quarta-feira, 16 de setembro de 2009
MEDIDAS DA ATIVIDADE FÍSICA: REVISÃO DE MÉTODOS
Calorimetria
A calorimetria direta mede a energia despendida a partir da taxa de calor perdido pelo
corpo para o ambiente, e é usualmente uma medida de corpo inteiro, realizada dentro de
câmaras fechadas (Murgatroyd et al, 1993). Este método apresenta uma grande precisão e um
ambiente ótimo para estudos controlados, no entanto apresenta como desvantagens um custo
muito elevado, a dificuldade de combinação com medidas invasivas, um tempo maior para
pesquisadores e sujeitos de estudo, e um ambiente artificial que não representa as atividades
realizadas na vida diária (Murgatroyd, 1993; Schoeller e Racette, 1990).
Na calorimetria indireta a produção de calor é determinada à partir da taxa de troca
gasosa associada com o substrato energético predominante (Murgatroyd, 1993). Neste
método o sujeito é mantido em uma câmara em que a troca gasosa é controlada. Os resultados
são semelhante aos da calorimetria direta. Métodos portáteis e móveis que dispensam
acomodar o sujeito em um laboratório calorimetria indireta tem sido desenvolvidos, entre estes
a Bolsa de Douglas, o Respirômetro K-M e o Sistema Oxilog. No entanto, o emprego destes
métodos são limitados pela adaptação do sujeito ao aparelho e pelo custo elevado
(Murgatroyd, 1993; Schoeller e Racette, 1990).
Monitoração de Freqüência Cardíaca
Fundamenta-se na relação linear entre freqüência cardíaca e gasto energético. O
avanço na telemetria e miniaturização dos equipamentos tem tornado este mé todo mais fácil e
acessível. Entre os métodos de medida da freqüência cardíaca estão a radiotelemetria, a
gravação contínua do E.C.G e o microcomputador (Karvonen & Vuorima, 1988). Nos últimos
anos, um dos equipamentos que tem sido amplamente utilizado com grande aceitação é o
monitor de freqüência cardíaca, que armazena os dados e permite a transferência para um
microcomputador por meio de um software específico, da marca Polar.
Neste método o gasto energético é estimado à partir do ajuste de curvas individuais
durante uma variedade de atividades em laboratório (Melanson & Freedson, 1996). Embora os
monitores mensurem com precisão a freqüência cardíaca, a sua precisão para a medida de
gasto energético é limitada pelo fato da freqüência cardíaca alterar independente da atividade
física (Schoeller & Racette, 1990). Entre os fatores que podem alterar a associação com a
resposta do VO2 ao exercício estão o aumento da temperatura ambiente e da umidade, fadiga,
estado de hidratação, e respostas emocionais (Hensley et al., 1993). Outra limitação deve-se
ao fato de em indivíduos sedentários, freqüência cardíaca medida em 24h quase não
ultrapassar os limites de repouso, o que dificulta a distinção entre atividades leves e
moderadas (Melanson & Freedson, 1996). Apesar desta limitação, a freqüência cardíaca pode
fornecer uma indicação da intensidade, duração e freqüência da atividade.
Água Duplamente Marcada (Doubly Labeled Water)
Inventado nos ano 40, este método foi por mais de 30 anos utilizado quase
exclusivamente em animais, sendo as primeiras experiências com humanos iniciadas nos anos
80. O primeiro trabalho foi validano o método em humanos foi publicado em 1985 (Murgatroyd
et al., 1993). Desde então, tem sido empregado na estimativa do gasto energético.
O princípio do método é a ingestão de água marcada com isótopos de deutério e
oxigênio. O deutério é eliminado como água, enquanto o oxigênio é eliminado como água e
dióxido de carbono. A medida da concentração destes elementos na urina e no ar expirado
permite o cálculo da demanda de energia (Schoeller & Racette, 1990; Murgatroyd et al, 1993;
Hensley et al. 1993). Embora apresente uma grande precisão, com erro de medida em torno
de 4 – 7% (Schoeller & Racette, 1990), o custo elevado e a necessidade de pessoal e
equipamentos muito especializados restringe o seu uso em estudos mais amplos. Além destas,
outra limitação apontada é que este método não permite discriminar o tipo de atividade e a
intensidade do exercício (Melanson & Freedson, 1996). Todavia, é um método que tem sido,
empregado na validação de outras técnicas e em estudos clínicos de controle de balanço
energético (Hensley et al., 1993).
Métodos que utilizam Sensores de Movimento
O uso de sensores eletrônicos de movimento se baseia na hipótese de que o movimento
dos segmentos corporais reflete o gasto energético total (Melanson & Freedson, 1996). O
avanço das tecnologias tem permitido o desenvolvimento de instrumentos pequenos e leves
que permitem o armazenamento de dados por um determinado tempo. São colocados no pulso
ou no cinto e medem o gasto energético pelo registro das acelerações do corpo ao longo do
tempo, e então a partir de equações de estimativa permitem o cálculo do consumo de oxigênio
e do gasto energético (Schoeller & Racette, 1990). Entre estes instrumentos encontram-se
Pedômetros, Large-Scale Integrators, Acelerômetros e Monitores Tridimensionais de Atividade.
Pedômetros
O pedômetro é um contador mecânico que grava movimentos de passos em resposta a
aceleração vertical do corpo (Hensley et al., 1993). A distância deslocada pode ser estimada
calibrando-se o equipamento à amplitude da passada.
