Limiar ventilatório e variabilidade da freqüência cardíaca em adolescentes

Umbral ventilatorio y variabilidad de la frecuencia cardíaca en los adolescentes

Resumos

The analysis of blood lactate concentration and pulmonary gas exchanges are methods traditionally employed to identify the transition in the muscle metabolism energy production. However, the analysis of heart rate variability has been recently suggested as an alternative method. The objective of the present study was to compare the heart rate variability threshold (HRVT) with the ventilatory threshold (VT) in a sample of adolescents. Forty-one subjects (22 boys and 19 girls) with age between 15 and 18 years were submitted to a maximal exercise test in a treadmill (modified Bruce protocol). The VT was identified using the ventilatory equivalent of oxygen by means of ergospirometry resources. The heart rate variability was analyzed from the R-R intervals, through the Poincaré plot, which provides information with regard to the standard deviation of the instantaneous beat-to-beat variability (SD1), the standard deviation of the long-term continuous R-R intervals (SD2) and the SD1/SD2 ratio. The HRVT was identified according to three criteria: (1) difference lower than 1 ms in the SD1 between two consecutive exercise levels; (2) SD1 lower than 3 ms; and (3) occurrence of both criteria simultaneously. Through the analysis of the results it was verified that the R-R intervals and the SD2 reduced progressively at each 10% interval of VO2peak until the end of the physical effort (0.05 < p < 0.01). The SD1 reduced significantly since 20% until 50% of VO2peak. From 60% until the VO2peak there was no significant difference in the SD1. The SD1/SD2 ratio began to increase at 60%. The VT occurred at 54.4 ± 8.8% of VO2peak, while the HRVT occurred at 52.4 ± 12.5%, 57.0 ± 14.1% and 57.8 ± 13.8% of VO2peak, for criteria 1, 2 and 3, respectively. No significant differences between the VT and the three criteria used for HRVT identification were observed. Significant product-moment correlation coefficients were found between the HRVT identified by the three criteria and the VT, when VO2 absolute values were analyzed. However, there was no statistically significant correlation between the HRVT and the VT when expressed in proportion of VO2peak. In short, it seems early to apply the HRVT as an alternative method in the adolescents VT identification.

Heart rate variability; Poincaré plot; Ventilatory threshold; Anaerobic threshold

ARTIGO ORIGINAL

Limiar ventilatório e variabilidade da freqüência cardíaca em adolescentes

Umbral ventilatorio y variabilidad de la frecuencia cardíaca en los adolescentes

Antônio Fernando Brunetto^I; Bruno Moreira Silva^I; Bruno Tesini Roseguini^I; Daniel Müller Hirai^I; Dartagnan Pinto Guedes^II

^IDepartamento de Fisioterapia – Universidade Estadual de Londrina, Laboratório de Pesquisa em Fisioterapia Pulmonar – Divisão de Fisiologia do Exercício Aplicada à Reabilitação

