seus melhores tempos recentes nos 10 km para este estudo. Critérios de inclusão para o grupo de corredores treinados incluíram um mínimo de três dias por semana de sessões de corrida, participação atual em competições e tempo de uma corrida de 10 km entre 35-45 minutos. Critérios de inclusão no grupo de atletas bem treinados incluíram participação atual em competições de nível nacional ou internacional e tempo em uma corrida de 10 km abaixo de 33,5 minutos.

Procedimentos

Antropometria – Altura (cm) e massa corporal (kg) foram medidas com o auxílio de um estadiômetro de precisão e uma balança (Seca, Bonn, Alemanha), e o índice de massa corporal (IMC) foi calculado. Oito dobras cutâneas (bíceps, tríceps, subescapular, supraespinhal, abdominal, suprailíaca, coxa medial e panturrilha medial) foram determinadas em duplicata com um compasso de dobras cutâneas (Holtain, Crymych, Alemanha) pelo mesmo pesquisador e a soma das dobras cutâneas foi determinada. A porcentagem de gordura corporal foi calculada para cada atleta, como descrito mais tarde¹⁷.

Todos os sujeitos executaram dois testes máximos de corrida: um teste de pico de lactato em esteira (Teste 1) e um teste constante em esteira V_OBLA (Teste 2) com um intervalo de uma semana entre eles. Vinte e quatro horas antes dos testes, os atletas eram encorajados a estarem bem descansados e não realizarem sessão e treinamento pesados e competição. Todos os atletas foram familiarizados com a corrida em esteira.

Teste de pico de lactato em esteira (Teste 1) – Todos os sujeitos completaram um teste de corrida incremental de esforço máximo em esteira com um gradiente de 1% (ERGelek EG2, Vitoria-Gasteiz, Espanha), começando em 9 km·h^-1 sem aquecimento prévio. A velocidade foi aumentada em 1,5 km·h^-1 a cada quatro minutos até exaustão voluntária, com um minuto de intervalo entre cada estágio. Os corredores receberam incentivo verbal para garantir que o máximo esforço fosse alcançado. Durante o teste, a taxa respiratória (TR), o volume ventilatório (VE), consumo de oxigênio (VO₂) e razão de troca respiratória (RTR) foram continuamente medidos utilizando o mesmo sistema de análise de gases calibrado (Ergocard, Medisoft, Sorinnes, Bélgica), o qual foi calibrado antes de cada sessão de acordo com as instruções dos fabricantes.

Considerava-se que os atletas haviam atingido sua habilidade máxima, e assim alcançado sua VO_2máx, quando três dos critérios a seguir eram alcançados: 1) um plateau em VO₂; 2) RTR > 1,15; 3) FC entre 5 batimentos · min^-1 da FC teórica máxima (220-idade); 4) concentração de lactato > 8 mmol·L^-1; 5) PSE = 10.

A velocidade pico em esteira em km·h^-1 (VPE) foi calculada como a seguir, considerando cada segundo¹⁸:

VPE = Intensidade inteira completada em km·h^-1 + [(segundos na velocidade final · 240 seg^-1)·1,5 km·h^-1].

Imediatamente após cada estágio, uma amostra capilar sanguínea de 25 µl foi retirada do lóbulo da orelha e analisada para determinação da concentração de lactato sanguíneo (Lactate Pro, Arkray, KDK Corporation, Kyoto, Japão). Este sistema foi validado como eficiente para análise de medidas de lactato¹⁹. O limite de lactato individual (LL) foi calculado pelo método D_-máx²⁰. A confiabilidade deste método já foi reportada²¹. Uma equação de regressão polinomial de terceira ordem foi estabelecida nas concentrações de lactato do plasma versus cargas de trabalho. O D_-máx foi identificado como o ponto na curva de regressão polinomial que gerou a distância máxima para a linha reta formada pelos dois pontos finais²¹.

Teste constante de V_OBLA em esteira (Teste 2) – Este teste envolveu corrida em esteira na velocidade individual correspondente à concentração de lactato de 4 mmol·L^-1 (V_OBLA) até a exaustão voluntária com um gradiente de 1%. A V_OBLA foi calculada por interpolação, expressando as informações de lactato sanguíneo coletadas de cada sujeito no Teste 1 como uma função de velocidade de corrida. Uma equação quadrática foi utilizada para a regressão de [La^-] e velocidade. Durante o teste, a FC e a troca de gases foram continuamente medidas e plotadas como 10-100% de tempo para exaustão (TE_T2) como sugerido por Pires et al.²². A concentração de lactato foi amostrada imediatamente ([La^-]_finalT2) e três minutos ([La^-]_3minT2) após o teste.