Apesar de apresentar um custo relativamente baixo, os pedômetros não são sensíveis a
atividades sedentárias e estáticas, a exercícios isométricos e nas atividades que envolvam os
braços (Melanson & Freedson, 1996). Aisworth et al., (1994) relatam que estes aparelhos
tendem a subestimar distâncias em velocidades baixas e superestimar distâncias em
caminhadas e corridas rápidas, e ainda a localização no corpo e a diferença da tensão da mola
entre os instrumentos podem resultar em registros imprecisos (Hensley et al., 1993). Mas
apesar da imprecisão, estes equipamentos podem diferenciar mudanças nos padrões de
atividades físicas (Aisworth et al., 1994; Hensley et al., 1993).
Large-Scale Integrators (LSI’s)
Estes equipamentos são sensores de movimento em que um balanço maior que 3º resulta
na ativação de uma chave de mercúrio, a cada 16 acionamentos desta chave uma contagem é
registrada (Melanson & Freedson, 1996). Do tamanho aproximado de um relógio de pulso, o
que possibilita que seja colocado em diferentes posições no corpo, e com um mecanismo de
mercúrio mais durável do que com molas, é mais confiável e versátil que o pedômetro. O LSI
permite que se discrimine diferenças de padrões de atividades físicas entre grupos que diferem
em nível de atividade física (Aisworth et al., 1994; Melanson & Freedson, 1996), entretanto
apresenta uma correlação fraca com níveis de VO2 estimados durante caminhada, corrida e
ciclismo (Aisworth et al., 1994), e ainda não monitora a intensidade do movimento (Melanson &
Freedson, 1996). Soma-se a isto o custo, o que torna difícil a sua aplicação em estudos de
maior abrangência.
Acelerômetros
Acelerômetros são aparelhos portáteis que são sensíveis à aceleração do corpo e
transformam esta informação em unidades de gasto energético (Hensley et al., 1993). O
acelerômetro mais amplamente utilizado é o Caltrac. Neste aparelho acelerações verticais
resultam no movimento de um condutor piezoelétrico interno, e a quantidade de movimentos é
proporcional ao tamanho da aceleração (Melanson & Freedson, 1996). Este mecanismo
cerâmico de condução é mais confiável e durável do que os mecanismos com molas, e como é
sensível à intensidade e à quantidade de movimento, assim como a movimentos mais suaves
do corpo humano, o Caltrac tem substituído o pedômetro e o LSI na pesquisa em atividade
física (Melanson & Freedson, 1996).
Entre as vantagens do Caltrac estão o tamanho e custo reduzido, e a não interferência na
atividade em andamento, por outro lado muitas atividades que não envolvem movimento
vertical não são bem mensuradas por este aparelho, como ciclismo, natação e levantamento
de pesos (Sallis & Owen, 1999). Por esta razão, o Caltrac é mais preciso quando a forma de
atividade predominante é a caminhada, sendo apropriado para uso em estudos de campo
nesta situação (Melanson & Freedson, 1996).
Monitores Tridimensionais de Atividade
O avanço na tecnologia resultou no desenvolvimento de acelerômetros tridimensionais
desenhados especificamente para a pesquisa em atividade física. Foram desenvolvidos
modelos com estrutura de triaxial e sensores em cada eixo e outros com um único disco
piezoelétrico que deforma como resposta a cada movimento (Melanson & Freedson, 1996).
Estes aparelhos detectam movimentos laterais, horizontais e verticais, mas uma vantagem
teórica destes aparelhos ainda não foi comprovada (Sallis & Owen, 1999).
Alguns estudos de validação têm sido desenvolvidos utilizando o modelo Tritrac R3D,
que é capaz de armazenar dados ao longo de determinados períodos de tempo, mas o
tamanho deste aparelho, que é maior que o Caltrac, pode fazer com que participantes de
estudos relutem em utilizá-lo, especialmente jovens e crianças (Sallis & Owen, 1999). Welk e
Corbin (1995) encontraram uma correlação 0,88 com o Caltrac e de 0.58 com a freqüência
cardíaca em crianças. Em outro estudo, Sherman et al., (1998), encontrou uma correlação de
0,96 com a calorimetria indireta em homens durante caminhada. Em um estudo semelhante
com jovens Almeida et al., (1999) encontraram uma correlação de 0,70, caminhando
lentamente, 0,81, caminhando rápido e 0,86 em corrida, sugerindo que o Tritrac é eficiente ao
discriminar diferentes atividades, apesar de superestimar o gasto energético. Welk, Corbin e
Kampert (1998) encontraram uma correlação de 0,70 e 0,77 entre o Tritrac e a freqüência
cardíaca em períodos na sala de aula e na aula de educação física respectivamente. Estes
novos estudos têm sugerido a possibilidade de utilização deste novo equipamento em
pesquisas na área de atividade física. No entanto, novas pesquisas ainda são necessárias para
validar o uso do aparelho em diferentes populações e situações, assim como o
desenvolvimento de tecnologia que permita a miniaturização e conseqüente redução da
reatividade do mesmo.
Métodos que Utilizam Informações dadas Pelos Sujeitos (Survey ou Levantamento)
Também conhecido como survey ou levantamento, este método envolve instrumentos
na forma de questionários, entrevistas e diários de atividade. Estas são as ferramentas mais
comumente empregadas em estudos epidemiológicos de larga escala (Melanson & Freedson,
1996; Kriska, 1997). A abordagem utilizada para medir a atividade física varia em sua
complexidade da forma auto-administrada, as questões com itens simples até a entrevista.
