LIMIAR ANAERÓBIO A PARTIR DA PSE EM EXERCÍCIO RESISTIDO POR MODELOS MATEMÁTICOS

ANAEROBIC THRESHOLD FROM PE IN RESISTANCE EXERCISE BY MATHEMATICAL MODELS

UMBRAL ANAERÓBICO DE EP EN EL EJERCICIO DE FUERZA POR LOS MODELOS MATEMÁTICOS

Resumos

Introdução:

O limiar anaeróbio é comumente identificado em exercícios cíclicos, contudo, também pode ser determinado no exercício resistido (ER) por diferentes métodos, e assim, estimar a carga de trabalho relacionada ao estresse metabólico. No entanto, sua identificação a partir de outros métodos como o modelo matemático da DMáx e principalmente por variáveis mais acessíveis, como a percepção subjetiva de esforço (PSE), ainda não foi analisada.

Objetivo:

Comparar o limiar de lactato (LL) identificado pelo método de inspeção visual (LL_IV) com o método da DMáx aplicado nas respostas do lactato (LL_DMáx) e da PSE (PSE_12/13 e PSE_DMáx) durante exercício resistido incremental.

Métodos:

Dez praticantes de ER (24,8 ± 3,0 anos) foram submetidos ao teste de uma repetição máxima (1-RM) e a um teste incremental no leg-press, obtendo-se a PSE e o lactato em cada estágio.

Resultados:

Foi possível identificar o limiar anaeróbio por todos os métodos, entre 30% a 40% de 1-RM. As cargas absolutas, concentrações de lactato sanguíneo e PSE não foram diferentes entre os métodos empregados e apresentaram boa concordância entre si.

Conclusão:

É possível identificar o limiar anaeróbio tanto por inspeção visual quanto pelo modelo matemático de DMáx para o lactato e PSE, ampliando as possibilidades de determinação do limiar anaeróbio no exercício resistido por métodos de baixo custo e não invasivos.

limiar anaeróbio; esforço físico; treinamento de resistência

Introduction:

The anaerobic threshold is commonly identified in cyclic exercises, however it can also be identified on resistance exercise (RE) by different methods, and thus can estimate the workload related to metabolic stress. However, its identification by other methods such as mathematical model of DMax and primarily by more accessible variables such as perceived exertion (PE) has not yet been analyzed.

Objective:

To compare the lactate threshold (LT) identified by visual inspection method (LT_VI) with DMax method applied in lactate responses (LT_DMax) and PE (PE_12/13 and PE_DMax) during incremental resistance exercise.

Methods:

Ten practitioners of RE (24.8±3.0 years) underwent the test of one repetition maximum (1-RM) and an incremental load test in leg-press, obtaining the PE and lactate in each stage.

Results:

It was possible to identify the anaerobic threshold by all methods, between 30 and 40% of 1-RM. The absolute load, blood lactate concentrations, and PE were not different between the methods used and showed good agreement with each other.

Conclusion:

It is possible to identify the anaerobic threshold both by visual inspection and by the mathematical model of DMax for lactate and PE, expanding the possibilities for determining the anaerobic threshold in resistance exercise by low cost and non-invasive methods.

anaerobic threshold; physical exertion; resistance training

Introducción:

El umbral anaeróbico se identifica comúnmente en los ejercicios cíclicos, sin embargo, también se puede determinar en el ejercicio de resistencia (ER) por diferentes métodos, y por lo tanto, se puede estimar la carga de trabajo relacionada con el estrés metabólico. No obstante, su identificación por otros métodos como el modelo matemático de DMáx y sobre todo mediante variables más accesibles, como el esfuerzo percibido (EP), todavía no se ha analizado.

Objetivo:

Comparar el umbral de lactato (UL) identificado por el método de inspección visual (UL_IV) con el método DMáx aplicado a las respuestas de lactato (UL_DMáx) y EP (EP_12/13 y EP_DMáx) durante los ejercicios de resistencia incremental.

