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Revista Brasileira de Medicina do Esporte

Print version ISSN 1517-8692

Rev Bras Med Esporte vol.12 no.2 Niterói Mar./Apr. 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S1517-86922006000200003 

ARTIGO ORIGINAL

 

Caracterização da curva do lactato sanguíneo e aplicabilidade do modelo Dmax durante protocolo progressivo em esteira rolante

 

La caracterización de la curva del lactato sanguíneo y la pertinencia del Dmax durante el protocolo progresivo en la cinta rodante

 

 

Flávio de Oliveira PiresI; Adriano Eduardo Lima SilvaII; João Fernando Laurito GagliardiI; Ronaldo Vilela BarrosI; Maria Augusta Peduti Dal' Molin KissI

ILaboratório de Desempenho Esportivo – Escola de Educação Física e Esporte – Universidade de São Paulo – São Paulo (SP)
IILaboratório de Pesquisa Morfo-Funcional – Centro de Educação Física, Fisioterapia e Desporto – Universidade do Estado de Santa Catarina – Florianópolis (SC)

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

PROPÓSITO: Caracterizar o comportamento do lactato sanguíneo ([La]), durante protocolo progressivo em esteira rolante, e investigar a aplicabilidade do modelo Dmax na detecção do limiar de lactato (LL) e rendimento esportivo.
MÉTODOS:
Vinte e sete homens atletas de nível regional executaram protocolo de Heck et al. (1985), com incrementos a cada três minutos. O rendimento esportivo foi obtido pela velocidade média da prova de 10km. O 1º e 2º LL foram determinados através de análise visual da curva das [La] (LLv1 e LLv2) e por interpolação na velocidade referente às concentrações de 2,0 e 3,5mmol.l1 (LL2,0 e LL3,5). O modelo Dmax identificou o LL em valores medidos (DmaxMED) e preditos pelas funções polinomial (DmaxPOL), linear de dois segmentos (DmaxSEG) e exponencial contínua (DmaxEXP). A característica do lactato sanguíneo durante o teste incremental foi verificada pelos ajustes linear de dois segmentos e exponencial contínua.
RESULTADOS:
Não houve diferença significativa entre o somatório dos resíduos quadrados dos ajustes de curva, porém, houve tendência de melhor ajuste exponencial contínua em 70,4% da amostra. Enquanto não houve diferença significativa entre os DmaxMED, DmaxPOL, DmaxSEG e DmaxEXP, os métodos Dmax foram maiores do que LLv1, menores do que LL3,5 e não diferentes de LL2,0. Todos os critérios Dmax foram significativamente menores do que a velocidade média da prova de 10km.
CONCLUSÕES:
Enquanto as [La] tenderam a um aumento exponencial durante protocolos progressivos em esteira rolante, o modelo Dmax apresentou evidências da sua aplicabilidade para a detecção do LL, mas não do rendimento esportivo.

Palavras-chave: Ajustes de curva. Protocolo progressivo. Limiar de lactato.


RESUMEN

PROPÓSITO: Este estudio tenía como los objetivos, para caracterizar la conducta del lactato sanguíneo ([La]), durante el protocolo progresivo en la cinta rodante, y para investigar la pertinencia del Dmax en el descubrimiento del umbral de lactato (LL) y el ingreso deportivo.
MÉTODOS:
Veintisiete atletas de nivel regional ejecutaron protocolo de Heck et al. (1985), con incrementos cada 3 minutos. El ingreso deportivo se obtuvo por la velocidad de la prueba de 10 km. El 1 y 2 LL sea cierto a través del análisis visual de la curva del [La] (LLv1 y LLv2), y para la interpolación en la velocidad con respecto a las concentraciones de 2,0 y 3,5 mmol.l-1 (LL2,0 y LL3,5). EL Dmax identificó LL en los valores moderados (DmaxMED), y se predijo por el polinomial de las funciones (DmaxPOL), lineal de dos segmentos (DmaxSEG), y exponencial continuo (DmaxEXP). La característica del lactato sanguíneo durante la prueba incremental se verificó por los ajustes lineal de 2 segmentos y exponencial continuo.
RESULTADOS:
No había diferencia significante entre el sumatoria de los residuos cuadrados de los ajustes de la curva, sin embargo, había una tendencia continua de ajuste exponencial bueno en 70,4% de la muestra. Mientras que no había diferencia significante entre DmaxMED, DmaxPOL, DmaxSEG y DmaxEXP, el método Dmax es más grande que LLv1, más pequeño que LL3,5, y no presenta diferencia con el de LL2,0. Todo el criterio Dmax sea significativamente más pequeño que la velocidad elemento de la prueba de 10 km.
CONCLUSIONES:
Mientras las [LA] tenderon a un aumento exponencial durante los protocolos progresivos en la cinta rodante, el Dmax ejemplar presentó evidencias de pertinencia mayor el descubrimiento de LL, pero no para rendimiento deportivo.

