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Revista Brasileira de Medicina do Esporte

Print version ISSN 1517-8692

Rev Bras Med Esporte vol.12 no.6 Niterói Nov./Dec. 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S1517-86922006000600004 

ARTIGO ORIGINAL

 

Freqüência cardíaca máxima em esteira ergométrica em diferentes horários

 

Frecuencia cardíaca máxima en cinta ergométrica a diferentes horarios

 

 

Leandro dos Santos AfonsoI, II, III, IV; João Fernando Brinkmann dos SantosII; José Ricardo LopesIV; Rodrigo TambelliIV; Eduardo Henrique Rosa SantosIV; Flavio Augustino BackIV; Luiz Menna-BarretoIV; Jorge Roberto Perrout de LimaI, II

ILaboratório de Avaliação Motora – LAM, Faculdade de Educação Física e Desportos, Universidade Federal de Juiz de Fora – UFJF
IILaboratório de Fisiologia do Exercício e Cineantropometria – LAFEC, Universidade Bandeirante de São Paulo – UNIBAN
IIIDepartamento de Educação Física, Universidade Ibirapuera – UNIB
IVGrupo Multidisciplinar de Desenvolvimento e Ritmos Biológicos – GMDRB, Instituto de Ciências Biomédicas – ICB, Universidade de São Paulo – USP

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

Como muitas medidas do desempenho humano apresentam variações circadianas que parecem acompanhar o ritmo da temperatura corporal, o objetivo deste estudo foi comparar a freqüência cardíaca máxima (FCmax) no teste de Bruce (Tbruce) em diferentes horários do dia. Foram estudados 11 indivíduos do gênero masculino, com 22,0 ± 1,6 anos, fisicamente ativos e do cronotipo intermediário. Observaram-se FC de repouso (FCrep), FC máxima (FCmax), percepção de esforço (PE) e tempo até a exaustão (TBruce). Para medir a FC, foi utilizado o cardiofreqüencímetro Polar Vantage NV. A PE foi obtida pela escala de Borg (6-20). Aplicou-se o protocolo de Bruce para esteira ergométrica, até a exaustão, em seis horários distintos: 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 e 24:00 horas. Os resultados foram submetidos à análise de variância para medidas repetidas, seguida do teste de Tukey (p < 0,05) e ao ajuste Cosinor para identificação de padrões rítmicos. Houve diferença significativa entre a FCrep das 15:00 e 24:00 horas (67,2 ± 6,9 e 60,4 ± 6,4bpm) e na FCmax das 12:00 e 24:00 horas (197,4 ± 7,9 e 191,3 ± 5,8bpm). Não foi observada diferença na PE e no TBruce. Foi encontrada ritmicidade em um indivíduo na FCrep, um na FCmax e dois no TBruce. Concluiu-se que, em condições não controladas, mantendo-se as atividades diárias, tanto a FCrep quanto a Fcmax apresentam valores mais baixos por volta das 24:00 horas, sem perda no desempenho aeróbio máximo e sem alteração da PE. Esses achados devem ser considerados na avaliação aeróbia e na prescrição de exercícios em horários mais tardios.

Palavras-chave: Avaliação aeróbia. Prescrição de treinamento. Percepção de esforço. Freqüência cardíaca de repouso.