^IIDepartamento de Educação Física – Universidade Estadual de Londrina

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

As análises da concentração sanguínea de lactato e das trocas gasosas respiratórias são métodos tradicionalmente empregados para identificar a transição de produção de energia pelo metabolismo muscular. No entanto, mais recentemente, vem sendo sugerido método alternativo mediante análise da variabilidade da freqüência cardíaca. Pretendeu-se, com o presente estudo, estabelecer comparações entre o limiar de variabilidade da freqüência cardíaca (LiVFC) e o primeiro limiar ventilatório (LV₁), em uma amostra de adolescentes. Para tanto, foram submetidos a teste de esforço físico de carga máxima em esteira ergométrica 41 sujeitos (22 rapazes e 19 moças) com idades entre 15 e 18 anos. O LV₁ foi identificado mediante o equivalente ventilatório de oxigênio envolvendo recursos de ergoespirometria. A variabilidade da freqüência cardíaca foi analisada por intermédio dos intervalos R-R, através da plotagem de Poincaré, que oferece informações quanto ao desvio-padrão da variabilidade instantânea batimento-a-batimento (SD1), ao desvio-padrão a longo prazo de intervalos R-R contínuos (SD2) e à razão SD1/SD2. O LiVFC foi identificado pelo SD1 de acordo com três critérios: (1) diferenças entre o SD1 de dois estágios consecutivos menor que 1ms; (2) SD1 menor que 3ms; e (3) ocorrência de ambos os critérios em conjunto. Mediante análise dos resultados verificou-se que os intervalos R-R e SD2 diminuíram progressivamente a cada intervalo de 10% do VO_2pico até o final do teste de esforço físico (0,05 < p < 0,01). O SD1 diminuiu significativamente desde 20% até 50% do VO_2pico. A partir de 60% até o VO_2pico o SD1 não apresentou diferenças significativas. A razão SD1/SD2 aumentou a partir de 60%. O LV₁ ocorreu a 54,4 ± 8,8% do VO_2pico enquanto o LiVFC, a 52,4 ± 12,5%, 57,0 ± 14,1% e 57,8 ± 13,8% do VO_{2 pico}, para os critérios 1, 2 e 3, respectivamente. Não foram observadas diferenças estatísticas entre o LV₁ e os três critérios utilizados para identificação do LiVFC. Observaram-se coeficientes de correlação momento-produto significativos entre o LiVFC identificado mediante os três critérios considerados e o LV₁, quando foram utilizados os valores absolutos de VO₂. Porém, não foram encontradas correlações estatísticas significativas entre o LiVFC e a identificação do LV₁ expresso em proporção do VO_2pico. Em assim sendo, concluiu-se que parece ser precipitado tentar empregar o LiVFC como método alternativo na identificação do LV₁ de adolescentes.

Palavras-chave: Variabilidade da freqüência cardíaca. Plotagem de Poincaré. Limiar ventilatório. Limiar anaeróbio.

RESUMEN

El análisis de la concentración sanguínea de lactato y de los cambios gaseosos respiratorios son métodos tradicionalmente empleados para identificar la transición de la producción de energía por el metabolismo muscular. No en tanto, mas recientemente viene siendo sugerido como método alternativo mediante el análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Se pretende con el presente estudio establecer comparaciones entre el umbral de variabilid de la frecuencia cardíaca (LiVFC) y el primero umbral ventilatorio (LV₁) en una muestra de adolescentes. Para tanto, fueron sometidos a test de esfuerzo físico de carga máxima en cinta ergométrica 41 sujetos (22 varones e 19 chicas) con edades entre 15 y 18 años. El LV₁ fué identificado mediante el equivalente ventilatorio de oxigeno envolviendo recursos de ergoespirometria. La variabilidad de la frecuencia cardíaca fué analizada por intermedio de los intérvalos R-R, a través de la fórmula de Poincaré que oferece informaciones en cuanto al desvío-padrón de la variabilidad instantánea pulso a pulso (SD1), al desvío-padrón a largo plazo de intérvalos R-R contínuos (SD2) y a razón SD1/SD2. El LiVFC fué identificado por el SD1 de acuerdo con tres criterios: (1) diferencias entre el SD1 de dos estadíos consecutivos menor que 1 ms; (2) SD1 menor que 3 ms; y (3) la ocurrencia de ambos de los criterios en conjunto. Mediante análisis de los resultados se verificó que los intervalos R-R y SD2 diminuiran progresivamente a cada intervalo de 10% do VO_2pico hasta el final del test de esfuerzo físico (0,05 < p < 0,01). El SD1 diminuyó significativamente desde 20% hasta 50% del VO_2pico. A partir de 60% hasta el VO_2pico el SD1 no presentó diferencias significativas. La razón SD1/SD2 aumentó a partir de 60%. El LV₁ ocurrió a 54,4 ± 8,8% del VO_2pico en cuanto el LiVFC a 52,4 ± 12,5%, 57,0 ± 14,1% y 57,8 ± 13,8% del VO_2pico, para los criterios 1, 2 e 3, respectivamente. No fueron observadas diferencias estatísticas entre el LV₁ e los tres criterios utilizados para identificación del LiVFC. Se observaron coeficientes de correlación momento-produto significativos entre el LiVFC identificado mediante los tres criterios considerados y el LV₁, cuando foram utilizados los valores absolutos de VO₂. Por ello, no fueron encontradas correlaciones estadísticas significativas entre el LiVFC y la identificación del LV₁ expresso en proporción del VO_2pico. Siendo así que se concluye que parecería ser precipitado intentar emplear el LiVFC como método alternativo en la identificación del LV₁ de los adolescentes.