Para Sallis e Owen (1999) de uma maneira geral os questionários: a) requerem aos
respondentes que recordem suas atividades ao longo de um período em particular; b) podem
ser administrados por um entrevistador ou por telefone, ou ainda auto-administrados; c) os
respondentes podem ser solicitados a recordar atividades de lazer apenas ou atividades de
trabalho e de lazer; e d) podem também perguntar sobre a descrição de atividades bem
detalhadas, como freqüência, duração e intensidade a cada hora, ou apenas menos detalhada,
como a participação em classes mais amplas de atividades.
Os diários podem detalhar toda a atividade física realizada num período de tempo que é
usualmente curto, de 1 a 3 dias. Devido ao curto intervalo de tempo investigado, os diários
podem não representar o padrão de atividade física de longo termo e também apresentam a
desvantagem exigir um maior esforço do participante no seu preenchimento, assim como uma
maior reatividade, ou modificação do padrão de atividade física durante o período de
investigação (U.S. Department of Health and Human Services, 1996). Os levantamentos
recordatórios têm uma menor influência no comportamento embora possa haver alguma
dificuldade em recordar a atividade, especialmente em idosos e crianças até 10 anos (Sallis &
Owen, 1999).
Os levantamentos apresentam como principais vantagens: a) uma grande quantidade
de informação em relação ao tempo e custo envolvido; b) facilidade de administração; c) não8
reatividade; e, d) em geral não oferece dificuldade para preencher (Hensley et al. 1993). Kriska,
(1997) relata que a escolha destes métodos para estudos populacionais se deve ao fato destes
possuírem as características de: a)não-reatividade; b)praticabilidade, c)aplicabilidade; e,
d)acuracidade. Todavia estes métodos não oferecem estimativas tão precisas de gasto
energético quanto os métodos diretos, como a calorimetria.
Embora possua uma vantagem especialmente quanto ao custo e abrangência dos
estudos existem algumas desvantagens no emprego de levantamentos. Hensley et al (1993)
considera que uma desvantagem deste método é que o instrumento empregado pode não
identificar todas os comportamentos de atividade física, o que pode levar a uma dificuldade em
classificar os hábitos de atividade física.
As medidas de reprodutibilidade e validade podem assegurar a precisão e qualidade da
medida em questionários. Um questionário confiável deve apresentar os mesmos resultados
quando administrado nas mesmas circunstâncias, e para tanto são realizadas as medidas de
reprodutibilidade. Os estudos de reprodutibilidade utilizam coeficientes de teste-reteste ou
correlação intraclasse (Kriska, 1997). Num estudo recente Nahas e Barros (1999) procuraram
verificar a reprodutibilidade do Questionário Internacional de Atividade Física (OMS- 6.0) com
adultos no Brasil e encontraram um valor (R) de 0.55, 0.60, e 0.68 para atividades
ocupacionais, domésticas e de lazer respectivamente, confirmando a utilização do instrumento
na versão para língua portuguesa. A medida de validade determina o quanto o questionário
mede aquilo que para o qual foi desenvolvido (Kriska, 1997). Para a validação de
questionários, diversas medidas diretas da atividade física têm sido empregadas, e embora
muitos destes métodos sejam considerados padrões adequados, a validade pode ser
adequadamente medida, verificando a correlação do questionário com diferentes instrumentos
(Sallis & Owen, 1999). Todavia, mediante a ausência de um padrão ouro como medida de
comparação tem levado a outras alternativas como a utilização da aptidão cardiorespiratória
como padrão de validação (U.S. Department of Health and Human Services, 1996). Embora a
atividade física habitual seja um determinante para a aptidão cardiorespiratória, outros fatores
tais como herança genética, sexo e idade também tem um importante papel, apesar de alguns
estudos de correlação demonstrar que a atividade física auto-relatada não seja perfeitamente
correlacionada com a aptidão cardiorespiratória, ainda possa ser o maior fator preditivo (U.S.
Department of Health and Human Services, 1996).
segunda-feira, 22 de junho de 2009
Artigo sobre ergoespirometria
Arquivos Brasileiros de Cardiologia
Print version ISSN 0066-782X
Arq. Bras. Cardiol. vol.71 n.5 São Paulo Nov. 1998
doi: 10.1590/S0066-782X1998001100014
Atualização
Ergoespirometria. Teste de Esforço Cardiopulmonar, Metodologia e Interpretação
Paulo Yazbek Jr, Ricardo Tavares de Carvalho, Lívia Maria dos Santos Sabbag, Linamara Rizzo Battistella
São Paulo, SP
O teste ergométrico (TE) convencional, com interpretação do eletrocardiograma, apresenta-se como um método valioso para detectar modificações entre a disponibilidade e a necessidade de oxigênio pelo miocárdio, avaliar arritmias e o comportamento da pressão arterial com ou sem o uso de medicamentos. Porém, muitas questões da função cardiovascular e respiratória ficam sem resposta diante de uma avaliação pelo TE 1-5.
O diagnóstico e avaliação de insuficiência cardíaca em uma extremidade, e a real capacidade funcional de atletas em outro, é de interesse do clínico e de profissionais especializados na caracterização da etiopatogenia e do desempenho nos casos em estudo.
Pacientes com distúrbios ou lesões que acarretam sobrecarga de pressão ou de volume e mesmo aqueles que evoluem com disfunção diastólica, podem se beneficiar com a obtenção de parâmetros obtidos pelo método de análise cardiopulmonar, também denominado ergoespirometria (TE-CP).
Metodologia e interpretação de dados obtidos em avaliação cardiopulmonar ao esforço
Indicaremos a seguir como interpretar os dados obtidos com a metodologia num verdadeiro check-list dos parâmetros em estudo.