RESUMEN

Debido a que muchas medidas de desempeño humano presentan variaciones circadianas que parecen acompañar el ritmo de la temperatura corporal, el objetivo de este estudio ha sido el de comparar la frecuencia cardíaca máxima (FCmax) en el test de Bruce (TBruce) en diferentes horarios del día. Fueron estudiados 11 individuos del género masculino, con 22,0 ± 1,6 años, físicamente activos y de cronotipo intermedio. Se observó la FC de reposo (FCrep), FC máxima (FCmax), percepción de esfuerzo (PE) y tiempo hasta la extenuación (TBruce). Para medir la FC se usó el cardiofrecuencímetro Polar Vantage NV. La PE se obtuvo por la escala de Borg (6-20). Se aplicó el protocolo de Bruce para cinta ergométrica, hasta la extenuación, en 6 horarios distintos: 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 y 24:00 horas. Los resultados fueron sometidos a análisis de varianza para medidas repetidas, seguida del test de Tukey (p < 0,05) y al ajuste Cosinor para identificación de los padrones rítmicos. Hubo diferencia significativa entre la FCrep de las 15:00 y 24:00 h (67,2 ± 6,9 y 60,4 ± 6,4 bpm) y en la FCmax de las 12:00 y 24:00 horas (197,4 ± 7,9 y 191,3 ± 5,8 bpm). No fue observada diferencia en la PE y en el TBruce. Se encontró ritmo en 1 individuo en la FCrep, 1 en la FCmax y 2 en el TBruce. A partir de esto se concluyó que, en condiciones no controladas, manteniéndose las actividades diarias, tanto la FCrep, como la Fcmax, presentan valores más bajos alrededor de las 24:00 horas, sin pérdida en el desempeño aeróbico máximo y sin alteración de PE. Estos resultados deben ser considerados en la evaluación aeróbica y en la prescripción de ejercicios en horarios más tardíos.

Palabras-clave: Evaluación aeróbica. Prescripción de entrenamiento. Percepción de esfuerzo. Frecuencia cardíaca de reposo.


 

 

INTRODUÇÃO

As funções fisiológicas e o desempenho, tanto físico quanto psicológico, quando estudados em função do tempo apresentam ritmicidade em seu comportamento. O período de tais oscilações pode estender-se de segundos a anos. Ritmos com períodos de aproximadamente 24 horas são denominados ritmos circadianos e se expressam por oscilações dos sistemas fisiológicos, sincronizadas principalmente pelo ciclo claro/escuro e pelas interações sociais(1-4).

Muitas medidas do desempenho humano apresentam variações circadianas. Essas oscilações parecem acompanhar o ritmo da temperatura corporal(1,3,5-7). A temperatura corporal freqüentemente é usada como um marcador do ritmo, pela facilidade de mensuração e pelo seu forte componente endógeno. O valor mínimo na curva da temperatura corporal ocorre durante o sono, em torno das 4:00h(2,8). Desse ponto, inicia-se um aumento que se acentua ao despertar. Após o meio-dia, ocorre ligeira queda, fenômeno denominado post-lunch dip, seguida de novo aumento, que leva à ocorrência de valores mais elevados por volta das 18:00h(2,9). Levando em consideração as 24 horas do dia, há uma variação em torno de 0,5ºC ao longo do dia(1,4,7,10-11).

Semelhante à temperatura corporal, a função cardíaca também apresenta alterações de acordo com a hora do dia, sendo consistentemente mais baixa à noite, independente da carga de trabalho, com uma diferença entre o dia e a noite de 5-10bpm. A freqüência cardíaca (FC) no exercício físico máximo (FCmax) varia com a hora do dia, entretanto, com variação de menor amplitude se comparada com a FC de repouso(2-3).

A FCmax tem sido objeto de estudo de diferentes pesquisadores. Reilly e Books(12) aplicaram exercício físico no cicloergômetro nos horários 2:00, 6:00, 10:00, 14:00, 18:00 e 22:00h e encontraram variação circadiana significativa na FCmax. Reilly et al.(13) empregaram teste máximo em cicloergômetro, em quatro horários (3:00, 9:00, 15:00 e 21:00h) e também observaram ritmo circadiano na FCmax. Por outro lado, também com a utilização de cicloergômetro, Cohen(14), nos horários 4:00, 8:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 e 24:00h, e Deschenes et al.(15) em quatro horários (8:00, 12:00, 16:00 e 20:00h) não encontraram diferenças significativas entre os diferentes períodos.

A revisão da literatura mostra que, nos estudos da FCmax, tem sido usado o exercício físico máximo em cicloergômetro, que não é o ergômetro mais adequado para isso, visto que, com a sua utilização, observam-se FC de pico de 5 a 10% inferiores às obtidas em esteira ergométrica, pois, no cicloergômetro a exaustão em indivíduos não-ciclistas é causada pela ocorrência de fadiga periférica antes que se alcance a FCmax(16). Além disso, os resultados dos estudos ainda não são conclusivos quanto às diferenças na FCmax em diferentes horários do dia. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi comparar a FCmax no teste de Bruce realizado em diferentes horários do dia.