Palabras-clave: Ajustes de la curva. Protocolo progresivo. Umbral del lactato.


 

 

INTRODUÇÃO

A análise da curva das concentrações sanguíneas de lactato ([La]) tem fornecido importantes subsídios para a compreensão dos fenômenos relacionados ao rendimento esportivo(1). Na década de 1980, empregando ajustes matemáticos de curva, Hughson et al. (1987)(2) e Campbell et al. (1989)(3) demonstraram um aumento exponencial desta variável durante protocolos progressivos, diferentemente de estudos posteriores que verificaram uma característica curvilínea com dois ou três segmentos(4,5). No entanto, Hughson et al.(2) e Campbell et al.(3) utilizaram protocolos em bicicleta ergométrica, restringindo a extrapolação destes resultados quando do emprego de esteira rolante, já que o comportamento desta variável é dependente do padrão motor e tamanho da massa muscular recrutada(6,7).

A análise das concentrações de lactato sanguíneo possibilita, ainda, a identificação de uma ou duas zonas de transição metabólica, dependentes da terminologia e metodologia adotadas, e comumente denominadas limiar de lactato (LL)(5). Este ponto tem sido investigado devido a suas propriedades na detecção do nível de capacidade aeróbia e predição do rendimento esportivo, pois representa, teoricamente, um estado de equilíbrio máximo nas [La] durante exercícios constantes(8,9). Na verdade, quando se utilizam metodologias para a identificação de duas zonas de transição metabólica, freqüentemente se assume o segundo ponto como referência desta intensidade(10). Neste sentido, inúmeros métodos foram propostos para a determinação objetiva(11,12) e prática(13,14) deste ponto, porém, boa parte deles possui limitações e implicações metodológicas.

Na década de 1990, Cheng et al. (1992)(15) sugeriram o modelo Dmáx para a determinação do LL (figura 1), sob a suposição de permitir identificações mais individualizadas do que a utilização de concentrações fixas, e menos subjetivas do que as análises visuais, pois calcula esta intensidade de forma objetiva, considerando todos os valores contidos na curva(15). Conseqüentemente, o ponto identificado pelo Dmax está diretamente atrelado ao comportamento de toda a curva do lactato sanguíneo, durante teste incremental. Apesar das evidências de validade deste modelo(16-18), quando se admite a existência de duas zonas de transição metabólica, lacunas surgem em relação a qual destas zonas de transição este método é marcador.

 

 

Portanto, algumas especulações devem ser investigadas a partir do supracitado. Primeiro, não se sabe em qual extensão as [La] apresentam aumento exponencial durante testes progressivos em esteira rolante, pois a característica exponencial observada anteriormente(2,3) não foi confirmada neste tipo de ergômetro. Segundo, considerando que o modelo Dmax está condicionado ao comportamento de toda a curva das [La], surgem algumas dúvidas sobre a sua aplicabilidade para a determinação do LL e do desempenho esportivo. Isso porque, enquanto alguns estudos aplicaram este método em dados ajustados com regressão polinomial(19), outros empregaram função exponencial contínua(20), sugerindo que a utilização de diferentes funções matemáticas possa gerar distorções na intensidade determinada por este modelo.

Dessa maneira, os objetivos deste trabalho foram caracterizar o comportamento do lactato sanguíneo durante protocolo progressivo em esteira rolante, e verificar a aplicabilidade e consistência do modelo Dmax na detecção do LL e do rendimento esportivo, a partir de valores medidos e valores ajustados por diferentes funções matemáticas.