Condições preliminares para uma boa avaliação - A ansiedade gerada na expectativa do exame, bem como a utilização de bucal próprio e o uso de clip nasal pelo indivíduo antes do início do teste, poderá eventualmente alterar o comportamento das variáveis ventilatórias. Portanto, é necessário um esclarecimento prévio da prova a ser feita e, em alguns casos, um treino com o sistema sem preocupação com o registro. Em nossa experiência, uma quantidade mínima de água deverá ser fornecida ao examinando antes do esforço a ser realizado, para ser evitado sensação desagradável de ressecamento com o uso do bucal.
Os registros eletrocardiográficos com as derivações selecionadas são feitas previamente e as manobras ventilatórias, salvo estudo específico, não deverão ser utilizadas.
Pede-se ao paciente uma inspiração e expiração profunda com discretos movimentos de marcha estacionária por alguns segundos, observando o relaxamento muscular dos ombros e do tórax, evitando a respiração superficial. O início do teste deverá ser realizado, em geral, de 3 a 5min após a introdução do bucal e clip nasal. Aguarda-se, para isto, VE, QR e consumo de oxigênio (VO2) adequados. A VE de repouso ideal para início do exercício situa-se entre 8 e 15L/min, o QR entre 0,75 e 0,85 e o VO2 de repouso próximo a 3,5mL/kg/min, correspondente a 1 MET.
As condições de temperatura ambiente (próximo a 22ºC±2), e umidade relativa do ar em torno de 60%, seriam ideais no momento da prova.
No local, equipamentos de emergência (desfibrilador e medicamentos) necessários para uma eventual parada cardíaca ou arritmia grave.
A calibração do equipamento, prévia ao exame, é necessária pois algumas variáveis são analisadas em presença de vapor d'água em condições denominadas de BTPS (body temperature pressure saturated), ex.: a VE que inclui a freqüência respiratória (FR) e o volume corrente (VC).
Outros parâmetros como o consumo de oxigênio (VO2) e a produção de dióxido de carbono (VCO2) são analisados em condições denominadas de STPD (standard temperature pressure and dry), que corresponde a situação de OºC de temperatura, pressão de 760mmHg ao nível do mar e em condições de ausência de vapor de água, ou seja, seco.
Nas relações que incluem a VE, o VO2 ou VCO2, como o equivalente ventilatório de VO2 (VE/VO2), lê-se o numerador em condições de BTPS e o denominador em STPD, sendo da mesma maneira avaliada a relação VE/VCO2.
É polêmica a discussão dos protocolos a serem empregados. Não existindo uma concordância, devemos empregar aquele que se adapte melhor ao caso. O protocolo de rampa tem sido muito utilizado, porém não podemos descartar o uso de avaliações que forneçam o que chamamos de steady-state ou equilíbrio de carga durante algum intervalo de tempo. Muito útil, quando queremos realmente saber se o paciente ou atleta encontra-se em condições aeróbias. É estipulado o tempo em torno de 12min como necessário para uma boa eficácia de prova, caso não haja limitações por cardiopatia grave 6.
Tabela para quantificar o esforço, como a de Borg (quadro I), é de fundamental importância pois complementa com dados objetivos a subjetividade declarada do esforço, bem como para orientar o examinador na indicação de exercícios adequados.
Obtenção de um teste verdadeiramente máximo (VO2 max) - Pela ergometria convencional, a obtenção de freqüência cardíaca (FC) máxima, com a utilização de fórmulas (220-idade) ou (210-idade x 0,65), é sujeita a um desvio padrão de até ±12bpm, comprometendo muitas vezes o treinamento em pacientes que necessitam controle mais vigoroso pela presença de arritmia, hipertensão arterial, isquemia, etc.
Pelo uso da ergoespirometria é possível determinar, com relativa precisão, o VO2 max com os seguintes dados: a) presença de QR (VCO2/VO2) >1.1; b) existência de um limiar anaeróbio (limiar de lactato); c) VE >60% da máxima prevista; e) eventual presença de um platô no VO2 diante de um aumento na carga de esforço.
Estes dados, concomitantes à avaliação de FC atingida e a sensação subjetiva de esforço podem assegurar um teste máximo. Weber e col 3 sugeriram que a classificação funcional dos pacientes portadores de insuficiência cardíaca congestiva (ICC) teria sido baseada nas respostas de limiar aeróbio (LA) e VO2 max. Os indivíduos que apresentam valores de VO2 no LA entre 11 e 14mL/kg.-1 min-1 e VO2 max entre 16 e 20mL/kg-1 min-1 foram considerados com ICC leve a moderada, enquanto os que tiveram valores de VO2 entre 5 e 8mL/kg-1 min-1 no LA e VO2 max <10ml/kg-1 min-1 foram classificados com ICC grave. Além disso, nesse estudo o VO2 max correlacionou-se estreitamente com o índice cardíaco (IC) durante o exercício. Pacientes com VO2 max >20mL/kg-1 min-1 mostraram um IC >8Lmin-1 m2, entretanto, aqueles com VO2 max <10ml>-1 mm-1 mostraram um IC <4lmin-1 m2.
A relação VO2/WR é outra variável importante, medida durante exercício de protocolo de rampa, cujo valor incrementa-se progressivamente até o máximo; o valor normal é de cerca de 10ml/min/W quando um incremento de 10 a 20watt/min de rampa é empregado. Valores inferiores poderão significar uma baixa na função de reserva cardíaca.
Em 1985, Szlachcic e col 6 verificaram que os pacientes com VO2 max <10ml/kg-1min-1 tinham mortalidade de 77% em um ano, e nos com VO2 max entre 10 e 18mL/kg-1min-1, esse índice diminuía para 14%.
