COMPARAÇÃO ENTRE LIMIAR ANAERÓBIO DETERMINADO POR VARIÁVEIS VENTILATÓRIAS E PELO LIMIAR GLICÊMICO INDIVIDUAL EM CICLISTAS COMPARISON OF ANAEROBIC THRESHOLD DETERMINED BY VENTILATORY VARIABLE AND INDIVIDUAL GLUCOSE THRESHOLD IN CYCLISTS Ademar Avelar 1, Marcio H. de Souza Yuge 1, Ferdinando O. Carvalho 1, Edilson S. Cyrino 1, Juliana Melo Altimari 1,2, Leandro Ricardo Altimari 1 2 RESUMO O presente estudo teve como objetivos comparar e correlacionar os valores de consumo de oxigênio (VO 2), potência (W) e freqüência cardíaca (FC) obtidos por protocolos de determinação do Limiar Ventilatório (LV 2) e Limiar Glicêmico Individual (IGT). A amostra foi constituída por sete ciclistas de nível paulista e nacional (idade: 23,0 ± 12,5 anos; massa corporal: 65,2 ± 4,7 kg; estatura: 169,1 ± 6,2 cm). O IGT foi determinado iniciando-se com aquecimento de três minutos a 50 W com aumentos progressivos de 50W.3min -1 até a exaustão voluntária, com as coletas de sangue aos 20 segundos finais de cada estágio e durante a recuperação. Para a determinação do LV 2, utilizou-se o mesmo protocolo adotado para determinação do IGT, porém, sem efetuar as coletas de sangue. O LV 2 foi identificado pelas mudanças da ventilação pulmonar e dos equivalentes ventilatórios de O 2 e CO 2. O teste t de Student não revelou diferenças estatisticamente significantes em nenhuma das variáveis obtidas. As associações encontradas foram altas e significativas. O VO 2 (ml.kg - 1.min -1 ), P (W) e FC (bpm) correspondente ao LV 2 e IGT, e as associações entre as variáveis foram, respectivamente de: 47,5 ± 3,8 vs 47,6 ± 3,7 (r=0,89); 250,0 ± 28,8 vs 242,8 ± 34,5 (r=0,84); 171,8 ± 9,5 vs 170,0 ± 12,4 (r=0,96). De acordo com os resultados obtidos, pode-se concluir que o IGT e o LV 2 produzem valores semelhantes de VO 2, W e FC, o que possibilita a adoção do IGT para determinação do limiar anaeróbio em ciclistas. Palavras-chave: limiar anaeróbio, limiar glicêmico individual, ciclistas. INTRODUÇÃO Nas últimas décadas, limiares metabólicos tem sido alvo de diversas investigações dentro da fisiologia do exercício, sendo considerados parâmetros extremamente importantes, superando inclusive o consumo máximo de oxigênio para a prescrição da intensidade do treinamento, controle dos efeitos do treinamento e predição de desempenho físico (SVEDAHL; MAcINTOSH, 2003). A maioria dos métodos possibilitam identificar o Limiar Anaeróbio (LAn) a partir da resposta do lactato sangüíneo ao exercício (SVEDAHL; MAcINTOSH, 2003). Contudo, outros métodos têm se destacado na identificação do LAn como aqueles que se utilizam de variáveis hormonais como a resposta das catecolaminas e cortisol, além das dosagens de sódio e cloro na saliva, o comportamento de variáveis ventilatórias (VE, VO 2 e VCO 2), bem como da resposta da glicemia durante o exercício crescente (SIMÕES, 2000). O termo LAn foi introduzido por Wasserman e McIlroy (1964), e definido como a intensidade de esforço anterior ao aumento exponencial do lactato no sangue em relação aos níveis de repouso. Posteriormente, verificou-se a existência de dois limiares, ou pontos de transição, onde o primeiro ponto de transição é identificado como Limiar Aeróbio (LAe), refletindo a intensidade de exercício correspondente ao início do acúmulo do lactato sangüíneo. O segundo ponto de transição seria denominado de LAn, e representa a intensidade de exercício que corresponde ao máximo estado estável de lactato no sangue (MEEL) (HECK et al., 1985). McLellan (1985) sugere que a primeira transição corresponde ao LAn proposto por Wasserman e McIlroy (1964) ou ao Limiar Ventilatório 1 (LV 1), e o segundo ponto de transição é considerado o ponto de compensação