UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício. Ms. Sandro de Souza

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1 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Ms. Sandro de Souza

2 Discutir alguns aspectos associados à medida do VO2máx. Conhecer os mecanismos envolvidos no VO2 máx; Apresentar opções para a obtenção do VO2 máximo através de cálculos preditos sem a realização de exercícios físicos. Prescrever exercícios baseado nas variáveis VO 2 e FC de reserva. Calcular o dispêndio energético

3 Tradicionalmente, o consumo máximo de oxigênio (VO2máx) foi definido por Hill e Lupton (1923) como sendo a taxa máxima de oxigênio que pode ser consumida pelo corpo durante um exercício. Hill e seus colaboradores foram os pioneiros ao descreverem que a habilidade do corpo em consumir oxigênio é limitada pela atividade muscular, pela concentração de ácido lático e pela suplementação e utilização de oxigênio.

4 VO2 máximo é a quantidade máxima de oxigênio que pode ser captado, transportado e consumido durante exercício dinâmico envolvendo grande massa muscular corporal (Fletcher, 2001)

5 Sob condições de estado estável, o VO2 proporciona uma medida de custo energético do exercício; O ritmo de captação (consumo) de oxigênio durante o exercício máximo (VO2 máx) indica a capacidade de transporte e utilização de oxigênio; Considerado como medida normativa de aptidão cardiorrespiratória; Em combinação com a produção de CO2 (VCO2) indica o substrato energético metabolizado. ACSM,s Guidelines for Exercise Testing and Prescription (2000). Williams & Wilkins: Baltimore.

6 Valores Relativo: a) mililitros por kg de massa (peso) corporal por minuto (ml. kg-1. min-1); b) possibilita a comparação entre sujeitos Absoluto: a) litros por minuto (L. min-1); b) pode ser convertido a Kcal.min-1, fornecendo um ritmo de dispêndio de energia

7 Sim! Basta saber o peso do Indivíduo. Ex: peso = 75 Kg Vo2 absoluto = 3,2 L.min Vo2 relativo = Vo2 Absoluto x ,2 x = 42,66 ml. Kg. Min Peso Vo2 absoluto = Vo2 relativo x peso 42,66 x = 3,199 L.min

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9 Modalidade do Exercício As variações no VO2 máx observadas com as diferentes formas de exercício em geral refletem a quantidade de massa muscular ativada Hereditariedade Em geral, a maioria das características de aptidão física demonstra uma alta tendência hereditária Estado de Treinamento O estado do treinamento aeróbico de uma pessoa contribui de maneira significativa para o VO2 máx; este varia normalmente entre 5 e 20%, dependendo da aptidão da pessoa por ocasião do teste.

10 Sexo As mulheres alcançam tipicamente escores de VO2 máx 15 a 30 % abaixo dos valores masculinos Dimensão e Composição Corporal As variações na massa corporal podem explicar quase 70% das diferenças nos escores do VO2 máx. Idade A idade não poupa o indivíduo de seus efeitos sobre o consumo máximo de oxigênio.

11 Homem / Mulher Consumo máximo de oxigênio em relação a idade em homens e mulheres McArdle, Katch e Katch Fisiologia do Exercício 5 edição, Guanabara, 246 (200

12 Valores normais de VO2 máx de acordo com a idade e o sexo Idade (anos) Homens Mulheres 20 a 29 ml.kg.min METs 43 ± 7, ± 6, a 39 ml.kg.min METs 40 a 49 ml.kg.min METs 50 a 59 ml.kg.min METs 60 a 69 ml.kg.min METs 70 a 79 ml.kg.min METs 42 ± 7, ± 7, ± 7, ± 7, ± 7, ± 6, ± 6, ± 5, ± 4, ± 5,0 8 Fletcher, G. F; Balady, G. J.; Amsterdamea, C. B; Eckel, R.; Fleg, J. et al. Circulation; 104: , 2001

13 Mulher Sedentários 40 Esgrimistas 53 Nadadores 55 Patinadores de Velocidade 59 Corredores 62 Esquiadores Cross Country Sedentários Levantadores de Peso Homem Remadores Ciclistas Patinadores de Velocidade Corredores longa distância Esquiadores Cross Country Astrand PO (1967) apud McArdle, Katch e Katch Fisiologia do Exercício 5 edição, Guanabara, 2003

14 Medida Direta (VO2 máx medido) Espirometria de circuito aberto - Método padrão-ouro VANTAGENS: Possibilita avaliar, de maneira precisa, a capacidade cardiorrespiratória e metabólica, através da medida direta do consumo de oxigênio máximo e da determinação dos limiares ventilatórios - limiar anaeróbio (LA) e ponto de compensação respiratória (Rondon, 1998). DESVANTAGENS: Aplicabilidade inviável - requerem equipamentos com custo elevado, recursos humanos especializados e tempo suficiente para execução dos testes, dentre outras dificuldades.