Métodos:

Diez practicantes de ER (24,8 ± 3,0 años) fueron sometidos a la prueba de una repetición máxima (1-RM) y una prueba incremental en la prensa de piernas, obteniendo el EP y el lactato en cada etapa.

Resultados:

Fue posible identificar el umbral anaeróbico por todos los métodos, entre el 30% y el 40% de 1-RM. Las cargas absolutas, las concentraciones de lactato en sangre y EP no fueron diferentes entre los métodos utilizados y mostraron buena concordancia entre sí.

Conclusión:

Es posible identificar el umbral anaeróbico tanto por inspección visual como por el modelo matemático de DMáx de lactato y el EP, ampliando las posibilidades de determinar el umbral anaeróbico en el ejercicio de resistencia por métodos de bajo costo y no invasivos.

umbral anaerobio; esfuerzo físico; entrenamiento de fuerza

INTRODUÇÃO

O limiar anaeróbio (LAn) identificado pelo limiar de lactato (LL) tem sido amplamente empregado devido ao menor custo comparado à mensuração do consumo de oxigênio, além da eficácia na predição do desempenho e prescrição do treinamento físico¹. O LL pode ser determinado por concentrações fixas de lactato sanguíneo² ou pela curva lactato-intensidade³.

O lactato sanguíneo pode ser utilizado como fonte energética, contudo, a capacidade de uso tecidual é limitada, acumulando-se a partir de uma intensidade de exercício, demarcando a maior participação do metabolismo anaeróbio na produção de energia e, por conseguinte, o acúmulo de íons H⁺ e redução de pH⁴.

Tradicionalmente, o LL tem sido identificado em diferentes tipos de exercícios, especialmente de características cíclicas⁵, e mais recentemente no exercício resistido (ER), com grande validade ecológica, por ser amplamente empregado na avaliação e prescrição do exercício no treinamento atlético e na reabilitação física⁶, visando benefícios cardiovasculares⁷, neuromusculares⁸ e metabólicos⁹. No entanto, sua prescrição utiliza-se basicamente de métodos tradicionais para avaliação e acompanhamento da evolução no treinamento físico.

Tem sido sugerido que durante o ER ocorra colabamento transiente e redução de perfusão sanguínea em leitos vasculares dos músculos exercitados, mais pronunciada a partir de ≈30% da carga máxima, resultando em menor aporte de oxigênio e consequente acúmulo de lactato muscular¹⁰, possibilitando identificar o LL em ER^10-13.

A determinação do LL em ER tem sido sugerida por diferentes métodos^11,13-16, sendo a inspeção visual o método de referência (LL_IV), o qual é representado pelo início do aumento exponencial da lactatemia, com perda da linearidade de sua curva¹⁶. No entanto, existem modelos matemáticos que utilizam função polinomial¹⁷ ou exponencial¹⁸ para a determinação do LL. Entre os métodos, baseados em modelos matemáticos, têm-se o método da DMáx, determinado pela maior diferença entre os pontos ajustados pelas funções polinomial ou exponencial e linear¹⁹.

De maneira geral, no ER, o LL_IV e o quociente de lactato (QLac) identificaram o LAn em protocolo incremental^10,11, e o QLac mostrou-se correlacionado ao LL. No estudo de Sousa²⁰, as cargas determinadas pelos métodos de log-log e QLac não foram diferentes do LL_IV.

Embora muitos métodos tenham sido testados na identificação do LAn no ER, o método da DMáx ainda não foi investigado, sendo empregado em exercícios cíclicos, sem diferenças nas cargas do LL determinado por DMáx (LL_DMáx) comparados ao máximo estado estável de lactato em ciclistas¹⁹, e considerado o método mais efetivo comparado ao LL determinado por concentração fixa de 4mM em remadores²¹.

Por ser um modelo matemático e de fácil aplicação, a grande vantagem do método da DMáx é reduzir a subjetividade na identificação do LAn, permitindo sua correta identificação pelos avaliadores pouco experientes. Ademais, não se descarta a possibilidade de identificar o LAn por métodos não invasivos como a utilização da percepção subjetiva de esforço (PSE), excetuando as coletas sanguíneas, reduzindo custos e ampliando a aplicação em ambientes não-científicos²².