respiratória, ou ainda Limiar Ventilatório 2 (LV 2). Mais recentemente, tem sido introduzido o método de Limiar Glicêmico Individual (IGT) que utiliza a resposta da glicemia durante o exercício crescente para a identificação do LAn (SILVA et al., 2005; SIMÕES et al., 1996; SIMÕES et al., 1998; SIMÕES et al., 1999; SIMÕES et al., 2003). Este método tem sido proposto a partir dos achados de Schnabel et al. (1982), que verificaram que o equilíbrio dinâmico de lactato em exercícios a intensidades correspondentes ao Limiar Anaeróbio Individual (IAT) que é altamente correlacionado com a intensidade de MEEL (URHAUSEN et al., 1993), está associado ao equilíbrio dinâmico da glicemia, bem como de outras variáveis metabólicas e hormonais. Em adição, estudo de Simões et al. (1999) constatou que, ao atingir a intensidade de exercício acima do LAn, a glicemia aumenta na medida que a intensidade de exercício é aumentada. Neste mesmo estudo ficou evidenciado que o comportamento da glicemia acompanha o comportamento do lactato sangüíneo no protocolo do IAT. Ressalta-se que, um dos métodos não-invasivo que permite a identificação do MEEL durante o exercício de cargas incrementais envolve a estimativa do LV. No entanto, a coincidência entre LV 2 e o limiar glicêmico individual ainda não está claro na literatura. Com base nesses fatos, os objetivos do presente estudo foram: estabelecer comparações entre os valores de consumo de oxigênio (VO 2), intensidade (W) e freqüência cardíaca (FC) obtidos durante a realização de protocolos de determinação do IGT e LV 2 em atletas de ciclismo e, posteriormente, verificar as possíveis associações entre os parâmetros obtidos pelos dois métodos. 1 2 Grupo de Estudo e Pesquisa em Metabolismo, Nutrição e Exercício. CEFE. UEL, Londrina, PR, Brasil. Faculdade de Educação Física. UNICAMP, Campinas, SP, Brasil. Apoio: CNPq e FAPESP.
64 Avelar et al. METODOLOGIA Sujeitos Fizeram parte deste estudo sete atletas de ciclismo, nível paulista e nacional, do sexo masculino que competiam nas categorias Bike Speed (N = 3) e Mountain Bike (N = 4), e tempo médio de prática na modalidade de 5,8 ± 3,5 anos. Os mesmos estavam envolvidos em programa de treinamento cinco vezes por semana com volume médio semanal de 140,1 ± 28,3 Km. As características gerais da amostra são apresentadas na Tabela 1. Todos os sujeitos receberam informações sobre as finalidades do estudo e os procedimentos aos quais seriam submetidos e assinaram consentimento livre e esclarecido. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina/UNESP de Botucatu-SP. Procedimentos experimentais Na primeira etapa do experimento, os indivíduos compareceram ao laboratório para realização de medidas antropométricas para caracterização da amostra e entrevista com as nutricionistas, onde foram orientados em relação a conduta alimentar a ser seguida durante o período do experimento. Posteriormente, os sujeitos realizaram um teste préexperimental, no intuito de familiarizar-se com o equipamento e o protocolo. A partir da segunda etapa do experimento, os indivíduos compareceram ao laboratório nos horários pré-definidos, onde foram submetidos ao teste para determinação do IGT e LV 2, os quais foram realizados aleatoriamente. Todos os testes (pré-experimental, IGT e LV 2) foram aplicados com intervalo de 72 horas entre os mesmos. Os indivíduos foram instruídos a não realizarem atividades físicas 24 horas antes da realização de cada teste para evitar interferências. Ergoespirometria Os testes incrementais foram realizados em cicloergômetro eletromagnético (Corival 400, Quinton, USA). As variáveis ventilatórias foram medidas continuamente em sistema ergoespirométrico de circuito