Convém lembrar que indivíduos adultos que apresentam valores >40mL/kg-1min-1 já apresentam algum tipo de condicionamento físico e os situados entre 20 a 40mL/kg-1min-1 são quase sempre sedentários não necessariamente portadores de cardiopatia.
Ventilação pulmonar (VE) - Resultante do produto da FR pelo VC. Fisiologicamente, durante o exercício, o incremento da VE é proporcional à produção de dióxido de carbono (VCO2).
A VE, durante o TE-CP, aumenta progressivamente atingindo um platô máximo, caracterizando uma maior produção de CO2.
Em esforço, a VE poderá atingir até 200L de ar ventilado por minuto (em atletas), sendo limitada em cardiopatas e pneumopatas. Como ela é resultante do produto FRxVC, a avaliação isolada destes dois parâmetros, muitas vezes, faz-se necessária. A FR durante o teste, raramente, ultrapassa 50 ciclos/min, e o VC representa, parcialmente, a capacidade de expansibilidade pulmonar. O VC que, em repouso, pode variar de 300 a 600mL por movimento respiratório pode aumentar até, aproximadamente, 70% da capacidade vital ao esforço.
Alguns equipamentos fornecem dados da relação existente entre o espaço morto (VD) e o VC (ou VT – tidal volume). O comportamento normal do chamado VD/VT diminui durante o esforço em indivíduos normais. O incremento poderá significar modificações significativas na relação VE/perfusão pulmonar.
Equivalentes respiratórios de VO2 e VCO2 - As relações VE/VO2 e VE/VCO2, mantendo-se a VE em condições de BTPS e VO2 e VCO2 em STPD, relacionam quantos litros de ar por minuto são necessários e devem ser ventilados para consumir 100mL de O2 (normal entre 2,3 e 2,8L/100mL) ou produzir em CO2. Poderá esta relação ser expressa em 23 a 28 litros de ar ventilado para 1 litro de O2 consumido.
Durante o esforço crescente, as relações VE/VO2 e VE/VCO2 diminuem, progressivamente, para depois aumentar até o final do esforço. A VE/VO2 atinge valores mínimos precedendo a relação VE/VCO2. As variáveis citadas são de fundamental importância na detecção do limiar anaeróbio (LA) como veremos adiante. (fig. 2).
Pressão expirada de O2 (PETO2) ou fração expirada de O2 (FEO2) - A PETO2 em repouso é de ±90mmHg, diminui transitoriamente logo após o início do exercício, desde que o aumento na VE seja mais lento que o incremento no VO2. Ao ultrapassar o LA I, a PETO2 aumenta 10 a 30mmHg ao atingir o esforço máximo, devido a hiperventilação provocada pela diminuição do PH. A FEO2 tem o mesmo comportamento, diminuindo no início do esforço e atingindo um valor mínimo, incrementando-se a seguir. Este parâmetro facilita a detecção do limiar anaeróbio I (LA I).
Pressão expirada de dióxido de carbono (PETCO2) - O valor da PETCO2 ao nível do mar varia de 36 a 42mmHg. Eleva-se 3 a 8mmHg durante exercício de intensidade leve a moderada, atinge um máximo, caracterizando o LAII, e pode em seguida diminuir. A FE CO2 tem o mesmo comportamento durante exercícios de carga crescente.
QR e/ou razão de troca respiratória (RER-R) – QR= VCO2/VO2 – Esta variável significa relação entre o CO2 produzido e o O2 consumido. Ao realizar exercício com R próximo de 0,70, estamos consumindo mais lipídeos. Com valores próximos de 1,00, consumimos mais carboidratos. Exemplos:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + H2O + E - portanto QR = 6CO2/6O2= 1;
(glicose)
C16H32O24 + nO2 = 6CO2 + H2O + E - portanto QR = 6CO2/nO2 = <1,0
(ex. de lípides)
Durante a combustão de carboidratos, forma-se 830 cm3 de CO2 com 1g de lípides e 1430cm3 de CO2. O valor de n será sempre incrementado para a produção do CO2 e, portanto, com gasto energético maior, caracterizando um QR menor do que a unidade.
Pulso de oxigênio PO2 (VO2/FC) - Considerada uma das mais importantes variáveis utilizadas pela ergoespirometria, pois demonstra a quantidade de O2 que é transportada a cada sistole cardíaca. Uma diminuição do desempenho de VE pode ser detectada em uma prova de esforço crescente com observação do pulso de O2.
Medição não invasiva do limiar anaeróbio e sua relação com a produção láctica. Importância na medição do desempenho - Desde que foi publicado o trabalho de Wasserman e col 5 tem-se levantado muitas indagações sobre o conceito de LA entre os fisiologistas de exercício e bioquímicos. Porém hoje é bem definido o que ocorre durante um teste de esforço com cargas crescentes.
O ácido láctico é o ácido fixo predominante produzido durante exercício. Possui um pH de, aproximadamente, 3,8 e, portanto, está totalmente dissociado do pH da célula (7,0). O sistema de tamponagem do HCO3 restringe a alteração do pH, que ocorreria através da formação deste ácido relativamente forte, porque a reação: H+ + HCO3 « H2CO3 « CO + H2O ou LaH + NaHCO3 « NaLa + CO2 + H2O se dirige à direita para formar CO2. Em associação com a formação HCO3 durante a tamponagem, a concentração de HCO3 diminui em proporção inversa com o aumento na concentração de lactato. Em razão de a tamponagem do H+ associada à produção de lactato ocorrer no meio intracelular, a produção de CO2 pela célula deve aumentar. O aumento de lactato e a diminuição do HCO3 na célula serão rapidamente equilibrados, através de intercâmbio transmembrânico desses íons. Conseqüentemente, o fluxo do CO2 adicional, gerado na célula através da tamponagem, deverá ser detectado rapidamente na troca de gases do pulmão.
