Efeitos do calor no OBLA: comparação entre ambiente quente e temperado

Effects of heat on OBLA: comparison between warm and temperate environments

ARTIGO ORIGINAL

Efeitos do calor no OBLA: comparação entre ambiente quente e temperado

Effects of heat on OBLA: comparison between warm and temperate environments

Cristiano Lino Monteiro de Barros; Thiago Teixeira Mendes; Diogo Antônio Soares Pacheco; Emerson Silami Garcia

Laboratório de Fisiologia do Exercício, Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG, Brasil

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RESUMO

O OBLA (onset of blood lactate accumulation) é um método utilizado para estimar o limiar de lactato (LL). Entretanto, ainda não está claro o efeito da temperatura ambiente sobre o OBLA. O objetivo do presente estudo foi comparar o OBLA em ambiente quente (40ºC) e temperado (22ºC). Nove homens (idade: 23,9±2,4 anos; massa corporal: 75,9±7,3 kg e VO₂máx: 47,8±4,9 mL•kg^-1•min^-1) realizaram teste progressivo em cicloergômetro para determinação da potência máxima (Wmáx) e do OBLA nos dois ambientes. A Wmáx (195±25W vs 225±28W) e a potência no OBLA (153±30W vs 165±32W) foram menores no ambiente quente do que no temperado. A frequência cardíaca no OBLA-40 foi maior do que no OBLA-22 (171±8 vs 153±10 bpm, respectivamente). Não foi observada diferença no consumo de oxigênio no OBLA-22 e OBLA-40 (31,65±5,21 vs 31,12±6,82 mL•kg^-1•min^-1). Estes resultados indicam que as condições ambientais influenciam a determinação do OBLA.

Palavras-chave: Lactato. Exercício. Temperatura ambiente. Consumo de oxigênio.

ABSTRACT

The OBLA (onset of blood lactate accumulation), is a method used to estimate the lactate threshold (LT). However, It is unclear the effect of ambient temperature on OBLA. The aim of this study was to compare OBLA determined in warm (40°C) and temperate (22ºC) environments. Nine men (age: 23.9±2.4 years, body mass: 75.9±7.3kg and VO₂máx: 47.8±4.9 mL•kg^-1•min^-1) performed an incremental test in cycle ergometer to determine the maximal power output (Wmax) and OBLA in the heat (OBLA-40) and temperate (OBLA-22) environments. The Wmax (195±25W vs 225±28W) and the power output associated with the OBLA (153±30 W vs 165±32W) were lower in warm than in temperate experiments. The heart rate at OBLA-40 was higher than in OBLA-22 (171±8 vs 153±10 bpm, respectively). No difference was found in oxygen uptake at OBLA-22 and OBLA-40 (31.65±5.21 vs 31.12±6.82 mL•kg^-1•min^-1). The results indicate that environmental conditions influence the OBLA determination.

Keywords: Lactate. Exercise. Environment temperature. Oxygen uptake.

Introdução

A intensidade de exercício físico correspondente à máxima fase estável do lactato (MFEL) além de ser considerada por muitos pesquisadores como o padrão ouro para predizer o desempenho aeróbico (BILLAT et al., 2003; FAUDE et al., 2009) é também utilizada como um importante parâmetro para prescrição do treinamento (PHILP et al., 2008; VAN SCHUYLENBERGH et al., 2004). A MFEL fornece uma boa estimativa da mais alta intensidade de esforço que pode ser sustentada por períodos de 30 a 60 min em esportes como corrida, ciclismo, natação ou remo (BARON et al., 2008; BENEKE e VON DUVILLARD, 1996; BILLAT et al., 2003). Apesar de a MFEL ser considerada o padrão ouro para predizer o desempenho aeróbico, sua identificação demanda vários dias de testes, o que pode ser incompatível com o planejamento do treinamento, além do alto custo financeiro.