Estatística – Todos os valores foram expressos em média ± desvio padrão (DP) e as análises estatísticas dos dados foram obtidas através do Pacote Estatístico para Ciências Sociais, pacote de software 15.0 (StatSoft, EUA). Os dados foram verificados para distribuição da normalidade e variâncias de homogeneidade através de um teste de normalidade Shapiro-Wilk e um teste de Levene, respectivamente. Um teste t de Student independente foi utilizado para a comparação das médias de ambos os grupos. Nos casos nos quais as variáveis não eram normais, um teste Mann-Whitney U foi utilizado. As relações entre variáveis foram avaliadas através de regresses lineares e análises de correlação de Pearson e Spearman. Significância para todas as análises foi estabelecida em P < 0,05.

RESULTADOS

As características antropométricas e os resultados do teste máximo em esteira em corredores treinados e bem treinados estão listados na tabela 1. Os corredores bem treinados eram mais jovens e mais rápidos do que os corredores treinados de acordo com seus melhores tempos em 10 km (P < 0,001). Não foram observadas diferenças em altura entre os dois grupos. Contudo, os corredores bem treinados eram mais leves e apresentaram valores de IMC, soma de dobras cutâneas e %GC mais baixos do que os corredores treinados (P < 0,01-0,05). Os corredores bem treinados alcançaram um VPE mais alto durante o Teste 1 (tabela 1, P < 0,001). Apesar disso, não foram identificadas diferenças significativas em nenhum parâmetro fisiológico máximo, tais como VO₂ (absoluta e relativa à massa corporal), FC, RTR ou [La^-] entre ambos os grupos.

V_OBLA e velocidade no limite de lactato (V_LL) foram mais rápidas nos corredores bem treinados em comparação com os corredores treinados (P < 0,001) (tabela 2). Além disso, a concentração de lactato sanguíneo no limite de lactato ([La^-]_LL) foi mais baixa nos corredores bem treinados (P < 0,001). V_OBLA foi mais rápida do que V_LL nos corredores bem treinados (P < 0,001), mas não nos corredores treinados. Semelhantemente, [La^-]_LL foi < 4mmol·L^-1 nos corredores bem treinados (P < 0,001), mas não nos corredores treinados.

TE_T2 foi 46,8% mais curto (P < 0,05) nos corredores bem treinados do que nos corredores treinados (tabela 3). Todavia, nenhuma diferença significativa foi identificada na VO_2máx, %VPE, [La^-]_finalT2, [La^-]_3minT2 entre os dois grupos (apesar dos valores terem sido mais altos nos corredores bem treinados), nem na distância percorrida no Teste 2.

Durante o Teste 2, os corredores bem treinados apresentaram uma VO₂ (ml·kg^-1·min^-1) estatisticamente mais alta em 20 a 100% do TE_T2 e uma taxa respiratória mais alta (TR) em 50, 80 e 90% do TE_T2 do que os corredores treinados (P < 0,05), figura 1). Não foram identificadas diferenças estatisticamente significativas nas respostas fisiológicas de volume de ventilação (VE), produção de dióxido de carbono (VCO₂), porcentagem de frequência cardíaca máxima (%FC_máx) ou RTR durante a V_OBLA. A tendência geral foi um estado estável fisiológico na última meia hora do Teste 2. Os valores individuais do TE_T2 se relacionaram negativamente com os valores de V_OBLA individuais (r = 0,719, P < 0,001, n = 23) (figura 2A), assim como positivamente com os melhores valores individuais na corrida de 10 km (r = 0,536, P < 0,01, n = 23) (figura 2B). Além disso, V_OBLA correlacionou-se positivamente com %VO_2máx no Teste 2 (r = 0,604, P < 0,001, n = 23) (figura 3).

DISCUSSÃO

Este estudo é pioneiro em comparar as respostas fisiológicas (medidas como a função de % tempo para exaustão) em V_OBLA, para verificar se uma concentração de lactato de 4 mmol·L^-1 representa a mesma intensidade de exercício relativa para corredores com diferentes níveis de habilidade atlética.