15 Limiar Anaeróbio Pico

16 O que ocorre com os substratos durante os exercícios de alta intensidade? O2/kg.min CO2/kg Utilização da Glicose + Glicogênio como substrato principal no exercício. Utilização do Lipídio como substrato principal no exercício O2/kg CO2/kg

17 Métodos de Avaliação do VO2 Medida Indireta (VO2 máx estimado) Pode ser modelos sem exercício ou modelos com exercício Avaliação de variáveis fisiológicas e antropométricas durante esforço máximo e/ou submáximo, cujos valores são inseridos em modelos matemáticos (ACSM, 2000; McArdle et al., 1998) DESVANTAGENS - Baixa precisão na obtenção do consumo máximo de oxigênio - VO2 máx (Serra, 1997; Araújo, 1998); - Tendência a superestimar a capacidade física do indivíduo em nas intensidades dos programas de exercícios físicos (Rondon, 1998)

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19 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício A intensidade e duração do exercício determinam o dispêndio calórico total durante uma sessão de treinamento, e estão inversamente relacionadas. Para a aptidão cardiorrespiratória, o American College of Sports Medicine (ACSM) recomenda intensidades que corresponda entre 55 e 65% a 90% da frequência cardíaca máxima (Fcmáx) ou entre 40 e 50% a 85% da reserva de captação do oxigênio (VO2R) ou da frequência cardíaca de reserva (FCR).

20 Fonte: arquivo UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício VO2R é entendido como a diferença entre o VO2 máximo obtido em um teste direto, ao através de modelos indiretos e o VO2 em repouso. Ou seja: VO2R = VO2máx VO2 repouso Da mesma forma, a FCR é entendida como a diferença da Frequência cardíaca máxima obtida em um teste ou utilizando modelos de predição (ex: 220 idade) e a Frequência cardíaca em repouso, obtido com o indivíduo deitado e estável. Ou seja: FCR = FC máx FC rep

21 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Fonte: arquivo

22 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Se o VO2 máx for de 43,8 ml.kg.min, o MET máximo é de 12,5. (MET máx= VO2máx 3,5 ).

23 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Utiliza-se o percentual da Reserva de VO2 (% de VO2R) como cálculo base para a determinação da intensidade do exercício. Assim, para calcular o VO2 alvo, utiliza-se a seguinte fórmula: Ex: Intensidade = 40% VO2 máx = 17,5 ml.kg.min VO2 alvo = (0,40) x (17,5 3,5) + 3,5 VO2 alvo = (0,40) x (14) + 3,5 VO2 alvo = 5,6 + 3,5 VO2 alvo = 9,1 ml.kg.min ou 2,6 METs

24 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Utiliza-se também como parâmetro para a prescrição da intensidade do exercício o método de Frequência Cardíaca de Reserva (FCR) conhecida como método karvonen. Determina-se uma região (zona) a ser trabalhada. Ex: Intensidade = de 70 a 80 % FC máx = 190 Bpm FC rep = 60 Bpm FCR 70% = ((190 60) x 0,70) + 60 FCR 70% = (130 x 0,70) + 60 FCR 70% = FCR 70% = 151 Bpm FCR 80% = ((190 60) x 0,80) + 60 FCR 80% = (130 x 0,80) + 60 FCR 80% = FCR 80% = 164 Bpm Zona de Treino de 70 a 80 % = 151 a 164 Bpm

25 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Frequência Cardíaca de Repouso 60 Bpm 70 Bpm 80 Bpm FC máx (BPM) Método da FC máx Método de reserva da frequência cardíaca 70% 80% 60% 80% 60% 80% 60% 80% Estimadas para pessoas com idade entre 20 a 80 anos de idade (220 idade)

26 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006) FCR = (FC máx FC repouso ) % + FC repouso 1:1 VO 2 R = (VO 2máx 3,5) % + 3,5 CÁLCULOS METABÓLICOS DO ACSM (equações de caminhada, corrida e potência)

27 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Equação de Caminhada do ACSM VO 2 = (0,1 x V) + (1,8 x V x I) + 3,5 VO 2 consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto (ml.kg -1.min -1 ) V velocidade da caminhada em metros por minuto (m.min -1 ) I inclinação da caminhada em percentual (%) Apropriada para velocidades entre m.min -1 ACSM s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