Um teste de nível de esforço progressivo, em que são medidas as trocas do gás, e o VO2 no LA, permite a medição dos fenômenos associados à acidose metabólica em desenvolvimento. À medida que aumenta o nível de esforço, VO2, VCO2 e VE aumentam de forma linear. Acima do LA, a produção de ácido láctico acarreta um aumento de CO2 da célula e da taxa de CO2 venosa, o que resulta em aceleração do incremento de VCO2, geralmente acompanhado de um aumento paralelo em VE, mantendo, desta forma, o PaCO2 constante. Como o nível de incremento de VO2 permanece linear, enquanto o VE acelera, o PETO2 aumenta caracterizando o LA I enquanto o PETCO2 não diminui de forma recíproca. Estes fenômenos determinam o limiar I. Como corolário, o equivalente ventilatório para O2 (VE/VO2) aumenta sem que haja um aumento no equivalente ventilatório para CO2 (VE/VCO2). O estreito aumento paralelo em VE e VCO2, visto inicialmente acima do LA, reflete um breve período de tamponagem isocápnica, isto é, VE/VCO2 e PETCO2 não se alteram, enquanto VE/VO2 e PETO2 aumentam. De acordo com Wasserman e col, esta é uma demonstração sensível de troca de gás para a medição não-invasiva do limiar anaeróbio. À medida que o nível de esforço aumenta, o pH cai subseqüentemente, fazendo com que a VE aumente mais depressa do que a produção de CO2. Isto faz com que o PaCO2 caia e o pH aumente. Esta compensação respiratória para a acidose láctica não-respiratória resulta em um aumento de VE/VCO2 bem como em um decréscimo adicional em VE/VO2 (fig. 2), caracterizando o limiar II).
Quando é medido no LA, o consumo de O2 (VO2) não é afetado pelo tipo de protocolo de exercício usado para uma determinada forma de esforço. Além do mais, o VO2 no LA não será afetado pela duração de cada incremento de nível de esforço.
O limiar ventilatório aeróbio (LV 1) foi considerado como sendo o ponto em que houve quebra de linearidade do VE/VO2, tendência de ascensão abrupta da razão de troca respiratória (RER) e menor pressão expirada final de oxigênio (PETO2) ou fração expirada de O2 (FEO2). O limiar ventilatório anaeróbio (LV2) foi considerado como o ponto em que houve quebra de linearidade do VE/VCO2 e maior pressão expirada final de CO2 (PETCO2) ou fração expirada de CO2 (FECO2), precedendo sua queda abrupta. O LV 2 é também denominado ponto de descompensação ácido-metabólico (fig. 2).
O LA também pode ser determinado pelo método do V-slope detectado no chamado turning point da curva VCO2 x VO2 (fig. 3).
Boucher e col 8, estudando indivíduos saudáveis, verificaram o comportamento da função ventricular, analisando o comportamento da FE do repouso até o LA e, deste, até a intensidade máxima de exercício. A FE aumentou do repouso para o LA, mas a mesma resposta não foi verificada do LA para o exercício máximo. Eles concluíram que o maior incremento da FE ocorre em estágios de esforço aquém do LA, sendo que, após, a resposta pode ser variável e um aumento uniforme não é necessariamente esperado em indivíduos normais. Em relação ao comportamento do desempenho ventricular durante o esforço, em relação ao LA, merece destaque o estudo de Goodman e col 9 que concluiu que o mecanismo de Frank/Starling exerce funções progressivamente diferente antes e após o LA. Os resultados sugerem que antes do LA, o mecanismo de Frank/Starling é mais operante e a contatilidade miocárdica, ao contrário, é mais efetiva acima do LA 10,11.
A importância na detecção do LA, para o clínico, incide no fato de que exercícios realizados numa intensidade acima do LA pode provocar um aumento abrupto nos níveis de catecolaminas, causando as conseqüências conhecidas de arritmia, hipertensão e isquemia do miocárdio.
Num estudo realizado no Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da FMUSP 11, foram avaliados pacientes com ICC e os resultados apontaram comportamentos díspares nas variáveis ergoespirométricas, caracterizando capacidade funcional diminuída em pacientes que foram a óbito em tempo de esforço físico, em condições anaeróbias, menor que outros que não mostraram melhor desempenho.
Em conclusão, o método de avaliação com gases expirados apresenta-se como mais uma arma na propedêutica não invasiva de determinar a real capacidade funcional de atletas e pacientes com comprometimento cardiovascular e ou pulmonar.
Avaliação Cardiorespiratória
Treinamento:
- princípio da individualidade biológica;
- princípio da adaptação;
- princípio da sobrecarga;
- princípio da interdependência de volume / intensidade;
- princípio da continuidade;
- princípio da especificidade.
Efeito do Treinamento:
Para ser eficaz, uma sessão de treinamento deve provocar, uma perturbação no equilíbrio interno do corpo (homeostase), o exercício é um esforço e deteriora o desempenho. Durante a fase de recuperação o corpo começa a ser reconstruído, se adaptando as exigências do exercício para ser capaz de repetir a tarefa.
Na realidade o corpo é reconstruído de uma forma um pouco melhor, num fenômeno chamado de "supercompensação".