O tempo para exaustão é considerado um bom indicador da intensidade de exercício relativa²². Um achado importante neste estudo foi que o tempo para exaustão na velocidade correspondente a 4 mmol·L^-1 da concentração de lactato (TE_T2) foi mais curta em corredores bem treinados quando comparados com corredores treinados. Este resultado, junto com a correlação negativa entre TE_T2 e V_OBLA, e a correlação positiva entre TE_T2 e o tempo de corrida de 10 km, sugere que o nível atlético dos corredores é um fator determinante para a duração de exercício durante a velocidade correspondente à concentração de lactato de 4 mmol·L^-1. Esta ideia é corroborada pelo achado de que os valores da VO₂ (ml·kg^-1·min^-1) e da taxa respiratória (TR) durante o teste de V_OBLA foram mais altos para os corredores bem treinados em certos pontos. Respostas respiratórias estão relacionadas à intensidade de exercício²³; assim, estes resultados sugerem que, apesar de estar em uma V_OBLA consistente, a intensidade de carga de trabalho foi maior nos corredores bem treinados.

O segredo para compreender a razão porque os atletas de nível mais alto experimentaram um TE_T2 mais curto durante o Teste 2 pode ser explicado pelas diferenças na V_LL e [La^-]_LL entre os corredores treinados e bem treinados. A V_OBLA foi próxima da V_LL em corredores treinados, enquanto a V_LL foi mais rápida nos corredores bem treinados. Semelhantemente, o [La^-]_LL não foi diferente para OBLA em corredores treinados e foi mais baixa do que OBLA nos corredores bem treinados. Estes resultados indicam que V_OBLA não representa a mesma intensidade de exercício relativa em corredores com diferentes habilidades atléticas e que o tempo para exaustão numa velocidade de corrida correspondente a uma concentração de lactato de 4 mmol·L^-1 parece ser influenciada pelo condicionamento atlético dos corredores.

Esta afirmativa é apoiada pela correlação positiva entre %VO_2máx no Teste 2 e V_OBLA. Estes resultados sugerem que os atletas com nível mais alto (atletas com V_OBLA mais alta) correram a uma %VO_2máx mais alta durante o Teste 2. Este achado pode sugerir que o nível atlético dos corredores seja um fator que influencie a intensidade relativa correspondendo à concentração de lactato de 4 mmol·L^-1. Apesar dos atletas terem se exercitado a uma velocidade estabelecida para manter a concentração de lactato de 4 mmol·L^-1, %VO_2máx foi diferente entre os atletas, sugerindo, assim, que os atletas se exercitaram em intensidades relativas diferentes durante o Teste 2.

Atualmente, sabemos que durante exercício prolongado com intensidades ocasionando a MFELS, fibras musculares glicolíticas produzem e liberam lactato²⁴ na corrente sanguínea para oxidação através de tecidos distantes assim como conversão em glicose e glicogênio, enquanto algum lactato pode se dispersar para fibras musculares oxidativas adjacentes para serem oxidadas²⁵. Troca de lactato é um processo dinâmico com consumo muscular simultâneo e liberação no repouso e durante o exercício²⁶. Consequentemente, os valores de lactato medidos no sangue não são necessariamente indicativos dos níveis de lactato produzido em músculos ativos. Na verdade, corredores bem treinados tendem a apresentar capacidade de remoção de lactato aumentada²⁷. Assim, a concentração de lactato sanguíneo de 4 mmol·L^-1 pode estar associada à intensidade relativa maior neste grupo de atletas. Durante exercício executado em V_OBLA, ocorreu exaustão voluntária, enquanto houve evidência para capacidade de reserva fisiológica. Logo, término de exercício em V_OBLA pode ser induzido por um controle homeostático integrante do sistema fisiológico central e periférico. Isso ocorre especificamente para garantir a manutenção de homeostase e não como resultado da falha do organismo em executar trabalho, como proposto pelo Modelo Governador Central²⁸.

CONCLUSÃO

Em resumo, o presente estudo sugere que a V_OBLA não represente a mesma intensidade de exercício relativa em corredores com diferentes níveis competitivos, possivelmente devido a diferenças em cinética de lactato. Nossos resultados demonstram que o tempo para exaustão, o qual é um bom indicador da intensidade relativa de exercício, está intimamente relacionado com o nível dos atletas quando correndo em V_OBLA. Logo, concluímos que este índice não deveria ser recomendado para a programação de sessões de treinamento, execução de avaliação de capacidade aeróbica ou comparação de corredores com diferentes níveis de habilidade atlética e condicionamento.

AGRADECIMENTOS

Este estudo foi parcialmente financiado pelo Departamento de Educação Física e Desportos da Faculdade de Atividade Física e Desporto, Universidade dos Países Bascos Espanha (UPV/EHU). J.S.C. é financiado por bolsa de estudos de pré-doutorado do Governo Basco Espanha (ref. BFI08.51).

Todos os autores declararam não haver qualquer potencial conflito de interesses referente a este artigo.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Set 2013
• Data do Fascículo
  Ago 2013