 

MÉTODO

Sujeitos – Após a aprovação pelo Comitê de Ética da Universidade Bandeirante de São Paulo (protocolo 11/2004), foram iniciados os procedimentos para a seleção dos participantes do experimento. A amostra foi constituída por 11 indivíduos jovens, do gênero masculino, estudantes de Educação Física, saudáveis, não engajados em programas de treinamento físico regular com fins competitivos e cronotipo intermediário, identificados pelo questionário de matutinidade-vespertinidade de Horne e Östberg(17), adaptado para o Brasil por Benedito-Silva et al.(18). Os indivíduos apresentaram as seguintes características: idade – 22,0 ± 1,6 anos; massa corporal – 74,6 ± 8,9kg; estatura – 177,4 ± 7,3cm; índice de massa corporal (IMC) – 23,7 ± 1,7kg/m2; e percentual de gordura corporal – 9,2 ± 3,7%. Os sujeitos assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, apresentaram o PAR-Q negativo e não faziam uso de nenhum medicamento que pudesse alterar o comportamento da FC.

Avaliação antropométrica – Para caracterização dos indivíduos realizou-se uma avaliação antropométrica em que se identificaram a massa corporal e a estatura, por meio de uma balança antropométrica (Filizola ID 1500) e um estadiômetro (Cardiomed), respectivamente. Mediram-se as dobras cutâneas do tórax, abdômen e coxa (adipômetro Lange). Estimou-se o percentual de gordura com a utilização da equação de Jackson e Pollock(19).

Preparação para a realização do teste ergométrico – Os participantes foram orientados a manter sua rotina alimentar nas 24h anteriores à realização do teste ergométrico, não consumir alimentos e bebidas alcoólicas que contivessem cafeína nas 12h anteriores e não ingerir nenhum alimento nas 3h anteriores ao teste. Foi solicitado, também, não realizar atividade física adicional a sua rotina acadêmica no dia anterior ao teste. Em relação às vestimentas foi indicado o uso de calção, camisa e meias de algodão. Os participantes utilizaram o mesmo calçado em todos os testes, uma vez que existem evidências de que o tipo e modelo do calçado podem influenciar na demanda aeróbia da corrida(20-21).

Teste ergométrico – Antes da realização de cada teste ergométrico, os sujeitos permaneciam deitados em decúbito dorsal por 30 min para o registro da FCrep, feita pelo cardiofreqüencímetro Polar Vantage NV, batimento-a-batimento. Considerava-se como FCrep a média dos 10 min finais do período de repouso.

Após breve retomada das recomendações a serem observadas pelo indivíduo em relação ao teste e para a utilização da escala percepção de esforço (PE) de Borg 6-20(22), realizou-se o teste de Bruce(23) em esteira ergométrica multiprogramável da marca Inbramed, modelo KT 10200 ATL. A FC foi registrada continuamente, por meio do cardiofreqüencímetro Polar Vantage NV. A FCmax foi identificada utilizando a média dos cinco últimos ciclos cardíacos anteriores à interrupção do teste. Nos 15s finais de cada estágio, era solicitado ao participante que relatasse sua PE.

Para motivação dos participantes utilizaram-se estímulos verbais de encorajamento. Como estímulo visual, era fixado um painel à frente da esteira ergométrica com o maior tempo de duração no teste (TBruce) obtida pelo grupo até o momento, ou seja, o recorde do grupo; e o melhor tempo obtido pelo indivíduo nos testes anteriores, isto é, seu recorde pessoal.

Os testes foram realizados em seis horários distintos: 9:00, 12:00, 15:00, 18:00, 21:00 e 24:00h. A ordem de realização dos testes foi aleatorizada e respeitou-se um intervalo entre um teste e outro de no mínimo 24 e no máximo de 48h. A administração dos testes em relação ao dia da semana não foi duplicada, com o objetivo de balancear possíveis influências circasseptanas de acordo com Reilly e Brooks(12). Os indivíduos completaram todos os testes ergométricos entre nove e 14 dias. A temperatura ambiente no laboratório variou entre 19º e 23ºC e a umidade relativa do ar, entre 68% e 88%.