Palabras-clave: Variabilidad de la frecuencia cardíaca. Plotagem de Poincaré. Umbral ventilatorio. Umbral anaeróbico.

INTRODUÇÃO

Em teste de esforço físico com aumento progressivo da carga de trabalho, a produção de energia, em intensidades até aproximadamente 50 a 60% do pico de consumo de oxigênio (O_2pico), provém predominantemente do metabolismo aeróbio. Com o aumento da demanda metabólica, mediante elevação da intensidade de esforço físico, o metabolismo anaeróbio passa a suplementar a produção aeróbia de energia^(1-3). A determinação da intensidade de esforço físico em que ocorre a transição aeróbia-anaeróbia no metabolismo muscular tem grande importância no campo da fisiologia do exercício, sendo amplamente utilizada para a avaliação da aptidão física direcionada aos trabalhos prolongados, a prescrição de intensidades dos exercícios aeróbios e a monitoração de modificações em indicadores aeróbios induzidos por programas de treinamento^(4,5).

Os métodos tradicionalmente empregados para identificar esta transição no metabolismo muscular são as análises da concentração sanguínea de lactato e das trocas gasosas respiratórias^(6-8), que permitem identificar o limiar de lactato (LL) e o primeiro limiar ventilatório (LV₁), respectivamente. No entanto, recentemente, outros métodos não-invasivos e mais acessíveis têm sido propostos para identificar a intensidade de esforço físico em que ocorre a transição aeróbia-anaeróbia^(9-12). Entre os métodos alternativos disponibilizados encontra-se a análise da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC)^(13-19).

A análise da VFC permite quantificar a modulação do sistema nervoso autônomo na freqüência de disparo do nodo sinoatrial⁽²⁰⁾. Estudos utilizando a VFC em esforços físicos incrementais têm procurado demonstrar que a modulação parassimpática tende a diminuir progressivamente até sua completa retirada em aproximadamente 50 a 60% do O_2pico^(21-24). Experimentos desenvolvidos por Tulppo et al.^(16,17) e por Yamamoto et al.^(13,14) sugerem que a intensidade de esforço correspondente ao término da retirada vagal e ao início da participação mais significativa da modulação simpática coincide com LV₁. No estudo de Lima e Kiss⁽¹⁹⁾, o LL foi comparado com a intensidade de esforço físico em que encerrou a retirada vagal, denominada pelo autor de limiar de variabilidade da freqüência cardíaca (LiVFC). Verificou-se coincidência entre o LL e o LiVFC, oferecendo indícios da ocorrência de uma possível relação causal entre os eventos autonômicos e metabólicos.

Informações associadas à VFC em diferentes condições e patologias geralmente têm sido observadas utilizando métodos matemáticos lineares^(20,25). Entretanto, estudos que procuraram envolver os métodos de análises lineares em exercício físico encontraram resultados inconsistentes^(26-28). A plotagem de Poincaré, método não-linear, oferece informações úteis com relação à modulação autonômica cardíaca durante a realização de esforços físicos que não são facilmente detectadas por análises lineares^(29,30) e, por meio da utilização desta análise, constatou-se que pode ser possível identificar o LL⁽¹⁹⁾.