Recuperação:
O tempo necessário para a recuperação depende da intensidade (FC) e da duração da sessão de treinamento. É essencial programar as sessões e os intervalos de recuperação adequadamente, para evitar o excesso ou o treinamento deficiente.
Coração
Seu coração reage a tudo que acontece no seu corpo, como um velocímetro. Aumentando e diminuindo o seu ritmo, de acordo com as ordens que recebe do SNC. A análise da frequência cardíaca pretende estimar o nível de condicionamento, a velocidade de consumo calórico, o nível de estresse psicológico, o surgimento de alguma anormalidade patológica e muitas outras coisas.
Zonas de frequência cardíaca:
Pesquisas científicas comprovaram, que o nível de intensidade (bpm) combinado com a duração do exercício e o tempo de recuperação, provocam efeitos no organismo, desde a perda de peso até a melhoria do condicionamento anaeróbico. Para a conveniência dos praticantes, a intensidade, foi dividida em zonas alvo. Cada uma delas determinada por um fenômeno fisiológico.
- Atividade moderada: 50-60% da FCmáx = Condicionamento básico ou reabilitação
- Controlar o peso: 60-70% da FCmáx= manutenção da saúde e do condicionamento cardiovascular
- Melhorar a resistência: 70-80% FCmáx= melhoria do condicionamento aeróbico - atletas sérios
- Competição (alto risco): 80-100% FCmáx= atletas de competição, aumento do desempenho máximo
Princípios gerais da prescrição de exercício:
Os componentes essenciais de uma prescrição sistemática incluem:
Modalidade(s) apropriada (s), intensidade, duração , frequência e progressão da atividade física;
Estes 5 componentes são aplicados para pessoas de todas as idades e capacidades funcionais independente da existência ou ausência de fatores de risco ou de doença. (ACMS,2000)
Efeitos do exercício aeróbio:
Os pulmões fornecem O² ao sangue. Eles podem receber mais ar e difundir mais O² ao sangue.
O coração bombeia sangue rico em O² aos músculos. ele aumentando de tamanho, pode bombear mais sangue por batimento e bate mais lentamente em repouso ou durante o exercício
Os músculos utilizam o O² para queimar combustível para produção de energia . Os músculos adquirindo maior fortalecimento, podem queimar mais combustível, especialmente gordura, durante o exercício.
Obs: O exercício aeróbico na forma e intensidade corretas fazem com que o músculo do coração se torne mais forte
Obs: a circulação, a ventilação e o metabolismo estão intimamente ligados e todos melhoram com o treinamento aeróbico (fonte: David Nieman - Exercício e Saúde (1999)
Consumo máximo de O² (VO2 máx):
É a maior quantidade de O² que pode ser consumida pelo organismo durante o esforço físico e comumente utilizada para mensurar a aptidão cardiorespiratória.
VO² máx = Potência aeróbica
É a maior taxa de consumo de O² que é possível de ser atingido durante o exercício máximo ou exaustivo (fonte: Jack Wilmore - 2001)
Benefícios do treinamento aeróbio:
- Reduz a gordura corporal/ mantém baixa os percentuais de gordura corporal;
- Aumenta a capacidade do corpo de queimar gordura durante o exercício e nos períodos de descanso;
- Melhora o bem-estar cardiovascular;
- Reduz a pressão sanguínea, colesterol e os riscos de problemas cardíacos;
Avaliação Cardiorespiratória
VO2 máx Preditivo - Extimado : quanto a idade e % de gordura corporal
VO2 máx=57,50 - 0,31(X1) - 0,37(X2)
X1= idade em anos
X2=% de gordura corporal
Método direto de VO2 máx: ergoespirometria
Método de VO2 máx pelo Teste de Rockport (caminhada)
Método de VO2 máx pelo Teste de Cooper: 12 minutos em pista = VO2 máx = ml/kg/min = D-504,1/44,9
Cálculo de MET através do VO²máx:
1 Met= 3,5ml /kg/min (O²=oxigênio; h = hora)
Met máx=VO2 máx /3,5
Zonas Específicas de Treinamento de Acordo com a % de VO2 máx utilizado
Atividade Regenerativa - 40 a 50%
Atividade Moderada - 50 a 60%
Controle de Peso - 60 a 70%
Aeróbio - 70-80%
Limiar anaeróbio - 80 a 90%
Esforço máximo - 90 a 100%
Cálculo do ritmo e duração da atividade aeróbia
Velocidade. (m/min)= (%RVO2)/(0,18) - 5,75
3000m para indivíduos com menos de 30ml/kg/min
4000 = ganho de VO2máx de té 50 ml/kg/mim
6000 = ganho de VO2máx de té 60 ml/kg/mim
A cada 4 sessões existe um ganho de 1,8 ml/kg/min
Cálculo do número de sessões de treinamento
1.Calcular a demanda energética de uma sessão de treinamento;
2.Encontra quantos quilos uma pessoa deve perder;
3. Quanto representa em calorias esse valor:
0,5 kg ---------3000kcal
Gordura exc------ x kcal
4.Dividir o total de calorias que deve perder pela demanda energética da sessão de treinamento.
Número de sessões= número total de kcal - kcal de treino
5. Divide o número de sessões no total pelo número de sessões semanais e assim calcular quantos meses serão necessários para o treino.
Elaboração do Treino
Frequência cardíaca máxima= 220-idade = (abrangência + ou - 12 do total para maiores de 25 anos e + ou - para menores de 25)
Frequência cardíaca de treinamento (protocolo de karvonen):
Limite inferior= (FCM - FCRepouso) x Y% (valor percentual que se deseja trabalhar) + FCrepouso
Limite Superior= (FCM - FCRepouso) x Z% (valor percentual que se deseja trabalhar) + FCrepouso
Segundo a fómula nova apresentada por Renato Lotufo e Turíbio Leite de Barros: 208-(0,7 x idade).