aberto (QMC TM 90 Metabolic Cart, Quinton, Bothell, USA) utilizando-se da técnica breath-by-breath. No início de cada teste foi efetuada a calibração usando seringa de calibração de 3 litros Hans Rudolf 5530 e uma mistura de gás de 26% de O 2 com balanço de N 2 e 4% de CO 2 e 16%O 2 (White Martins Praxair, Inc., São Paulo, Brasil). A análise foi processada em computador IBM mediante cálculos da ventilação minuto (VE), do VO 2, da produção de dióxido de carbono (VCO 2) e da relação entre produção de dióxido de carbono e consumo de oxigênio (R). A FC foi mensurada por um cardiofreqüencímetro (Vantage NV, Polar Electro OY, Finlândia) com registros a cada 5 segundos, descarregados em software (Polar Precision Performance TM, Finlândia) para posterior análise. A FC correspondente as diferentes cargas foi determinada a partir do registro dos valores dos últimos cinco segundos de cada estágio. As variáveis de temperatura ambiente e umidade relativa do ar foram mantidas entre 21 e 24 C e 40 e 60%, respectivamente. Determinação do limiar glicêmico individual (IGT) Para determinação do IGT, inicialmente os indivíduos realizaram aquecimento de três minutos a uma carga de 50 W, e em seguida iniciou-se o teste incremental com aumento de carga de 50 W a cada três minutos, mantendo cadência de 70 revoluções por minuto. Os sujeitos foram incentivados verbalmente durante o teste incremental para prosseguirem no exercício até a exaustão voluntária. A coleta de sangue foi realizada no lóbulo da orelha em situação de repouso (préesforço), aos 20 segundos finais de cada carga até a exaustão. A partir da construção de um gráfico apresentando os valores de glicose sangüínea em cada estágio do teste incremental, determinou-se o IGT, considerando-se a carga de trabalho (Watts) correspondente a menor glicemia conforme proposto por Simões (2000) (Figura 1). 5 Glicemia sangüínea (mm 4,5 4 3,5 3 2,5 IG 250 2 0 50 100 150 200 250 300 350 C arga (W ) Determinação do limiar ventilatório (LV 2) Figura 1 Determinação do IGT em cicloergômetro para um sujeito. O LV foi identificado mediante aplicação do mesmo protocolo utilizado para determinar o IGT, porém, nesta situação, não foram realizadas as coletas de sangue. O LV 2, ou ponto de compensação respiratória, foi identificado em duplicata
Comparação entre limiar anaeróbio determinado por variáveis ventilatórias e pelo limiar glicêmico individual em ciclistas 65 mediante o uso do equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO 2), equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO 2), considerando o aumento abrupto do VE/VCO 2, de acordo com os critérios propostos por McLellan (1985). A figura 2 ilustra a identificação dos limiares, contudo, neste estudo foi analisado somente o LV2. LV2 LV1 Figura 2 Identificação do LV1 e LV2 de acordo com VE/VO 2 e VE/VCO 2. Análise da glicose sangüínea As amostras sangüíneas coletadas para dosagem da glicose foram imediatamente colocadas em microtúbulos de polietileno com tampa tipo Eppendorff de 1,0 ml, contendo 50 µl de solução hemolisante (fluoreto de sódio, 1%) e em seguida armazenadas a -70º C. A análise da glicose foi realizada através de um analisador eletroquímico (YSL 2300 STAT Yellow Spring Co., USA). Análise estatística Inicialmente, foi aplicado o teste de normalidade de Shapiro Wilk, para verificar se as distribuições dos dados eram normais. Posteriormente, as variáveis obtidas nos protocolos foram contrastadas a partir do teste t de Student para amostras dependentes. Coeficiente de correlação linear de Pearson foi empregado para verificar as associações entre as variáveis obtidas nos protocolos de determinação do IGT e LV 2. O nível de significância