 

MÉTODOS

Amostra – Vinte e sete homens, atletas de nível regional (triatletas e maratonistas), participaram deste estudo (29,1 ± 5,4 anos; 172,3 ± 8,1cm; 67,2 ± 9,3kg; 58,5 ± 10,8ml.kg-1.min-1), após assinatura de consentimento informado. Este estudo teve aprovação do comitê de ética para estudos com humanos (EEFE-USP).

Protocolo progressivo – Os sujeitos executaram teste incremental em esteira rolante da marca Quinton® (modelo 2472), com velocidade inicial de 6,0km.h-1 e incrementos de 1,2km.h-1 a cada estágio, até a exaustão. Cada estágio teve duração de três minutos de exercício, com 30 segundos de pausa para coleta de sangue(13).

Coleta e análise dos dados – Nos 30 segundos finais de cada estágio, 25ml de sangue arterializado foram coletados no lóbulo da orelha (previamente hiperemiado com Finalgom®), armazenados em microtubos com adição de 50ml de fluoreto de sódio e mantidos sob temperatura de 10°C, para posterior analise em lactímetro Yellow SpringsÒ (modelo 2300). As [La] obtidas foram plotadas em função da velocidade, para a identificação dos LL (expressos em km.h-1).

Identificação dos limiares de lactato – Os 1º e 2º limiares de lactato (LL1 e LL2) foram identificados através de análise visual da curva do lactato sanguíneo, a partir da observação (mediana) de três avaliadores. Enquanto LL1 foi determinado no ponto de aumento das [La] em relação aos valores de repouso (1º quebra de linearidade da curva), LL2 foi determinado na intensidade em que as [La] apresentaram aumento abrupto e contínuo (2º quebra de linearidade da curva)(7). Quando necessário, LL1 ou LL2 foram aproximados de acordo com outros critérios(21).

Os LL1 e LL2 também foram identificados por interpolação(6) da velocidade correspondente às concentrações fixas de lactato de 2,0 e 3,5mmol.l-1, sendo estas representativas de LL1 e LL2, respectivamente(10,13). Para uma melhor compreensão dos termos, enquanto LL1 e LL2 obtidos visualmente serão chamados de LLv1 e LLv2, os LL1 e LL2 obtidos pela utilização de concentrações fixas serão chamados de LL2,0 e LL3,5.

O LL também foi determinado no ponto em que as [La] apresentaram aumento > a 1,0mmol.l-1(19). Este critério, tratado aqui como L1,0, foi utilizado por permitir a identificação de apenas uma zona de transição metabólica. Por último, o modelo Dmax(15) identificou o LL no ponto de maior distância perpendicular entre os valores das [La] contidos na curva, e uma linha de regressão traçada entre o primeiro e o último valor desta curva.

Ajustes da curva do lactato sanguíneo – A caracterização da curva do lactato sanguíneo em função da velocidade foi verificada segundo as funções matemáticas linear de dois segmentos e exponencial contínua, com variação entre sete e 11 pontos. Posteriormente, calculou-se o modelo Dmax em dados medidos (DmaxMED), e em dados ajustados pelas funções linear de dois segmentos (DmaxSEG), exponencial contínua (DmaxEXP) e polinomial de 3ª ordem (DmaxPOL).

O ajuste linear de dois segmentos(22) foi obtido por uma equação de regressão linear, com intercepto inicialmente desconhecido, calculado a partir de todos os possíveis pontos visuais de intersecção entre os segmentos. O intercepto que melhor dividiu a curva em dois segmentos teoricamente lineares foi assumido no maior valor de R² e menor somatório de resíduos quadrados (SRQ). Dessa maneira, os segmentos da curva foram preditos pelas seguintes equações:

Y = a + b1 (x1), para o 1º segmento

Y = a + b2 (x2) + c, para o 2º segmento

onde y é o valor predito das [La], a é o intercepto dos dois segmentos, b1 e b2 são, respectivamente, a inclinação do 1º e 2º segmentos, x1 e x2 são, respectivamente, a velocidade do 1º e 2º segmentos, e c é a tangente entre os dois segmentos.