28 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Equação de Corrida do ACSM VO 2 = (0,2 x V) + (0,8 x V x I) + 3,5 VO 2 consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto (ml.kg -1.min -1 ) V velocidade da caminhada em metros por minuto (m.min -1 ) I inclinação da caminhada em percentual (%) Apropriada para velocidades acima de 134 m.min -1 ou para velocidades acima de 80 m.min -1 se o indivíduo estiver realmente correndo. ACSM s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

29 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Equação para Cicloergômetro de Membros Inferiores VO 2 = 1,8 x W + 7 VO 2 consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto (ml.kg -1.min -1 ) W potência da bicicleta em quilograma.metro (kgm.min -1 ) M massa corporal em quilograma (kg) Apropriada para potências entre 300 a 1200 kgm.min -1 1 W 6,12 kgm.min -1 Peso Fator de conversão de Potência ACSM s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

30 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006) Para cálculo do dispêndio energético da sessão, considera-se: a) Em primeiro lugar o VO 2 NET = (VO 2max 3,5) x % intensidade b) Em segundo lugar, converte-se o valor de VO 2 expresso em ml.kg -1.min -1 para L.min -1 multiplicando-o pela massa corporal do indivíduo em kg e dividindo por 1000 [isto é, 1000 ml.l -1 ]. c) Em seguida, converte-se o valor de VO 2 expresso em L.min -1 para kcal.min -1 multiplicando-o por 5 [isto é, aproximadamente 5 kcal.l -1 de O 2 durante o exercício em steady state]. Swain. Sports Med 2000 Jul; 30 (1): 17-22

31 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Nome: Carlos Pereira da Silva VO 2max : 45,6 ml.kg -1.min -1 Idade: 27 anos FC max 193 bpm Peso: 80 kg FCr ep : 70 bpm ZONA DE INTENSIDADE DESEJADA FCR = (193-70) x 60% + 70 FCR = (193-70) x 80% + 70 FCR 60% = 144 bpm FCR 80% = 168 bpm VO 2 R = (45,6-3,5) x 60% + 3,5 VO 2 R = (45,6-3,5) x 80% + 3,5 VO 2 R 60% = 28,7 ml.kg -1.min -1 VO 2 R80% = 37,2 ml.kg -1.min -1 Vel. Corrida = 126, 3 m.min -1 Vel. Corrida = 168,4 m.min -1 7,6 km.h -1 10,1 km.h -1 CALCULANDO O DISPÊNDIO ENERGÉTICO VO 2 NET = (VO 2max - 3,5) x % intensidade VO 2 NET 60% = 25,2 ml.kg -1.min -1 2,0 l.min -1 10,1 kcal.min x 5-1 VO 2 NET 80% = 33,6 ml.kg -1.min -1 2,7 l.min -1 13,5 kcal.min -1 Sessão Isocalórica de 400 kcal: 60%VO 2 R = 40 min 80%VO 2 R = 30 min

32 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício Conversões de Unidades DE PARA CÁLCULO W kgm.min - 1 x 6,12 kgm.min -1 W 6,12 m.min -1 km.h -1 X km.h -1 m.min x 60 ml.kg - 1.min - 1 L.min x massa L.min - 1 ml.kg - 1.min - 1 x 1000 massa ml.kg - 1.min - 1 MET 3,5 MET ml.kg - 1.min - 1 x 3,5 Kg Gordura kcal x kcal Kg Gordura 7.700

33 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício RECOMENDAÇÕES DO ACSM A RESPEITO DA UTILIZAÇÃO DAS EQUAÇÕES O VO2 medido para determinado ritmo de trabalho é altamente reprodutível para determinado indivíduo; entretanto, a variabilibade interindividual no VO2 medido pode comportar um erro padrão de estimativa de 7%. Já que as equações são usadas frequentemente para predizer o VO2. As equações são apropriadas somente para o exercício aeróbio submáximo em estado estável. A incapacidade de conseguir um estado estável resulta em superestimativa do VO2. A exatidão das equações não é afetada pela maioria das influências ambientais (calor e frio), porém as variáveis que modificam a eficiência metabólica (p. ex., anormalidades da marcha; vento, areia) resulta em perda de exatidão. As conjeturas inerentes para o uso das equações pressupõem que os ergômetros são calibrados corretamente e usados de maneira apropriada, (p. ex., sem segurar nas barras laterais durante o exercício em esteira rolante).

34 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício FIM sandrodesouza.wordpress.com