A PSE obtida pela escala original de Borg (6-20 pontos)²² se correlaciona com a frequência cardíaca (FC), lactato sanguíneo e ventilação em testes incrementais. O LL associa-se à PSE 12-13²³, e por isso um valor fixo de PSE tem sido adotado, semelhante ao atribuir valores fixos de lactato, não considerando variações individuais. Estas variações na PSE no LL foram demonstradas por Sousa et al.²⁴, que obtiveram PSE 10 no LL em idosos no teste incremental no leg-press, e por Simões

et al.²³, que observaram variação de PSE entre 11-14 no LL.

Devido a essa variação de PSE associada ao LL^23-25, a identificação do LAn pela curva PSE-intensidade seria de grande valor na impossibilidade de determina-lo por uma variável fisiológica direta. Nesse sentido, Fabre et al.²⁵ testaram a aplicação do método da DMáx na lactatemia e PSE (escala CR-100), observando correlação e concordância entre as cargas por ambas as variáveis.

No entanto, o limiar de PSE pelo método da DMáx (PSE_DMáx) se deu no exercício cíclico em escala diferente da frequentemente empregada (6-20pontos)²², tornando relevante testar o método da DMáx na cinética da PSE (6-20pontos)²², e em ER, de modo a verificar a possibilidade da identificação da PSE_DMáx, bem como da PSE_12/13, e se estes se correlacionam ao LL_IV, considerado método de referência.

Neste sentido, o objetivo deste estudo foi comparar e correlacionar o LL identificado por inspeção visual e por DMáx, de PSE por DMáx, e em PSE fixa 12 e 13, bem como verificar a concordância entre os métodos em protocolo incremental no exercício de leg-press horizontal.

MATERIAIS E MÉTODOS

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Nove de Julho (n. 457406).

Dez voluntários do sexo masculino (24,8 ± 3,0 anos; 78,4 ± 6,8kg; 1,76 ± 0,05m) foram selecionados após responderem uma anamnese sobre sua saúde. Para a inclusão no estudo, considerou-se: a) ter entre 20 e 30 anos de idade, b) estar praticando ER há pelo menos dois anos, c) não estar sob o uso de medicamentos, d) não apresentar problemas osteomioarticulares ou outro problema de saúde que limitasse a participação.

Após conhecerem as informações relativas aos critérios de inclusão, riscos e benefícios da participação no estudo, bem como os procedimentos metodológicos, o termo de consentimento livre e esclarecido foi assinado.

O exercício no leg-press horizontal foi selecionado devido sua aplicabilidade em diferentes populações, sendo de fácil execução, garantindo o controle dos movimentos articulares e ajuste das cargas para a realização dos testes. Tal exercício é multiarticular e tem ação agonista coordenada dos músculos quadríceps femoral, isquiostibiais, glúteo máximo e tríceps sural.

Sua execução deu-se a partir da posição sentada, tronco apoiado no encosto do equipamento, mantendo joelhos estendidos, pés totalmente apoiados na plataforma, afastados na largura dos quadris. O ciclo do movimento envolveu flexionar joelhos e quadris até um ângulo de 90 graus em contração excêntrica, retornando à posição inicial a partir da contração concêntrica da musculatura mencionada, mantendo ação dinâmica dos movimentos, evitando componentes isométricos durante as repetições.

O teste de 1-RM foi realizado previamente ao teste incremental, e os voluntários foram orientados a não se exercitarem nas 48h anteriores ao protocolo. O reteste para análise do coeficiente de correlação intraclasse não foi realizado, pois os voluntários possuíam larga experiência com exercícios resistidos e inclusive no leg-press horizontal, favorecendo o entendimento e realização do protocolo.

No dia do teste, os voluntários realizaram aquecimento de cinco minutos a 9km/h em esteira ergométrica. O voluntário foi posicionado no leg-press e até seis tentativas, com intervalo de cinco minutos, foram permitidas para identificar 1-RM.