Na tentativa de minimizar tempo e custo, vários métodos foram propostos a partir de testes progressivos, através da concentração de lactato ([La^-]) fixa (HECK et al., 1985), análise da curva de lactatemia (STEGMANN et al., 1981), variáveis ventilatórias (WASSERMAN e MCILORY, 1964), dosagens hormonais (MAZZEO e MARSHALL, 1989), variabilidade da frequência cardíaca (MOREIRA et al., 2008), glicemia (SIMÕES et al., 1999; MENDES et al., 2011), proteínas salivar (BORTOLINI et al., 2009) dentre outros. Apesar de existirem inúmeros métodos para identificar uma determinada intensidade limiar, há uma grande discussão na literatura acerca da validade e suporte teórico dos diferentes métodos, já que em muitos casos os mesmos identificam diferentes intensidades de exercício ou não foram comparados com um método padrão ouro (Faude et al 2009). Heck et al. (1985) propuseram a utilização da [La^-] de 4,0mM (Onset of Blood Lactate Accumulation - OBLA) para estimar a MFEL, pelo fato de que esta foi a média da [La^-], na maior intensidade que apresentou estado estável, dos indivíduos de seu estudo durante um exercício físico de 30 min em intensidade constante de corrida. Denadai et al. (2004) verificaram que a utilização do OBLA é válida para estimar a intensidade de exercício da MFEL em cicloergômetro.

O limiar de lactato (LL) e a MFEL já foram estudados utilizando variações na pressão parcial de oxigênio (FRIEDMANN et al., 2004), nas fases do ciclo menstrual (DEAN et al., 2003), na capacidade aeróbica (DENADAI et al., 2004), na idade (MATTERN et al., 2003), no estado de hidratação (MOQUIN e MAZZEO, 2000), bem como no tipo de exercício (BENEKE et al., 2001). Tyka et al. (2009) observaram redução em intensidade limiar em ambiente quente (37ºC) comparado ao ambiente temperado (23ºC). Entretanto, não foi encontrado nenhum trabalho que tenha investigado o efeito do calor em métodos que utilizam uma dada concentração fixa de lactato para determinar o LL ou em métodos que já foram validados em relação à estimativa da MFEL.

Durante um exercício realizado no calor há aumento da atividade simpática (FEBBRAIO, 2001; LACERDA et al. 2007), modificação do metabolismo muscular com aumento na utilização de carboidratos e redução na oxidação de lipídeos (FEBBRAIO, 2001) e aumento na [La^-] (FEBBRAIO, 2001; LACERDA et al. 2007). Assim, pode-se esperar um acúmulo de lactato mais rápido e em intensidade menores de exercício durante um exercício realizado no calor, o que poderia reduzir a intensidade de exercício no LL.

Uma vez que a prática esportiva é muitas vezes realizada em ambiente quente, investigar os efeitos do calor sobre o LL é de suma importância. Portanto, o objetivo do presente estudo foi comparar a intensidade, frequência cardíaca (FC), consumo de oxigênio (VO2) e percepção subjetiva de esforço (PSE) no OBLA em ambientes quente (40ºC) e temperado (22ºC).

Materiais e Métodos

Nove homens jovens saudáveis e ativos participaram como voluntários do estudo. As médias (±DP) da idade, massa corporal e consumo máximo de oxigênio (VO₂máx) foram 23,9±2,4 anos; 75,9±7,3 kg e 47,8±4,9 mL•kg^-1•min^-1, respectivamente. Foram selecionados indivíduos com VO₂máx entre 40 e 50 mL•kg^-1•min^-1. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética (EC# 355/05) da Universidade Federal de Minas Gerais.