O objetivo do presente estudo foi identificar o LiVFC, mediante análise quantitativa da plotagem de Poincaré, e compará-lo com a ocorrência do LV₁ em uma amostra de adolescentes saudáveis de ambos os sexos. A hipótese do presente estudo é de que as respostas autonômicas cardíacas durante o esforço físico incremental estão associadas às respostas metabólicas e ventilatórias que ocorrem na transição da produção de energia pelo metabolismo muscular. Sendo assim, a análise da VFC pode ser um método alternativo para identificar esta transição.

MÉTODOS

Sujeitos

Foram estudados 41 adolescentes (22 rapazes e 19 moças) com idades entre 14 e 18 anos. Os sujeitos foram recrutados aleatoriamente em escolas públicas locais. Todos os sujeitos eram saudáveis, normotensos e no momento das avaliações não estavam em tratamento medicamentoso. Os adolescentes e seus pais e/ou responsáveis foram previamente informados quanto aos procedimentos experimentais empregados e apresentaram, por escrito, consentimento para participação. Os protocolos de intervenção foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Estadual de Londrina e acompanham normas da Resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde sobre pesquisa envolvendo seres humanos.

Teste de esforço físico máximo

Os sujeitos foram orientados a não ingerir bebidas à base de cafeína por quatro horas antes do teste de esforço físico máximo (TEF), a consumir refeição leve duas horas antes e a evitar esforços físicos vigorosos no dia anterior. Os testes foram realizados entre as 15:00 e 18:00h em laboratório com temperatura ambiente mantida próximo de 20 e 23ºC.

O TEF foi realizado em esteira ergométrica (Inbrasport/Millennium). Os adolescentes permaneceram um minuto em repouso na esteira em posição ortostática. Em seguida, foi iniciado o teste de esforço físico utilizando-se o protocolo de Bruce modificado. Este protocolo promove incremento progressivo da carga de trabalho a cada três minutos. Todos os sujeitos atingiram estágio no qual precisaram correr. Incentivo verbal foi empregado na tentativa de obter um esforço físico próximo do máximo. O teste foi interrompido mediante exaustão voluntária.

Em repouso e durante o TEF foram continuamente registrados o volume minuto (VE), o consumo de oxigênio (O₂) e a produção de dióxido de carbono (CO₂) pela análise de trocas gasosas pulmonares (analisador metabólico VO2000 Aerosport Inc.). A partir dessas informações, foram estabelecidas a razão de troca respiratória (R = CO₂/O₂), o equivalente ventilatório de oxigênio (VE/O₂) e o equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/CO₂). As variáveis ventilatórias foram coletadas a cada minuto. O equipamento para análise de trocas gasosas foi calibrado previamente ao início de cada TEF. A calibração foi realizada com amostras de gás ambiente (20,9% de O₂ e 0,04% de CO₂) e com amostras obtidas a partir de um cilindro com concentração conhecida de O₂ (17%) e de CO₂ (5%). Além disso, o fluxo de gases do aparelho foi calibrado utilizando uma seringa de três litros, conforme padronização do fabricante.

O O_2pico foi estabelecido como o consumo de oxigênio mais elevado alcançado durante o TEF. O LV₁ foi identificado na intensidade de esforço físico em que o VE/VO₂ atingiu seu valor mínimo antes de apresentar aumentos progressivos, sem que ocorressem aumentos concomitantes do VE/CO₂⁽³¹⁾. Quando a resposta de VE/O₂ não fornecia de forma inequívoca o LV₁, foi utilizado o método V-Slope para confirmação⁽³⁾. O LV₁ foi determinado independentemente por três diferentes avaliadores. Os resultados foram comparados e, quando ocorreram discrepâncias maiores que 5%, os gráficos foram reavaliados⁽³²⁾. O valor médio apresentado pelos três avaliadores foi assumido como o LV₁.