Tratamento estatístico – Para todas as variáveis, utilizaram-se estatística descritiva e análise de variância (ANOVA) de um fator para medidas repetidas, seguida do teste de Tukey (p < 0,05), com o intuito de identificar diferenças significativas entre os resultados observados nos diferentes horários. Para identificar a associação entre as variáveis, foi calculada a correlação de Pearson para as médias dos diferentes horários. Para identificar ritmicidade no comportamento das variáveis, aplicou-se o Cosinor, que é um método de análise de ritmos biológicos que consiste no ajuste da curva cosseno aos dados, o que possibilita descrever as séries temporais de indivíduos por meio de parâmetros rítmicos estimados pelo método dos mínimos quadrados, identificando parâmetros como acrofase e mesor, por exemplo. O método Cosinor também verifica se a série temporal apresenta algum tipo de recorrência periódica, através de um teste de hipóteses(24).

Foi utilizado o programa Cosana para análise ritmométrica de séries temporais individuais versão 3.1. Para o processamento dos dados, foram utilizados os programas estatísticos BioEstat 3.0 e o Statistica 6.0.

 

RESULTADOS

A tabela 1 mostra que não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os diferentes horários no TBruce e na PE. Houve diferença estatisticamente significativa entre a FCrep dos horários 15:00 e 24:00h (67,2 ± 6,9 e 60,4 ± 6,4bpm) e na FCmax nos horários das 12:00 e 24:00h (197,4 ± 7,9 e 191,3 ± 5,8bpm). As curvas da FCmax individuais e a média aritmética são apresentadas nas figuras 1 e 2. Na correlação de Pearson observou-se que a PE tem comportamento independente e que há correlação positiva entre FCrep x FCmax (r = 0,77), FCmax x TBruce (r = 0,78) e FCrep x TBruce (r = 0,58).

 

 

 

 

 

 

Na análise dos dados, utilizando o método do Cosinor individual, para identificação dos padrões rítmicos dos indivíduos em relação à FCrep, FCmax e TBruce, observaram-se resultados significativos, para o indivíduo 3 na FCrep, para o indivíduo 5 na FCmax e para os indivíduos 1 e 2 no TBruce. Nos demais indivíduos o Cosinor não foi significativo (tabela 2).

 

 

DISCUSSÃO

O número de indivíduos deste experimento mostrou-se compatível com estudos previamente realizados por outros pesquisadores(12-15). A faixa etária também encontrou respaldo na literatura com a opção por indivíduos jovens, saudáveis e ativos fisicamente(12-15,25-29), o que contribuiu para diminuir a possibilidade de o fator idade influenciar nos resultados(30-34). Para evitar que sujeitos de cronotipo matutino obtivessem melhores resultados pela manhã e vespertinos em horários mais avançados, foram incluídos na amostra apenas indivíduos do cronotipo intermediário, cuidado não observado em outros estudos(12-15).

Como ergômetro optou-se pela esteira ergométrica, pois, de acordo com o estudo de Araujo et al.(28) no qual se compararam a FCmax obtida em esteira ergométrica, cicloergômetro e ergômetro de membros superiores, a esteira ergométrica demonstrou ser o ergômetro mais indicado para observar os maiores valores de FC. Resultados semelhantes foram encontrados por Scolfaro et al.(26), Hermansen e Saltin(35) e Hermansen et al.(36). O protocolo de Bruce para teste ergométrico progressivo em esteira ergométrica foi escolhido por ser bem aceito na comunidade científica, o qual é utilizado na avaliação física de indivíduos saudáveis, atletas(37) e cardiopatas(38).

A escolha dos horários para a realização dos testes ergométricos teve como base os momentos do dia em que a população de forma geral desempenha uma atividade física. A não inclusão de horários durante a madrugada teve o propósito de não aumentar a perturbação do sono dos participantes. A ordem dos testes foi aleatorizada para diminuir a possibilidade do efeito de aprendizado ao longo da realização da série de seis testes(39). O intervalo mínimo de 24h entre a realização dos testes ergométricos foi adequado, não sendo relatada nenhuma queixa por parte dos indivíduos em relação a fadiga ou desconforto. Drust et al.(40) ressaltam a dificuldade da realização de testes consecutivos em seres humanos devido à fadiga.