Os participantes foram orientados a ingerirem 500 mL de água 2 horas antes do início de todos os testes (CONVERTINO et al., 1996), mas não foi permitido que eles ingerissem água durante os experimentos. Foi pedido aos voluntários que não fizessem ingestão de bebidas alcoólicas ou contendo cafeína, bem como se absterem da realização de exercício físico extenuante por no mínimo 24 horas antes dos experimentos. Além disso, os voluntários deveriam manter a mesma dieta nas noites que antecediam os experimentos, bem como nas manhãs do dia dos experimentos. Foi dado um intervalo mínimo de cinco dias entre as situações experimentais para reduzir o efeito de treinamento e as mesmas foram aleatorizadas e balanceadas. Os experimentos foram realizados sempre no mesmo horário do dia, para minimizar os efeitos do ritmo circadiano, em uma câmara ambiental (WMD 1150-5, Russels Technical Products^®, Holland, MI, EUA) que manteve a temperatura e umidade relativa do ar (URA) controladas em 22º C e 50% URA para a situação de ambiente temperado e em 40º C e 50% URA para situação de ambiente quente.

Os voluntários realizaram um teste progressivo até a interrupção voluntária do exercício em cicloergômetro de frenagem mecânica (Monark^® 284-E Ergomedic) para determinar o VO₂máx e o OBLA em ambiente quente (OBLA-40) e temperado (OBLA-22). O OBLA foi considerado como a intensidade de exercício correspondente a [La^-] de 4,0mM e foi calculado através de interpolação linear (COELHO et al., 2009). As variáveis respiratórias foram medidas, a cada respiração, utilizando um analisador de gases (BIOPAC System^®, GasSys2, EUA), previamente calibrado e o maior valor de VO₂ registrado foi considerado o VO₂máx. A potência inicial foi de 60 W, a qual foi aumentada em 15W a cada 3 min e a cadência foi mantida em 60rpm (DE BARROS et al., 2011). A potência máxima (Wmáx) foi determinada pela intensidade de exercício do último estágio completo acrescido da potência relativa ao tempo de estágio incompleto (KUIPERS et al., 1985). Amostras de sangue (25μL) foram coletadas do lóbulo da orelha antes e no final de cada estágio do exercício, armazenadas a -20ºC em tubos contendo NaF 50μL (1%) e posteriormente analisadas em um lactímetro eletroenzimático YSI 2300 STAT^® (Yellow Springs , Ohio, EUA).

A FC foi monitorada continuamente e registrada a cada minuto utilizando-se um cardiofrequencímetro Polar S810i^® (Polar Electro, Kempele, Finland) e a percepção subjetiva de esforço (PSE) foi verificada a cada 3 min de exercício utilizando a Escala de Borg de 15 pontos. (BORG, 1982). O maior valor de FC registrado foi considerado como frequência cardíaca máxima (FCmáx).

Análise estatística

Todos os resultados estão expressos em média ± desvio padrão. Após verificação da normalidade de distribuição dos dados e homocedasticidade, foi utilizada uma análise paramétrica para comparação dos resultados. Para a comparação entre os resultados nos ambientes temperado e quente foi utilizado o teste t pareado e para comparações ao longo do tempo foi utilizada uma análise de variância com dois fatores de variação (tempo vs. ambiente) – ANOVA Two Way – seguido pelo post hoc de Tukey. A associação entre variáveis determinadas nos dois ambientes foi determinada pela correlação de Pearson. O nível de significância adotado foi de p<0,05.

Resultados

A Figura 1 mostra a resposta da lactatemia durante a realização dos testes progressivos nos ambientes temperado e quente. Após 135W a [La^-] foi significativamente maior no ambiente quente quando comparada ao ambiente temperado.

Os valores de Wmáx e VO₂máx foram menores no ambiente quente (p<0,05), enquanto a FCmáx foi maior (p<0,05) neste ambiente (Tabela 1).

Os resultados correspondentes ao OBLA-22 e OBLA-40 estão expressos na Tabela 2.