Coleta da freqüência cardíaca batimento-a-batimento (intervalos R-R)

Os intervalos R-R foram continuamente registrados por um freqüencímetro cardíaco (Polar Electro Oy – modelo S810) em repouso e durante o TEF. Os dados foram coletados com freqüência de amostragem de 1.000Hz. Os registros dos intervalos R-R foram editados manualmente através de inspeção visual na tentativa de evitar que artefatos contaminassem a análise. Na seqüência, os registros foram automaticamente filtrados pelo software "Polar Precision Performance" (versão 3.02.007). Qualquer intervalo R-R com diferença superior a 20% do intervalo anterior foi automaticamente filtrado⁽¹³⁾. Todos os registros apresentaram menos de 1,5% de erro aleatório.

A análise da VFC foi realizada mediante análise quantitativa da plotagem de Poincaré. Esta consiste na plotagem de cada intervalo R-R em função do intervalo anterior. A análise de Poincaré oferece informações quanto: (1) ao desvio-padrão da variabilidade instantânea batimento-a-batimento (SD1), caracterizado como marcador da modulação parassimpática^(16,29); (2) ao desvio-padrão a longo prazo de intervalos R-R contínuos (SD2), caracterizado como marcador da modulação parassimpática e simpática^(16,29,30); e (3) à razão SD1/SD2, que durante esforço físico incremental pode ser usada como um indicador do aumento da modulação simpática⁽¹⁶⁾.

Os intervalos R-R foram agrupados em seqüências de um minuto para análise da VFC. O primeiro minuto de esforço físico foi excluído da análise devido ao brusco aumento da freqüência cardíaca e redução transitória da VFC, atribuídos à súbita retirada vagal⁽³³⁾. O LiVFC foi determinado por intermédio de três critérios separadamente: (1) de acordo com Tulppo et al.⁽¹⁷⁾, o término da retirada vagal ocorre no primeiro estágio em que a diferença entre o SD1 de dois estágios consecutivos é menor que 1ms; (2) segundo Lima e Kiss⁽¹⁹⁾, o LiVFC é determinado quando o SD1 atinge valor menor que 3ms; e (3) combinação dos dois critérios anteriores. Pelo critério (3), o LiVFC ocorria quando ambos os critérios, (2) e (3), eram atendidos.

Tratamento estatístico

Para o estudo da modulação autonômica os valores a cada minuto das variáveis O₂, intervalos R-R, SD1, SD2 e SD1/SD2 foram interpolados a 0,08Hz (software "Microcal Origin" 6.0), na tentativa de relatar as informações associadas à VFC de acordo com o VO₂ relativo das intensidades de esforço correspondentes a 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 e 100% do O_2pico.

As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se de um software comercial (Statistica 5.5). A distribuição paramétrica dos dados foi verificada pelo teste de Shapiro Wilk. O LV₁ e o LiVFC identificado mediante os três critérios foram comparados por intermédio de recursos da análise de variância One-Way para medidas repetidas. O coeficiente de correlação momento-produto de Pearson foi empregado para análise das associações estatísticas entre os limiares. Como a VFC em diferentes intensidades de esforço físico relatada em proporção do O_2pico apresentou distribuição não-paramétrica, os valores de SD1, SD2 e SD1/SD2 foram submetidos à transformação logarítmica. A modulação autonômica durante o esforço físico relatada em proporção do O_2pico também foi analisada mediante a análise de variância One-Way para medidas repetidas. Quando as análises de variâncias identificaram diferenças significativas, empregou-se o teste de comparações múltiplas post hoc de Newmann Keuls.

RESULTADOS

As características antropométricas e funcionais dos sujeitos envolvidos no estudo estão apresentadas na tabela 1.

A figura 1 mostra o comportamento observado nos intervalos R-R e nos índices SD1, SD2 e SD1/SD2 da análise de Poincaré relatados em proporções do O_2pico. Os intervalos R-R e o índice SD2 diminuíram progressivamente desde 20% até o O_2pico (0,05 < p < 0,01 entre intensidades consecutivas). O índice SD1 diminuiu progressivamente, apresentando diferenças significativas entre intensidades consecutivas desde 20% até 50% do O_2pico (p < 0,01). A partir de 60% até o O_2pico não ocorreram diferenças significativas entre intensidades consecutivas. A razão SD1/SD2 atingiu o menor valor em 60% do O_2pico. A partir desta intensidade, iniciou um aumento progressivo.