Seria interessante o confinamento no laboratório com o intuito de aumentar o grau de controle sobre a rotina dos sujeitos. Essa medida não foi tomada por limitações técnicas, de modo que não é possível garantir que os indivíduos seguiram as recomendações fornecidas pelo pesquisador, mas, paradoxalmente, aumenta a validade externa, uma vez que os indivíduos estavam inseridos na sua rotina expressando seus ritmos habituais sem interferência de dessincronização forçada por uma rotina constante realizada em laboratório.

Na FCrep foi encontrada uma diferença estatisticamente significativa (p < 0,05) entre os pontos das 15:00 e 24:00h. Esses achados seguem a mesma tendência dos encontrados por Reilly e Brooks(12), que relataram o maior valor na FCrep às 14:00h e, a partir desse ponto, observaram a diminuição dessa variável até alcançar o menor valor às 2:00h, ou seja, durante a madrugada. Entretanto, Cohen(14) encontrou diferenças significativas entre os valores mais altos e mais baixos da FCrep entre os pontos das 18:00 e 4:00h, respectivamente, Faria e Drummond(27) relatando resultados similares. Millar-Craig et al.(41) encontraram os maiores valores às 13:00h, com diminuição progressiva até os valores mínimos às 4:00h.

A literatura apresenta trabalhos que não identificaram diferença na FCrep como o estudo de Deschenes et al.(15), que observaram as respostas fisiológicas nos pontos das 8:00, 12:00, 16:00 e 20:00h. O presente estudo encontrou diminuição significativa na FCrep no ponto das 24:00h, demonstrando o início da queda dessa variável. De acordo com a literatura citada anteriormente, o valor mínimo seria observado entre as 2:00 e 4:00h. Não foi possível verificar esse fato devido ao desenho metodológico desta pesquisa.

Observou-se uma diferença significativa em relação à FCmax entre os pontos das 12:00 e 24:00h, não sendo localizada nenhuma outra diferença entre os demais horários. Esses achados estão dentro do intervalo de tempo em que Winget et al.(1) relataram a possível ocorrência do pico da FCmax durante o exercício físico, de modo que esse intervalo pode variar entre as 7:00 e 22:00h. Estudos realizados por Reilly e Brooks(12) e Reilly et al.(13) mostraram um padrão temporal na FCmax, os maiores valores sendo observados na fase clara do ciclo claro-escuro.

Reilly(3) levanta questões sobre as dificuldades de expor indivíduos ao exercício físico progressivo máximo, principalmente, em relação à relutância dos mesmos em realizar os testes físicos nos horários noturnos. Outra dificuldade a ser considerada é o chamado efeito teto da capacidade fisiológica encontrada nesses tipos de avaliações, que se caracteriza por menores variações em situação de exercício físico máximo. Desse modo, o fato de muitos estudos não relatarem variação circadiana não chega a ser surpreendente. Como é o caso do estudo de Wojtczak-Jaroszowa e Banaszkiewicz(42), que não observaram diferenças entre os valores obtidos entre 9:00 e 13:00h comparados com os obtidos entre 1:00 e 5:00h ou como o estudo de Cohen(14), que não observou diferenças entre os pontos das 4:00, 8:00, 12:00, 15:00 18:00, 21:00 e 24:00h, resultado esse que difere dos encontrados no presente estudo.

Confrontando os achados do presente estudo com trabalhos cujos desenhos metodológicos se aproximavam, pôde-se observar uma similaridade nos resultados como os mostrados por Deschenes et al.(15), que não encontraram diferença estatisticamente significativa entre os pontos das 8:00, 12:00, 16:00 e 20:00h. Outro estudo que pode ser somado a essa idéia é o de Reilly et al.(13), que não encontraram diferenças estatisticamente significativas entre os pontos das 9:00, 15:00 e 21:00h, mas que observaram diminuição significativa na FCmax no ponto das 3:00h quando comparada com os pontos das 9:00, 15:00 e 21:00h, resultado que permite especular sobre o início do decréscimo da FCmax no ponto das 24:00h, como o encontrado no presente estudo. Pode-se especular que a causa desse decréscimo possa ser explicada pelo ciclo claro-escuro, pois na fase escura desse ciclo ocorre diminuição da temperatura corporal, que apresenta padrão circadiano pronunciado.