adotado para todas as análises foi de P<0,01. RESULTADOS A Tabela 1 apresenta as características gerais da amostra. Tabela 1 - Valores médios (± DP) das características gerais da amostra (n=7). Variáveis Média DP Idade (anos) 23,0 12,8 Massa corporal (kg) 65,2 4,7 Estatura (cm) 169,1 6,2 Na tabela 2, são apresentados os valores das variáveis obtidas no momento da exaustão nos protocolos de determinação do IGT e LV 2. Não foram observadas diferenças significantes entre nenhuma das variáveis analisadas dos protocolos de LV 2 e IGT (P>0,01). Tabela 2 - Valores médios (± DP) das variáveis obtidas no momento da exaustão nos protocolos de determinação do limiar glicêmico individual (IGT) e limiar ventilatório (LV 2) (n=7). Variáveis Média DP Teste do IGT VO 2max (ml.kg -1.min -1 ) 56,9 4,2 WVO 2max (W) 321,4 39,3 FCmax (bpm) 184,8 12,0 Teste do LV 2 VO 2max (ml.kg -1.min -1 ) 57,4 4,7 WVO 2max (W) 321,4 39,3 FCmax (bpm) 185,4 10,5 *Diferença significante (p<0,01); VO 2max = consumo máximo de oxigênio; WVO 2max = intensidade correspondente ao consumo máximo de oxigênio; FCmax = freqüência cardíaca máxima. Os resultados do VO 2, W e FC correspondentes ao LV 2 e IGT, são apresentados na Tabela 3. Nenhuma diferença significante foi encontrada entre os valores de VO 2, W e FC obtidos nos protocolos de LV 2 e IGT (P>0,01).
66 Avelar et al. Quanto aos valores de correlação (r) entre o VO 2 (r=0,89), a FC (r=0,96) e W (r=0,84) obtidos pelos dois métodos, foram observados índices elevados e significantes (P<0,01). Tabela 3 - Valores médios (± DP) das variáveis obtidas nos protocolos de determinação do limiar glicêmico individual (IGT) e limiar ventilatório (LV 2) (n=7). VARIÁVEIS LV 2 IGT VO 2Limiar (ml.kg -1.min -1 ) 47,5 ± 3,8 47,6 ± 3,7 WVO 2Limiar (W) 250,0 ± 28,8 242,85 ± 34,5 FCLimiar (bpm) 172,8 ± 9,5 170,0 ± 12,4 *Diferença significante (P<0,01); LV 2 = limiar ventilatório; IGT = limiar anaeróbio individual; VO 2Limiar = consumo de oxigênio nos limiares; WVO 2Limiar = intensidade correspondente aos limiares; FCLimiar = freqüência cardíaca correspondente aos limiares. DISCUSSÃO De acordo com achados de Schnabel et al. (1982), o equilíbrio dinâmico de lactato em exercícios à intensidades correspondentes ao Limiar Anaeróbio Individual (IAT) está associado ao equilíbrio dinâmico da glicemia, bem como de outras variáveis metabólicas e hormonais. Esses resultados foram confirmados posteriormente por Simões et al. (1996), que definiu o Limiar Glicêmico Individual (IGT) como sendo a carga de trabalho (W) correspondente a menor concentração de glicose sangüínea durante teste incremental. Neste mesmo estudo os autores constaram que o IGT correspondeu ao máximo estado estável de lactato (MEEL). Com relação ao LV 2, a literatura tem apontado que esta variável pode ser considerada um indicador do MEEL (AUNOLA; RUSKO, 1992; YAMAMOTO et al., 1991). Desta forma, teoricamente, as intensidades obtidas nos protocolos de determinação do IGT e do LV 2 deveriam coincidir. Os achados do presente estudo confirmam esta hipótese. Embora a intensidade do LV 2 seja 3,2% superior em relação à do IGT, esta diferença não foi estatisticamente significante. Além disso, os coeficientes de correlação entre as variáveis obtidas pelos dois métodos foram de r=0,84 a r=0,96. Esses resultados sugerem que quando a finalidade é classificar os sujeitos quanto à capacidade aeróbia, parece não existir interferência do protocolo utilizado. Diversos estudos têm evidenciado estreita relação entre o LAn determinado por meio da resposta do lactato sangüíneo e pelo método ventilatório (WYATT, 1999). Outros poucos estudos têm verificado relação direta entre o IAT e IGT em indivíduos