A potência e o consumo de oxigênio correspondente ao OBLA-22 apresentaram alta correlação com a potência (r=0,90; p<0,05) (Figura 2A) e consumo de oxigênio (r=0,88; p<0,05) (Figura 2B) no OBLA-40. Em contrapartida, a FC no OBLA-22 não apresentou correlação significativa com a FC no OBLA-40 (r=0,34; p>0,05).

Discussão

O principal resultado do presente estudo foi a redução da intensidade do OBLA no ambiente quente. Outros trabalhos também verificaram a redução de intensidade de exercício associada ao LL (TYKA et al, 2009; LORENZO et al., 2010) e à MFEL (DE BARROS et al., 2011) em ambiente quente. A maior [La^-] observada durante o exercício progressivo no calor (Figura 1) mostra que para uma mesma intensidade absoluta de exercício (potência) há um maior acúmulo de lactato, indicando que o LL determinado através de uma concentração fixa, deve ser antecipado (menor intensidade) no calor. Entretanto, Smolander et al. (1986) não encontraram diferenças entre o LL determinado através da concentração fixa de 2,5mM em ambientes temperado (25°C) e quente (40°C). Este resultado pode ser decorrente da utilização de um limiar associado a baixa intensidade de exercício ou [La^-] (concentração fixa de 2,5mM de lactato) na qual a interação entre estresse térmico e intensidade de exercício não resultou em maior acúmulo de lactato. No presente trabalho, só foi observado maior acúmulo de lactato, em ambiente quente, a partir da intensidade de exercício correspondente à 135 W (Figura 1).

O maior acúmulo de lactato durante exercício realizado no calor (FINK et al., 1975; YOUNG et al., 1985, FEBBRAIO et al., 1994a; FEBBRAIO et al., 1994b; HARGREAVES et al., 1996) como observado no presente estudo, pode ocorrer em função da redistribuição do débito cardíaco e redução da remoção de lactato (YOUNG et al., 1985; ROWELL et al., 1968), aumento da glicólise (FEBBRAIO et al. 1994b) e modificações do padrão de recrutamento de unidade motoras (YOUNG et al. 1985).

Durante exercício realizado em ambiente quente há um desvio do fluxo de sangue para a pele facilitando a dissipação de calor, e reduzindo o fluxo sanguíneo para a região esplâncnica e muscular. Esta redistribuição de fluxo de sangue pode resultar em hipóxia tecidual e aumento na formação de lactato no músculo ativo (YOUNG et al., 1985), além da redução da remoção deste metabólito pela região esplâncnica (ROWELL et al., 1968). Entretanto, Nielsen et al. (1990) e Savard et al. (1988) verificaram que o fluxo sanguíneo para os músculos ativos não é reduzido em exercício submáximo realizado no calor em função do aumento do débito cardíaco. Desta forma, o desvio cardiovascular ocorrido no calor pode não limitar o fluxo sanguíneo muscular e não contribuir com a maior [La^-] encontrada neste ambiente. Além disso, a remoção de lactato acontece principalmente no tecido muscular e não na região esplâncnica durante o exercício (GLADDEN, 2004). Em função do aumento do débito cardíaco, pode ser esperada uma maior FC durante exercício realizado em ambiente quente. No presente trabalho, observamos que, apesar da menor intensidade de exercício no OBLA-40 foi encontrada uma maior FC quando comparado ao OBLA-22, o que pode ser explicado tanto pelo maior desvio cardiovascular e aumento do débito cardíaco para atender a demanda do exercício e termorregulação ocorrido nesta situação, quanto pelo aumento da atividade simpática durante exercício realizado no calor (FEBBRAIO et al. 1994b; DOLNY et al. 1988).