A característica exponencial das [La] durante testes progressivos foi testada pela função exponencial contínua(2), através da seguinte equação:

Y = a + b exp(cx) + e

onde y é o valor predito das [La], x é a velocidade, e é o erro residual, a, b e c são estimativas minimizadas do SRQ entre os valores medidos e preditos das [La], e exp(cx) é a estimativa maximizada do coeficiente de correlação entre as variáveis x e y.

A função polinomial de 3ª ordem foi utilizada para atenuar os ruídos contidos nos valores brutos das [La], sem alterar as características iniciais da curva, permitindo uma das variações do modelo Dmax (DmaxPOL). A equação gerada foi:

Y = b1(x>) + b2(x²) + b3(x) + a

onde y é o valor predito das [La], b1, b2 e b3 são as constantes de inclinação da curva; x é a velocidade e a é o intercepto.

Rendimento esportivo – Após intervalo inferior a 30 dias do protocolo progressivo, a amostra realizou uma prova de 10km em pista de atletismo de 400 metros. O tempo e a velocidade média da prova de 10km (VM10km) foram registrados.

Análise estatística – Após verificar a distribuição dos dados (Shapiro-Wilk's), obteve-se a significância das diferenças entre as variáveis estudadas pela Anova de Friedman, com teste de sinalização de pares combinados de Wilcoxon (post hoc). A associação entre as variáveis foi obtida pelo teste de Spearman Rank. Em todas as análises (SPSS versão 10,0), adotou-se um nível de significância de 5% (p < 0,05).

 

RESULTADOS

Em todos os cálculos foram utilizadas mediana e desvio médio como medidas de tendência central e dispersão, respectivamente. Para eventuais comparações, alguns dados referentes à prova de 10km e ao SRQ entre as funções matemáticas de ajuste estão apresentados também em média e desvio-padrão.

Qualidade dos ajustes de curva

O ajuste polinomial de 3ª ordem não foi incluído na análise residual, por não possuir uma base teórica que justifique a sua aplicação na tentativa de descrever o fenômeno estudado. Em relação ao ajuste linear de dois segmentos, oito sujeitos apresentaram o 2º segmento ajustado com apenas dois pontos. Não houve diferença significativa entre o SRQ do ajuste exponencial contínuo e o SRQ do ajuste linear de dois segmentos (0,11 ± 0,18mmol.l1 versus 0,09 ± 0,07mmol.l1 – valores em média e desvio-padrão). Quando se comparou o SRQ de forma individual, dos 27 sujeitos contidos na análise, 19 (70,4%) apresentaram tendência de melhor ajuste exponencial contínuo. O ajuste linear de dois segmentos tendeu ser melhor em sete sujeitos (25,9%), enquanto um indivíduo (3,7%) mostrou valor residual idêntico entre as duas funções matemáticas. Os 10 primeiros colocados na prova de 10km mostraram tendência de melhor ajuste exponencial contínuo.

Dmax e os diferentes métodos de identificação dos LL

Quatro sujeitos não atingiram valores de concentrações de 2,0 e/ou 3,5mmol.l-1 durante o teste incremental. Não houve diferenças significativas entre as variações do modelo Dmax, seja aplicado nos valores medidos e/ou nos valores ajustados pelas três diferentes funções matemáticas (tabela 1).

 

 

Em relação aos outros métodos, não foram encontradas diferenças significativas entre qualquer critério Dmax e os LL2,0 e L1,0 (p entre 0,06 e 0,09). Entretanto, enquanto DmaxMED e DmaxEXP foram diferentes de LLv2, o mesmo não foi observado para os DmaxPOL e DmaxSEG.. Todos os critérios Dmax foram maiores do que LLv1 e menores do que LL3,5 (tabela 1). Curiosamente, LL1 e LL2 obtidos por concentrações fixas foram maiores do que LL1 e LL2 obtidos por análise visual (LL2,0 > LLv1 e LL3,5 > LLv2). Não se observou diferença entre LLv2 e L1,0.

Os DmaxMED, DmaxSEG, DmaxEXP, e DmaxPOL apresentaram um coeficiente de correlação variando entre 0,57 e 0,80 (p < 0,01). A tabela 2 mostra o nível de associação entre os critérios Dmáx e os outros métodos.