treinados (SIMÕES et al., 1998; SIMÕES et al., 1999) e fisicamente ativos (SILVA et al., 2005; SIMÕES et al., 2003). Vale ressaltar que, o comportamento da glicemia acompanha o comportamento do lactato sangüíneo no protocolo do IAT (SIMÕES et al., 1999). No entanto, é reduzido o número de estudos desenvolvidos em torno da comparação entre o IGT e os limiares ventilatórios. Resultados semelhantes aos encontrados no presente estudo foram observados por Simões et al. (2003), que empregando testes incrementais na esteira, analisaram a relação entre as intensidades correspondentes ao IGT e LV 2 determinado pelo mesmo método utilizado na presente investigação, não observaram diferenças significantes entre as velocidades correspondentes ao IGT e LV 2 (12,6 ± 1,6 vs. 12,5 ± 1,7 m.s -1 ; P>0,05), além disso, encontraram alta correlação (r=0,93; P<0,05) entre os indicadores. Entretanto um aspecto importante que não pode ser desconsiderado diz respeito ao protocolo adotado para determinação dos limiares ventilatórios. Neste estudo, o protocolo empregado para determinar o LV 2 foi semelhante ao adotado para identificação do IGT, ou seja, a duração dos estágios foi de três minutos. De acordo com McLellan (1985), este segundo limiar (LV 2) parece não sofrer influência da duração dos estágios (1, 3 ou 5 minutos). CONCLUSÕES Com base nos resultados encontrados neste estudo, podemos concluir que os protocolos de determinação do IGT e LV 2 fornecem valores de VO 2, intensidade e FC semelhantes, apresentando ainda, altas correlações entre essas variáveis, o que possibilita a adoção do IGT para determinação do limiar anaeróbio em ciclistas. COMPARISON BETWEEN ANAEROBIC THRESHOLD DETERMINED BY VENTILATORY VARIABLE AND INDIVIDUAL GLYCEMIC THRESHOLD IN CYCLISTS ABSTRACT The purpose of this study was to compare and correlate the values of the Oxigen Intake (VO 2), Potence (W) and Heart Rate (FC) obtained by protocols of Ventilatory Threshold and Glycemic Individual Threshold (IGT) determination. The group of participants was constituted by seven cyclist which all of them had State and National competitor levels (age: 23,0 ± 12,5 year; total body mass: 65,2 ± 4,7 kg; height: 169,1 ± 6,2 cm). The IGT was determined by starting warming up for three minutes at 50 W with progressive raising by 50w.3min -1 until voluntary exaustion, followed by each participant given blood sample every 20 seconds on the final of each stage and during the recovery time. To LV determination, was utilized the same protocol adopted to determine IGT, but without taking blood sample from any of the participants. The LV was identified by pulmonary ventilation and by ventilatory equalls of O 2 e CO 2. The t test of Student did not show significant diferences on the variables. High level of association were found. The VO 2 (ml.kg -1.min -1 ), P (W) e FC (bpm) corresponding to LV e IGT, and the association between variable was, respectivally of: 47,5 ± 3,8 vs 47,6 ± 3,7 (r=0,89); 250,0 ± 28,8 vs 242,8 ± 34,5 (r=0,84); 171,8 ± 9,5 vs 170,0 ± 12,4 (r=0,96). According to the obtained results, can be conclude that the IGT and the LV produce similar values of VO 2, W e FC, making possible the adoption of the IGT to determine the Anaerobic Threshold in cyclist. Key words: Anaerobic Threshold, Glycemic Individual Threshold, cyclist