Na primeira tentativa, o voluntário foi instruído a completar duas repetições com carga estipulada baseada na carga e número de repetições comumente realizadas pelo voluntário, sendo esta carga utilizada como base para a segunda tentativa. Mediante a realização completa de duas repetições aumentou-se a carga, e quando uma repetição não foi totalmente completada, reduziu-se a carga para a próxima tentativa. Esse procedimento foi adotado até que o voluntário não conseguisse realizar mais de uma repetição completa, considerando esta a carga de 1-RM²⁶.

O voluntário foi submetido ao mesmo aquecimento empregado no teste de 1-RM. O intervalo entre o teste de 1-RM e o teste de esforço incremental foi, no mínimo, de 72h, sendo o voluntário orientado a não realizar exercício neste período.

O teste incremental teve o primeiro estágio realizado com 10% da carga de 1-RM, com incrementos de 5% até atingir 60% de 1-RM, quando o incremento aumentou para 10% de 1-RM. Cada estágio foi composto por 30 repetições durante 1 minuto (1 segundo para a ação excêntrica; 1 segundo para a ação concêntrica), ritmada por sinais verbais e visuais, segundo protocolo de Moreira et al.¹³. Houve pausa de 2 minutos entre os estágios para o registro da PSE e FC (Polar^(r), F5) no primeiro minuto, e coleta sanguínea do lóbulo da orelha para análise das concentrações de lactato no final do segundo minuto.

O teste foi interrompido quando o voluntário: a) não realizou 30 repetições no período de 1 minuto; e/ou b) apresentou PSE 20; e/ou c) apresentou desconforto que impedisse a continuidade do teste.

Os procedimentos de assepsia foram empregados para a punção do lóbulo da orelha, com 25µl de sangue coletados em capilares de vidro heparinizados, armazenados em microtubo (eppendorfs ^(r)) contendo 50µl de NaF a 1%, refrigerados e analisados pelo método eletroenzimático (YSI 2700, Stat Select, Yellow Springs, OH, USA).

Para a determinação do LL_IV foi realizada a inspeção visual, por dois avaliadores experientes, da cinética lactato-carga, identificando a intensidade em que o aumento do lactato sanguíneo apresentou perda abrupta e exponencial da linearidade¹⁶.

O método da DMáx²⁷ consistiu em aplicar ajuste polinomial de 2ª ordem na cinética de lactato (LL_DMáx) e de PSE (PSE_DMáx) em função da intensidade, seguido de ajuste linear, derivando uma equação para cada ajuste. O "X" das equações foram substituídos pelas cargas

absolutas de cada estágio do teste incremental. Os resultados obtidos foram subtraídos (Linear-Polinomial), e a DMáx foi considerada a maior diferença observada (Figura 1).

Figura 1.
Determinação do limiar de lactato sanguíneo (A) e de PSE (B) pelo método da DMáx a título de exemplo.

ANÁLISE ESTATÍSTICA

Os dados foram expressos em média ±DP. Shapiro-Wilk foi empregado para a análise de normalidade dos dados, correlação de Pearson para verificar associações entre os limiares, e a Anova One-Way de medidas repetidas e post-hoc de Bonferroni para verificar a existência de diferenças entre os limiares. Correlação de Spearman's Rank, teste de Friedmann e post-hoc de Dunn's foram empregados na ausência de normalidade. A técnica de Bland-Altmann²⁸ foi utilizada para verificar a concordância entre os limiares. O nível de significância foi p≤0,05.

RESULTADOS

Foi possível identificar o LAn pelos métodos LL_IV e LL_DMáx em todos os voluntários. Contudo, não foi possível identificar a PSE_12/13 em dois voluntários, por não terem indicado a PSE 12 ou 13 no teste incremental, e para um voluntário no método de PSE_DMáx, pois não apresentou a curva em "U" da função polinomial. A carga absoluta (kg), concentrações de lactato (mM) e PSE correspondentes ao LL e de PSE não apresentaram diferenças significativas entre os métodos empregados (Tabela 1).

Tabela 1.
Carga absoluta, concentrações de lactato sanguíneo [Lac] e PSE correspondentes aos limiares determinados.