Um exemplo representativo quanto à identificação do LV₁ e dos LiVFC de um dos rapazes envolvidos no estudo encontra-se na figura 2. O LV₁ ocorreu no momento em que o O₂ alcançou 25,0ml/kg/min. O LiVFC de acordo com os três critérios considerados, os quais foram convergentes nesse indivíduo, ocorreu em O₂ idêntico ao O₂ do LV₁.

Os limiares dos adolescentes avaliados estão apresentados na tabela 2 em valores de O₂ (ml/kg/min) e em proporção ao O_2pico.

Em geral, o critério proposto por Tulppo et al.⁽¹⁶⁾ forneceu menores valores, seguido do critério sugerido por Lima e Kiss⁽¹⁹⁾ e, na seqüência, pela conjunção de ambos os critérios. Não ocorreram diferenças significativas entre o LV₁ e os três critérios para identificar o LiVFC. Identificaram-se coeficientes de correlação significativos (0,05 < p < 0,01) entre o LV₁ e os três critérios para identificar o LiVFC, quando expressos em valores absolutos do O₂ (tabela 3). Os coeficientes de correlação entre o LV₁ e os três critérios para identificar o LiVFC não foram significativos quando os valores foram expressos em relação ao O_2pico.

DISCUSSÃO

O presente estudo mostra que a análise quantitativa da plotagem de Poincaré pode tornar-se útil para análise da modulação autonômica durante testes de esforços físicos incrementais. O índice SD1 diminuiu progressivamente até determinada intensidade de esforço físico, apresentando, na seqüência, tendência à estabilização. Esta intensidade de esforço físico associou-se estatisticamente com a intensidade em que ocorreu o LV₁ expresso em valores absolutos de O₂. Porém, ao estabelecer o LV₁ mediante proporções do O_2pico, não foram identificados coeficientes de correlação significativos em linguagem estatística.

Tradicionalmente a VFC tem sido analisada pela densidade de potência espectral^(20,25), que é uma análise matemática linear. Entretanto, uma das condições imposta para sua realização é a estacionaridade do sinal registrado^(20,25). Quando os mecanismos responsáveis pala variação dos intervalos R-R durante o período de registro permanecem inalterados, como é o caso em situação de repouso, a estacionaridade pode ser obtida. Contudo, na eventualidade desses mecanismos não se apresentarem estáveis, como, por exemplo, durante esforços físicos incrementais, os resultados da análise espectral geralmente tornam-se inconsistentes^(26,27). Braun et al.⁽³⁴⁾ argumentam que os intervalos R-R variam de maneira bastante complexa e aparentemente errática, exibindo padrões sugestivos de processos não-lineares. Nesse sentido, propõem que, devido aos componentes não-lineares, as séries temporais de intervalos R-R não podem ser adequadamente analisadas mediante métodos lineares como a análise espectral.

Recentemente tem sido mostrado que vários métodos não-lineares direcionados à análise da VFC em esforço físico fornecem resultados consistentes quanto à modulação autonômica^{(15,21,23,24)}. Um destes métodos é a análise quantitativa da plotagem de Poincaré^{(16,17,19,22,29,30)}. Tulppo et al.⁽¹⁶⁾ estudaram os efeitos do bloqueio parassimpático sobre os índices SD1, SD2 e SD1/SD2 estabelecidos a partir da análise de Poincaré em repouso e durante a realização de esforço físico. Doses incrementais de atropina induziram a redução progressiva do SD1, atingindo valores próximos de 0ms após o completo bloqueio. Durante a realização de esforço físico o SD1 permaneceu estável. O SD2 diminuiu durante a administração de atropina, porém continuou diminuindo durante a realização de esforço físico após o completo bloqueio parassimpático⁽¹⁶⁾. Em outro estudo a administração de moxonidina (bloqueador simpático com ação central) também induziu a redução no SD2⁽³⁰⁾. Estes resultados sugerem que o SD1 reflete a modulação parassimpática e o SD2 reflete tanto a modulação vagal quanto a simpática. Além disso, após completo bloqueio vagal, a razão SD1/SD2 aumentou durante o esforço físico apenas após intensidades superiores a 60% do VO₂ máximo⁽¹⁶⁾, o que sugere que SD1/SD2 é um indicador do aumento da modulação simpática.