Observou-se correlação entre a FCrep e a FCmax, ou seja, tendem a variar na mesma direção. Entretanto, a FCrep se comportou com maior variação (6,8bpm entre os maiores e menores valores) quando comparada com a FCmax (5,9bpm), confirmando o estudo de Cohen e Muehl(43), que relata menor variação na FC quando em situação de exercício físico. Isso mostra que a FCmax é um fenômeno de reduzida variação intra-individual e, de acordo com Winget et al.(1), essa discrepância nos resultados encontrados nas pesquisas citadas anteriormente, em haver ou não variação na FCmax, pode ser relacionada a essa menor variabilidade com o aumento da intensidade do exercício físico. Atkinson e Reilly(8) atribuem essa falta de consenso no que se refere a detectar esse possível ritmo circadiano a um efeito teto da capacidade fisiológica alcançada no teste ergométrico máximo.

Em relação ao TBruce, não foi encontrada nenhuma diferença estatisticamente significativa entre os horários observados. Esse resultado é compartilhado por estudos que utilizaram cicloergômetro(13,15,44). Em contrapartida, Baxter e Reilly(45) relataram a influencia da hora do dia no desempenho de nadadores, relato que está de acordo com os resultados encontrados por Rodahl et al.(46), que constataram melhor desempenho na natação à tarde em comparação com os testes realizados pela manhã, levantando a questão de que o tipo de exercício físico, as características do teste e o ambiente podem afetar na observação da variação do desempenho ou tempo do teste em relação à hora do dia.

Na PE não foi observada diferença estatisticamente significativa entre os horários estudados, nem correlação com as outras variáveis do estudo. Esse resultado tem sustentação nos estudos de Deschenes et al.(15) e Reilly et al.(13), que não identificaram diferença na PE, sob condição de exercício físico máximo. A literatura relata existir uma variação na PE em exercícios físicos submáximos, nos quais foram encontrados valores mais altos na escala PE de Borg nos testes realizados nos horários da madrugada(27,47). Resultados próximos à categoria 19 na escala de PE de Borg sugerem o comprometimento dos participantes em se empenharem ao máximo no teste ergométrico em todos os horários e mostram, também, a relevância de colocar uma meta a ser alcançada, no caso, a fixação dos tempos dos testes dos indivíduos em frente à esteira ergométrica, de modo que o participante pudesse ter mais um estímulo para aumentar o seu grau de motivação.

No intuito de observar os padrões rítmicos das variáveis FCrep, FCmax e TBruce, foram realizadas análises pelo método do Cosinor individual. Essas análises apontaram poucos indivíduos com padrão rítmico significativo. Esses resultados devem ser observados com ressalvas, pois, a coleta dos dados foi realizada em dias distintos devido à utilização do exercício físico máximo que impossibilitava a coleta de mais de um ponto no mesmo dia, situação que culminou na construção de um dia fictício para a realização da análise, desse modo, impossibilitando maior grau de fidedignidade dos resultados do Cosinor.

Poucos indivíduos apresentaram um ajuste significativo de acordo com a análise do Cosinor, fato que impede inferências mais profundas sobre a ritmicidade desses indivíduos. Contudo, o que ficou evidente na observação dos resultados foi o decréscimo nas variáveis fisiológicas FCrep, FCmax na fase escura do ciclo claro/escuro. Tal comportamento demonstra a potência desse ciclo como agente sincronizador dos ritmos biológicos desses indivíduos.

Como conclusão, pode-se sugerir que, em condições não controladas, mantendo-se as atividades diárias, tanto a FCrep quanto a FCmax apresentam valores mais baixos por volta das 24:00h, sem perda no desempenho aeróbio máximo e sem alteração da PE. Esses achados devem ser considerados na avaliação aeróbia e na prescrição de exercícios em horários mais tardios.

 

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Endereço para correspondência:
Leandro dos Santos Afonso
Rua Marili, 53, Vila Guilherme
02071-070 – São Paulo, SP
E-mail: afonso-leandro@ig.com.br

Recebido em 29/11/05. Versão final recebida em 5/5/06. Aceito em 19/7/06.

 

 

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