	Carga absoluta (kg)	[Lac] (mM)	PSE
LLIV	60,50 ± 12,51	3,59 ± 1,17	12,70 ± 2,54
LLDMáx	59,78 ± 9,71	3,91 ± 0,99	13,10 ± 2,73
PSEDMáx	62,48 ± 11,09	4,30 ± 1,59	13,22 ± 2,82
PSE12/13	59,19 ± 13,42	3,82 ± 1,23	12,25 ± 0,41

• LL_IV: Limiar de lactato determinado por inspeção visual; LL_DMáx: Limiar de lactato determinado por DMáx; PSE_DMáx: Limiar de PSE determinado pelo DMáx; PSE_12/13: Limiar de PSE determinado por valores fixos de PSE.

Houve correlações na carga absoluta, concentrações de lactato e PSE entre LL_DMáx e PSE_DMáx e na PSE entre o LL_IV, LL_DMáx e PSE_DMáx (Tabela 2).

Tabela 2.
Coeficiente de correlação (r) da carga absoluta, concentrações de lactato sanguíneo e PSE correspondentes ao LL_IV, LL_DMáx, PSE_DMáx e PSE_12/13.

Carga Absoluta (kg)	LLIV	LLDMáx	PSE12/13
LLIV	-	-	-
LLDMáx	0,37	-	-
PSEDMáx	0,55	0,63#	0,41
PSE12/13	0,61	0,13	-
[Lac] (mM)	LLIV	LLDMáx	PSE12/13
LLIV	-	-	-
LLDMáx	0,36	-	-
PSEDMáx	0,48	0,98#	0,24
PSE12/13	0,15	-0,02	-
PSE	LLIV	LLDMáx	PSE12/13
LLIV	-	-	-
LLDMáx	0.79*	-	-
PSEDMáx	0.72*	0,92*	0.01
PSE12/13	0,20	0,13	-

• *p < 0,05 para correlação de Pearson #p < 0,05 para correlação de Spearman's Rank.

As concordâncias determinadas pelo método Bland-Altmann entre os métodos do LAn estão apresentadas na Figura 2A-2E. Houve concordância entre os métodos de determinação empregados, estando as diferenças entre os métodos dentro do intervalo de confiança de 95%, exceto para um voluntário no LL_DMáx vs PSE_12/13 (Figura 2D) e para um voluntário no LL_DMáx vs PSE_DMáx (Figura 2E).

Figura 2.
Diferenças, média das diferenças e intervalos de confiança (95%) das concentrações de lactato sanguíneo referentes ao LL_IV, LL_DMáx, PSE_12/13 e PSE_DMáx.

DISCUSSÃO

No presente estudo não encontramos diferenças entre cargas absolutas, concentrações de lactato e PSE correspondentes às intensidades do LAn pelos diferentes métodos, apresentando correlações moderadas e fortes, e boa concordância entre si. Tais achados demonstram a possibilidade de utilizar o método da DMáx na identificação do LAn pela PSE.

A função polinomial de 2ª ordem permitiu identificar o LL por diferentes métodos em exercício cíclico com consistência¹⁸, e em nosso estudo se adequou na identificação do LL_DMáx e PSE_DMáx, não existindo diferenças nas cargas absolutas, corroborando os achados de Czuba et al.¹⁹, com forte correlação entre cargas do LL_DMáx e máxima fase estável de lactato em ciclistas. Contudo, divergiram de Pires et al.²⁹, em que a função exponencial foi a que melhor se ajustou à curva lactato-intensidade para 70% de seus avaliados.

As cargas entre 33-34% de 1-RM dos limiares nesse estudo estão coerentes com as obtidas (30-40%1-RM) no leg-press em outros estudos^10,11, mesmo mediante a identificação do LAn por outros métodos, ratificando a possibilidade de determinar o mesmo fenômeno fisiológico por DMáx, inclusive pela PSE.