A maior atividade simpática durante o exercício realizado em ambiente quente pode também aumentar a glicogenólise por estimular a conversão da fosforilase, enzima chave da regulação da glicogenólise, da forma menos ativa para mais ativa (RICHTER, 1982; SPRIET et al., 1988), e a atividade da adenilato ciclase, por aumentar a concentração de AMP cíclico e ativação da proteína cinase (SPRIET et al., 1988) e desta forma aumentar a produção e acúmulo de lactato (FEBBRAIO et al. 1994b). No presente estudo, embora a atividade simpática não tenha sido avaliada, o maior acúmulo de lactato observado no calor pode estar relacionado à maior atividade simpática e concentração de catecolaminas observadas por outros autores. Mazzeo e Marshall (1989) verificaram um comportamento semelhante entre a resposta da adrenalina plasmática e lactatemia em exercício progressivo realizado em esteira e cicloergômetro e sugeriram a existência de uma relação causal entre o aumento da adrenalina e da lactatemia. Além disso, o exercício realizado no calor parece ser acompanhado por uma modificação no padrão de recrutamento neuromuscular, com maior utilização de fibras de contração rápida (fibras glicolíticas) do que de fibras contração lenta e maior utilização de glicogênio muscular (YOUNG et al. 1985).

Deste modo, vários mecanismos podem contribuir para o maior acúmulo de lactato durante exercício realizado no calor e consequente redução da intensidade de exercício referente ao OBLA. Além da redução da intensidade de exercício no OBLA também foram observadas reduções no VO₂máx e Wmáx no calor. Estes resultados corroboram os resultados de Nielsen et al. (2001), Marino et al. (2004) e Tucker et al. (2004) que também observaram redução de desempenho físico sob estresse térmico. Entretanto não foi encontrada diferença significativa no %Wmáx associado ao OBLA-22 e OBLA-40. Desta forma, a redução da intensidade limiar foi proporcional à redução da Wmáx. Embora o OBLA-40 tenha ocorrido em menor intensidade de exercício (potência), não foi encontrada diferença no consumo de oxigênio e PSE entre o OBLA -40 e OBLA-22. A semelhança na PSE entre os ambientes pode ser explicada em função da manutenção do mesmo %Wmáx e consumo de oxigênio no OBLA nos dois diferentes ambientes. Este resultado corrobora De Barros et al. (2011) que também observaram manutenção da PSE na MFEL em ambiente quente e temperado. Logo, parece que a PSE é uma variável capaz de integrar as demandas para manutenção do exercício frente ao estresse do ambiente (GIBSON, Noakes, 2004; CREWE et al. 2008; TUCKER 2009).

Outro importante achado do presente estudo foi o maior consumo máximo de oxigênio observado no exercício realizado em ambiente temperado quando comparado ao ambiente quente (46,25 ± 4,46 vs 40,05 ± 4,06 ml.kg^-1.min^-1, respectivamente) (Tabela 1). Este resultado pode ser explicado pela redução do desempenho físico causada pelo estresse térmico (NIELSEN et al. 2001; MARINO et al. 2004 e TUCKER et al. 2004), sugerindo que, no calor,a capacidade de controlar a temperatura corporal contribuiu mais para a interrupção do esforço do que a capacidade aeróbica, ou seja, os indivíduos interromperam o esforço neste ambiente antes de atingirem a sua capacidade de produzir energia.

Desta forma, os resultados do presente estudo indicam que o maior acúmulo de lactato no calor reduz a intensidade de exercício do OBLA e que ajustes na carga devem ser realizados para determinação da intensidade do treinamento realizado em ambiente diferente daquele no qual ocorreu a avaliação física. Além disso, nossos resultados sugerem que é importante o controle da temperatura ambiente quando se tem como objetivo uma avaliação física criteriosa para melhor controle da carga de treinamento.

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Agências de Financiamento: Este estudo recebeu apoio financeiro do CNPq, do Ministério do Esporte, da FAPEMIG e CAPES.

Recebido em: 26 de janeiro de 2012.

Aceito em: 06 de maio de 2013.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Jun 2013
• Data do Fascículo
  Jun 2013

Histórico

• Recebido
  26 Jan 2012
• Aceito
  06 Maio 2013