 

 

Dmax e o rendimento esportivo

O tempo de prova e a VM10km foram 37,8 ± 3,2 minutos e 16,0 ± 1,3km.h-1, respectivamente. Todas as variações Dmax, assim como os outros métodos de identificação do LL, foram significativamente menores do que a VM10km. De outro lado, apenas o DmaxEXP mostrou correlações significantes com a VM10km (r = 0,68) (tabela 2).

 

DISCUSSÃO

Historicamente, problemas conceituais e metodológicos limitam uma definição mais abrangente dos fenômenos relacionados ao metabolismo de lactato durante exercício. A abordagem destes fica expressamente atrelada aos diferentes modelos utilizados para sua investigação. Nosso trabalho reforça essa premissa.

A maior contribuição deste estudo foi a tendência de aumento exponencial das [La] em função da carga de trabalho, observada em 70,4% da amostra analisada. Neste caso, a ausência de diferença significante entre o SRQ das funções matemáticas pode estar condicionada a alguns fatores.

Primeiro, diferentemente dos estudos que verificaram um melhor ajuste exponencial nas [La](2,3), o protocolo empregado aqui gerou um menor número de pontos por curva. Como a função exponencial contínua (figura 2) prediz os valores de lactato sanguíneo com correção progressiva, minimizando o SRQ através da maximização do coeficiente de correlação entre os valores de x e y(2), o menor número de pontos poderia ser uma das causas da ausência de diferenças entre as funções matemáticas. De fato, a duração do protocolo pode influenciar o comportamento da curva das [La] em teste incremental(23).

 

 

Segundo, o ajuste linear de dois segmentos (figura 3) foi calculado com a utilização de quatro a nove pontos no primeiro segmento e dois a quatro pontos no segundo segmento. Como é necessário um mínimo de sete pontos para um ajuste de curva satisfatório(24), aqui estaria uma limitação da presente investigação, já que esta função matemática divide a curva em dois segmentos teoricamente lineares e parcialmente independentes. Assim, mesmo observando entre sete e 11 pontos para a análise de cada curva total, pode ter havido um "melhor" adequamento dos dados à função linear segmentada, pela simples divisão da curva em dois segmentos. As dificuldades em se utilizar este ajuste matemático foram previamente mencionadas(25).

 

 

Uma abordagem descritiva auxilia a compreensão dos nossos resultados. A característica do aumento do lactato sanguíneo durante protocolo progressivo deve possuir associações com o rendimento esportivo, pois os melhores colocados na prova de 10km tenderam a um aumento exponencial nas [La]. Este comportamento foi notado também em relação ao PVE, com os maiores valores sendo gerados pela maioria dos sujeitos com tendência de melhor ajuste exponencial contínuo (12 indivíduos). Embora devamos ter cautela, é razoável esperar que indivíduos com maior nível de aptidão aeróbia apresentem também, maior tendência de aumento exponencial das [La] em função da carga de trabalho(26).

A principal justificativa desta sugestão são as modificações nas características do acúmulo do lactato sanguíneo após treinamento físico(23). Durante teste incremental, sujeitos com maior condicionamento aeróbio conseguem se manter durante um período prolongado em baixas [La], postergando o início do aumento progressivo desta variável(1,8,14,27), o que poderia gerar um aumento exponencial na curva do lactato sanguíneo. Este comportamento parece estar associado à maior capacidade dos sistemas tampão(28), melhor remoção(28,29) e/ou menor taxa de produção(30) do lactato, nestes indivíduos, durante exercício.

Outra contribuição importante desta investigação foi a confirmação da aplicabilidade e consistência do modelo Dmax na determinação do LL, tanto em valores medidos, como em valores ajustados. De outro lado, mesmo sem diferenças significantes, os pontos obtidos pelas variações do modelo Dmax não se distanciaram de uma mesma maneira em relação aos outros métodos utilizados. Entretanto, algumas divergências entre métodos de identificação do LL foram previamente observadas(16,17,19,20) e podem estar relacionadas às diferentes metodologias adotadas na obtenção desta intensidade(31).