O presente estudo mostrou que o SD1 diminuiu progressivamente do repouso até aproximadamente 55% do O_2pico. Este resultado está de acordo com outros achados que atribuem o aumento da freqüência cardíaca até o LV₁, principalmente à retirada vagal^{(13,14,16,17,19)}. A partir desta intensidade o SD1 manteve-se reduzido; no entanto, na seqüência, não apresentou um segundo platô como foi observado no estudo de Lima e Kiss⁽¹⁹⁾; pelo contrário, apresentou leve tendência em direção a valores mais elevados. O SD2 diminuiu progressivamente de maneira linear até o final do esforço físico. Esta diminuição do SD2 até aproximadamente 60% do O_2pico parece ter ocorrido principalmente devido à retirada vagal^(16,17,22). Em intensidades mais elevadas, o decréscimo observado talvez possa ter ocorrido devido ao aumento progressivo da modulação simpática^(15,35). O índice SD1/SD2 inicialmente diminuiu pela redução mais rápida do SD1 em relação ao SD2. A partir de aproximadamente 60% do O_2pico, quando o SD1 permaneceu estável e o SD2 continuou diminuindo, a razão SD1/SD2 começou a aumentar, provavelmente também devido ao aumento da modulação simpática^(16,30).

A relação entre o LV₁ e a VFC foi inicialmente sugerida por Yamamoto et al.⁽¹³⁾. Utilizando a análise de Poincaré, Tulppo et al.⁽¹⁶⁾ mostraram que a modulação vagal não está presente acima do LV₁. Tulppo et al.⁽¹⁷⁾ sugerem que o término da retirada vagal ocorre quando a diferença entre o SD1 de dois estágios consecutivos atinge valor menor que 1ms. Por outro lado, Lima e Kiss⁽¹⁹⁾ advogam que o decréscimo progressivo do SD1 encerra quando o SD1 atinge valores menores que 3ms, propondo, desse modo, este ponto como identificador do LiVFC. Esses mesmos autores correlacionaram o LiVFC com o LL, apresentando valor de r = 0,76.

Os resultados encontrados no presente estudo mostram que o LiVFC estabelecido mediante os critérios propostos por Tulppo et al.⁽¹⁷⁾ e por Lima e Kiss⁽¹⁹⁾, empregados separadamente ou em conjunto, apresentaram correlações significativas com o LV₁ quando foram utilizados os valores absolutos de O₂. Porém, não foram encontradas correlações estatísticas significativas entre o LiVFC e a identificação do LV₁ expresso em proporção do O_2pico. Em assim sendo, parece ser bastante precipitado tentar empregar o LiVFC como método alternativo na identificação do LV₁.

Apesar da quantidade de estudos sobre o LV₁ e o LL, controvérsias sobre os mecanismos fisiológicos responsáveis pela ocorrência dos limiares ainda persistem. Wasserman et al.⁽³⁾ consideram que o LV₁ ocorre em resposta ao aumento da concentração plasmática de H⁺ e CO₂, em conseqüência do aumento da produção de lactato. Rowell et al.⁽³⁶⁾ discutem outros mecanismos causais para a ocorrência do LV₁, como o aumento da concentração plasmática de K⁺, a elevação da temperatura corporal, o quimiorreflexo muscular mediado por fibras aferentes III e IV, o aumento da concentração plasmática de catecolaminas, entre outros. Independente da causa, o LV₁ ocorre, em tese, ligeiramente após o LL⁽³⁾, pois é uma resposta aos metabólitos produzidos pelo metabolismo muscular.