Comparação entre limiar anaeróbio determinado por variáveis ventilatórias e pelo limiar glicêmico individual em ciclistas 67 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AUNOLA, S.; RUSKO, H. Does anaerobic threshold correlate with maximal lactate steady-state? Journal of Sports Sciences, London, v.10, n.4, p.309-323, 1992. DAVIS, J.A. Anaerobic threshold: review of the concept and directions for future research. Medicine and Science in Sports and Exercise, Hagerstown, v.17, n.1, p.6-21, 1985. HECK, H.; MADER, A.; HESS, G.; MUCKE, S.; MULLER, R.; HOLLMANN, W. Justification of the 4-mmol/l lactate threshold. International Journal of Sports Medicine, Stuttgart, v.6, n.3, p.117-130, 1985. MCLELLAN, T.M. Ventilatory and plasma lactate response with different exercise protocols: a comparison of methods. International Journal of Sports Medicine, Stuttgart, v.6, n.1, p.30-35, 1985. SCHNABEL, A.; KINDERMANN, W.; SCHMITT, W.M.; BIRO, G.; STEGMANN, H. Hormonal and metabolic consequences of prolonged running at the individual anaerobic threshold. International Journal of Sports Medicine, Stuttgart, v.3, n.3, p. 163-168, 1982. SIMÕES, H.G. Limiar Glicêmico. In: DENADAI, B.S. Avaliação aeróbia: determinação indireta da resposta do lactato sangüíneo. Rio Claro: Motrix, 2000. p.67-88. SIMÕES, H.G.; CAMPBELL, C.S.G.; KOKUBUN, E.; DENADAI, B.S.; BALDISSERA, V. Determination of maximal lactate steady state velocity: coincidence with lower blood glucose. Medicine and Science in Sports and Exercise, Indianapolis, v.28, n.5, p.s405, 1996. SIMÕES, H.G.; CAMPBELL, C.S.G.; BALDISSERA, V.; DENADAI, B.S.; KOKUBUN, E. Determinação do limiar anaeróbio por meio de dosagens glicêmicas e lactacidêmicas em testes de pista para corredores. Revista Paulista de Educação Física, São Paulo, v.12, n.1, p.17-30, 1998. SIMÕES, H.G.; CAMPBELL, C.S.G.; KOKUBUN, E.; DENADAI, B.S.; BALDISSERA, V. Blood glucose responses in humans mirror lactate responses for individual anaerobic threshold and for lactate minimum in track tests. European Journal of Applied Physiology, Berlin, v.80, n.1, p.34-40, 1999. SIMOES, H.G.; CAMPBELL, C.S.; KUSHNICK, M.R.; NAKAMURA, A.; KATSANOS, C.S.; BALDISSERA, V.; MOFFATT, R.J. Blood glucose threshold and the metabolic responses to incremental exercise tests with and without prior lactic acidosis induction. European Journal of Applied Physiology, Berlin, v.89, n.6, p.603-611, 2003. SILVA, L.G.M.; PACHECO, M.E.; CAMPBELL, C.S.G.; BALDISSERA, V.; SIMÕES, H.G. Comparação entre protocolos diretos e indiretos de avaliação da aptidão aeróbia em indivíduos fisicamente ativos. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, Rio de Janeiro, v.11, n.4, p.219-223, 2005. STEGMANN, H.; KINDERMANN, W. Comparison of prolonged exercise tests at the individual anaerobic threshold and the fixed anaerobic threshold of 4 mmol.l(-1) lactate. International Journal of Sports Medicine, Stuttgart, v.3, n.2, p.105-110, 1982. SVEDAHL, K.; MAcINTOSH, B.R. Anaerobic threshold: the concept and methods of measurement. Canadian Journal Applied Physiology, Champaign, v.28, n.2, p.299-323, 2003. URHAUSEN, A.; COEN, B.; WEILER, B.; KINDERMANN, W. Individual anaerobic threshold and maximum lactate steady state International Journal of Sports Medicine, Stuttgart, v.14, n.3, p.134-139, 1993. WASSERMAN, K.; MCILROY, M.B. Detecting the threshold of anaerobic metabolism in cardiac patients during exercise. American Journal Cardiology, Dallas, v.14, n.8, p.844-852, 1964. WYATT, F.B. Comparison of lactate and ventilatory threshold to maximal oxygen consumption: a meta analysis. Journal of Strength and Conditioning Research, Colorado Springs, v.13, n.1, p.67-71, 1999. YAMAMOTO, Y.; MIYASHITA, M.; HUGHSON, R.L.; TAMURA, S.; SHINOHARA, M.; MUTOH, Y. The ventilatory threshold gives maximal lactate steady state. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, Berlin, v.63, n.1, p.55-59, 1991. Endereço para correspondência: Ademar Avelar, Av. Garibaldi Deliberador, 325, Bloco 2 APTO 3, Londrina, Paraná. E-mail: ademaravelar@yahoo.com.br