Diferentemente de estudos anteriores(19,20), observamos que o modelo Dmax não foi capaz de detectar o rendimento esportivo, pois, além da diferença significativa entre a velocidade obtida por este método e a VM10km, notamos baixos níveis de correlação entre estas variáveis. Nossos resultados corroboram a suposição de que o LL tem maior poder preditivo em provas de longa duração(8,19,32,33), sugerindo que o PVE e o pico de lactato sanguíneo, obtidos em testes incrementais, sejam variáveis mais sensíveis na detecção do rendimento esportivo em provas curtas, com distâncias inferiores ou iguais a 10km(34). Dessa maneira, a falta de capacidade em detectar o rendimento esportivo neste tipo de prova não deve estar condicionada a este modelo específico, mas sim, ao fenômeno fisiológico representado por ele.

Esta e outras investigações(15-17) permitem supor que o Dmax se situe mais próximo ao L1,0 e mais distante do LL3,5 e/ou do limiar de 4,0mmol.l-1. Esta suposição é justificada pela tendência à superestimação do LL quando do uso de [La] fixas, principalmente em indivíduos com maiores níveis de aptidão aeróbia(12,13), já que os sujeitos analisados nesta, e nas outras investigações(16,17), eram atletas aeróbios recreacionais e/ou competitivos. Adicionalmente, assumindo-se haver uma relação curvilinear entre as [La] e a carga de trabalho(4,22), este critério pode se apresentar arbitrário e pouco sensível para a identificação desta intensidade(25).

Entretanto, considerando a existência de duas zonas de transição metabólica(5,10), não é possível concluir sobre qual delas o modelo Dmax é marcador. Por exemplo, enquanto não foi notada diferença entre qualquer critério Dmax e o LL2,0, os DmaxMED e DmaxEXP foram significativamente diferentes de LLv2 (p = 0,03), embora o mesmo não tenha sido observado para os DmaxPOL e DmaxSEG. Isto dificulta a interpretação dos nossos achados, pois teoricamente, LL2,0 e LLv2 são considerados marcadores de diferentes zonas de transição metabólica(5,10).

Na verdade, o modelo teórico que sugere duas zonas de transição metabólica está baseado em estudos clássicos que utilizaram análise visual da curva do lactato(25,35-37) e/ou [La] fixas(13,25,35,26), para a obtenção dos LL. Assim, a identificação de duas intensidades distintas é possibilitada, ou pela arbitrariedade do método de [La] fixas, ou pelo alto grau de subjetividade e dependência de interpretação do avaliador no método visual(11,22). Considerando as limitações destes métodos clássicos, poderíamos sugerir, então, a existência de uma única zona de transição metabólica, manifestada de maneira contínua(21). De fato, o melhor ajuste exponencial na curva do lactato sanguíneo observado em estudos anteriores(2,3) e a tendência de melhor ajuste exponencial contínua observada aqui seriam evidências da presença de apenas uma zona de transição metabólica.

Apesar das limitações do presente estudo, observamos tendências de comportamento exponencial na curva do lactato sanguíneo durante protocolo progressivo em esteira rolante. De outro lado, notamos evidências da aplicabilidade e consistência do modelo Dmax na determinação da intensidade do LL, tanto em valores medidos, como em valores ajustados. Contudo, este método não se apresentou efetivo na detecção do rendimento esportivo em prova de 10km, sugerindo que, neste caso, a característica exponencial da curva das [La] possa ser um fenômeno que auxilie a compreensão do desempenho nestas provas. Estudos adicionais devem confirmar esta sugestão.

 

AGRADECIMENTOS

Agradecemos ao Prof. Dr. Fernando Roberto de Oliveira e ao Prof. Dr. Cláudio Romero Marinho pelas contribuições durante a elaboração deste estudo.

 

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Endereço para correspondência:
Flávio de Oliveira Pires
Rua Acalanto de Bartira, 166
Jd. Bonfiglioli, Butantã – 05358160 – São Paulo, SP
Tel.: (11) 3731-3071, fax: (11) 3763-2588
E-mail: piresfo@usp.br

Recebido em 24/11/04. Versão final recebida em 30/7/05. Aceito em 3/11/05.

 

 

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