Existe consenso na literatura de que o aumento na produção de lactato durante o exercício ocorre devido à desproporção entre a velocidade da glicólise e a taxa de oxidação mitocondrial⁽⁴⁾. Mazzeo e Marshall⁽³⁵⁾ encontraram alta correlação entre o LL e o aumento da concentração plasmática de catecolaminas. Considerando que as catecolaminas estimulam a glicólise e a glicogenólise⁽³⁷⁾, os autores sugerem que o aumento da atividade simpática é um mecanismo primário gerador da aceleração da glicólise, aumentando dessa forma o lactato sanguíneo durante um teste de esforço incremental. No entanto, estudos que compararam o LL em esforço incremental com e sem o uso de bloqueadores b-adrenérgicos mostraram que o LL ocorre independente da influência das catecolaminas^(38,39), não confirmando a relação causal entre o aumento da atividade simpática e o LL.

Neste estudo foram identificados indivíduos que apresentaram LiVFC depois do LV₁, assim como indivíduos que mostraram a resposta oposta. Esses resultados corroboram os achados de estudos que revelam que as relações entre catecolaminas, lactato sanguíneo e ventilação não são sempre constantes para predizer uma relação direta de causa e efeito^(5,38,39). Porém, existe consenso na literatura de que as respostas fazem parte do mesmo fenômeno^(4,5).

Considerando que as respostas para manutenção da homeostase durante o esforço físico fazem parte do mesmo fenômeno, justifica-se a identificação da transição metabólica por diversos métodos. A escolha do método mais adequado talvez deva levar em consideração aspectos práticos como disponibilidade de equipamento, especificidade, reprodutibilidade, acurácia e se a técnica é invasiva.

A análise da VFC para determinar o LiVFC, além de ser um método não-invasivo e acessível, tem a vantagem de fornecer informações importantes sobre a regulação autonômica durante o esforço físico. Informações disponibilizadas na literatura sugerem que condições relacionadas à maior atividade parassimpática estão associadas à maior estabilidade elétrica do coração^(40,41). Ainda, a atividade simpática elevada aumenta a vulnerabilidade cardíaca e o risco de ocorrerem eventos cardiovasculares^(42,43). Em assim sendo, o LiVFC parece representar a transição entre intensidades de esforço físico, com maior probabilidade de ocorrerem eventos cardiovasculares.

Uma das limitações do presente estudo foi o protocolo de teste de esforço físico empregado. O teste foi realizado em esteira ergométrica utilizando protocolo comum em avaliações clínicas. Contudo, informações disponibilizadas na literatura sugerem que este não é o protocolo ideal para a identificação de limiares⁽⁵⁾. Apesar desse fator limitante, foram encontrados coeficientes de correlação significativos entre o LV₁ e os LiVFC.

CONCLUSÕES

Mediante os resultados encontrados no presente estudo, verificou-se que a análise quantitativa da plotagem de Poincaré parece ter sido sensível o suficiente para avaliar a modulação autonômica em esforços físicos incrementais, por meio de protocolo de esteira ergométrica empregado em avaliações clínicas de rotina. Contudo, informações reunidas no estudo sugerem que a possível identificação do LV₁ por intermédio do LiVFC não é aconselhável, considerando a baixa correlação estatística encontrada entre a VFC e a estimativa do LV₁ expresso em proporção do O_2pico. Mais estudos tornam-se necessários na tentativa de aprimorar os critérios identificadores associados ao LiVFC e para comparar a acurácia da análise de Poincaré com outros métodos não-lineares na identificação da transição do metabolismo muscular.

Recebido em 7/9/04. 2ª versão recebida em 11/12/04. Aceito em 26/12/04.

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
  07 Jun 2005
• Data do Fascículo
  Fev 2005

Histórico

• Revisado
  12 Nov 2004
• Recebido
  07 Set 2004
• Aceito
  26 Dez 2004