De modo semelhante, Moreira et al.¹³, identificaram o LL_IV entre 30-40% de 1-RM, corroborando nossos resultados, exceto pelas diferentes cargas absolutas, explicada pela reduzida capacidade física dos diabéticos de meia-idade.

Uma explicação para o LL ser identificado entre 30-40% de 1-RM é a ocorrência de oclusão dos leitos vasculares do músculo esquelético durante as contrações concêntricas, resultando na maior produção e acúmulo de metabólitos no sangue¹⁰.

As concentrações de lactato nos diferentes limiares ficaram entre 3,6-4,3mM (Tabela1), demonstrando a fidedignidade dos métodos, inclusive da PSE_DMáx. Essas concentrações se assemelham a outros estudos que apresentaram concentrações entre 3,5-5mM^{3,13,19,20,29}.

A PSE média dos limiares em nosso estudo ficou entre 12,3 e 13,6, confirmando a possibilidade de identificar o LAn pela cinética da PSE, verificado também por outro estudo²⁵. A PSE 13 tem se relacionado ao LAn na maioria dos estudos. Demello et al.³⁰ observaram essa pontuação durante corrida na intensidade do LAn de sedentários e treinados, assim como Simões et al.²³, que observaram o LAn na PSE 13, subestimado na PSE 12 e superestimado na PSE 15 em diabéticos. Em nosso estudo, não houve diferença entre as variáveis na PSE_12/13 comparado aos demais métodos, e houve concordância com o LL_IV.

No entanto, cabe destacar que, embora tenhamos média de PSE 13 nos limiares identificados, houve variação entre 7-15 pontos no LL_IV e de 10-17 pontos no LL_DMáx, o que desperta para a aceitação de uma variação individual na PSE atribuída ao LL, como ocorre para as concentrações de lactato sanguíneo.

A confirmação dessa variação é fortalecida ao observar PSE 10 (escala de 6-20 pontos) no LL no leg-press em idosos²⁴, ressaltando a alternativa de determinar a PSE_DMáx, como nesse estudo, tendo boa concordância e correlação com o LL_IV. Logo, sua utilização torna-se interessante devido ao baixo custo e por não ser invasiva, possibilitando sua aplicação em ambientes não controlados, como academias e clubes esportivos.

Sousa et al.²⁴ destacam o aumento abrupto na FC nas intensidades acima da ocorrência do LL, confirmando o aumento da demanda metabólica e cardiovascular, ressaltando a importância da identificação do LAn, permitindo estabelecer intensidades com segurança cardiovascular quando necessário.

A identificação do LAn pela cinética da PSE precisa ser mais investigada, inclusive comparando à outras escalas de PSE, pois Fabre

et al.²⁵ determinaram a PSE_DMáx a partir da escala CR-100, adaptada de Borg²², que empregamos neste estudo, devido ao maior número de publicações científicas utilizando-a em conjunto na determinação do LAn em exercícios de características cíclicas^23-27,29,30 e ER^13,24.

O presente estudo possui limitações como ter testado somente o leg-press, limitando o conhecimento quanto à existência de diferenças entre LL_IV, LL_DMáx e PSE_DMáx em exercícios que exigem outros grupamentos musculares. Porém, alguns estudos nos auxiliam a responder parte dessas limitações, tendo o LL observado em cargas relativas inferiores em membros superiores^10,13,24.

Destaca-se que a determinação da PSE_DMáx precisa ser amplamente estudada, verificando a possibilidade de sua determinação por outras escalas, bem como a realização de sessões de ER na intensidade da PSE_DMáx, analisando outras variáveis metabólicas para confirmar a validade deste indicador no estabelecimento de intensidades de ER de modo não-invasivo e preciso.

CONCLUSÃO

Conclui-se que o método que emprega o modelo matemático da DMáx identifica o LAn pela cinética do lactato e pela PSE no ER. Os métodos de determinação do LAn empregados apresentam cargas absolutas, concentrações de lactato sanguíneo e PSE semelhantes, bem como boa concordância em relação ao LL_IV.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Mar-Apr 2016

Histórico

• Recebido
  15 Maio 2015
• Aceito
  26 Jan 2016