Espirometria
2- Inspiração até a CPT, pausa pós inspiração <3 seg
3- Tubete colocado imediatamente após a inspiração sobre a língua, entre os dentes, lábios cerrados
4- Expiração máxima e sustentada
Avaliação da força muscular
Flexibilidade
Os métodos para medidas e avaliação da flexibilidade podem ser classificados em 3 tipos principais:
Testes Angulares: São aqueles que possuem os seus resultados em ângulos (formados entre os dois segmentos corporais que se opõem na articulação), a medida dos ângulos é denominada de goniometria e tem sido o método mais freqüentemente utilizado na literatura sobre flexibilidade e mobilidade articular.
Instrumentos
1 - Flexômetro de Leighton
2 - Fleximeter - (Baseado no Flexômetro de Leighton)
3 - Goniômetro - (Goniometria)
4 - Eletrogoniômetro
Testes Lineares: Se caracterizam por expressar os resultados em um escala de distância, tipicamente em centímetros ou polegadas, utilizam primariamente de fitas metálicas, réguas, ou trenas para a mensuração, os testes lineares apresentam como pontos fracos à incapacidade de dar uma visão global da flexibilidade do indivíduo e a provável interferência das dimensões antropométricas sobre os resultados dos testes.
Instrumentos:
- Banco de Wells e Dillon.
- Régua graduada.
1 - Sentar-e-alcançar - "Seat and Reach Test" (Johson e Nelson, 1979)
2 - Extensão de tronco e pescoço - "Trunk-andreck Extension Test"
3 - Afastamento Lateral dos membros inferiores - "Side Split Tese" ( Johson e Nelson,1979)
4 - Teste de Schoberlike - avaliar coluna cervical
Teste de Schober - avalia a coluna torácica e lombossacro
5 - Teste de tocar os dedos para Flexibilidade do Manguito Rotador
6 - Teste de Senter e Alcançar (Adaptado - sem banco)
7 - Teste de sentar e alcançar - Wells & Dillon – 1952
8 - Teste de Amplitude de Movimento das Costas Passivo
9 - Teste de Amplitude de Movimento das Costas Ativo
10 - Testes Combinados de Flexão do Tronco e da Articulação do Quadril de Calliet
11 - Teste de Sentar e Alcançar de Hopkins e Hoeger
12 - Teste de Sentar e Alcançar Modificado
13 - Teste de Ott - avalia a coluna torácica e lombossacro
Testes adimensionais: São os testes de flexibilidade como adimensional quando não existe uma unidade convencional, tal como ângulo e centímetros, para expressar o resultado obtido, como regra, eles não dependem de equipamentos, utilizando-se unicamente de critérios ou mapas de análise preestabelecidos.
1 - Testes de Carter- Wilkinson e Beighton – Horan
2 - Flexiteste - Original (20 movimentos analisados)
3 - Flexiteste - Adaptado (8 movimentos analisados)
Antropometria
Os parâmetros mais utilizados para a avaliação antropométrica são as medidas primárias (utilizadas isoladamente), como peso, estatura, dobras cutâneas e circunferências e as medidas secundárias (combinadas) como Índice de Massa Corporal (IMC), peso ideal, somatória de dobras cutâneas, entre outros.
Dobras cutâneas
Circunferências
Índice de massa corporal (IMC)
A corrente elétrica é facilitada através do tecido corporal hidratado e isento de gordura (sendo, portanto, um bom condutor de corrente) e da água extracelular composta de maior quantidade de eletrólitos. Com isso, a resistência elétrica (impedância) é diminuída. Deste modo, à relação entre gordura e resistência é inversamente proporcional, uma vez que a gordura não é uma boa condutora de corrente elétrica (MCARDLE & KATCH, 2003).
Apesar de ser um método com boa validação científica, não invasivo, prático, simples e de fácil manejo, existem alguns pré-requisitos para que seu resultado seja fidedigno, dependendo de grande cooperação do avaliado.
As etapas necessárias para um resultado fiel são: efetuar jejum pelo menos 4h que antecedem o teste; não praticar atividade física muito intensa 24h antes do teste e/ou exercícios leves/moderados 12h antes; não ingerir bebidas alcoólicas nas 48h anteriores ao teste; não ingerir estimulantes (café, chá e chocolate) no dia anterior ao teste; não utilizar medicamentos diuréticos 7 dias antes do teste; não ingerir refeições pesadas no dia anterior ao teste (para que o peso não seja momentaneamente alterado).
A utilização de cada método dependerá das características do indivíduo (atletas, não atletas, pacientes com patologias, crianças, adolescentes, etc). Porém, a utilização de mais do que um método pode ser necessária para um diagndóstico eficaz.
Avaliação Física
Para uma boa avaliação física temos de analisar muitas variáveis: antropométricas; composição corporal; análise postural; avaliações metabólicas e neuromusculares; avaliações nutricionais, psicológica e social.
Uma avaliação bem feita é aquela em que se utiliza critérios e protocolos bem selecionados, fornecendo dados quantitativos e qualitativos que indique, através de análises e comparações, a real situação em que se encontra o avaliado. Só é possível fazer um programa de exercícios com qualidade e segurança com uma avaliação física em que se utilize metodologia, protocolos e critérios de avaliação adequados.
Além disso, as avaliações devem ser periódicas e sucessivas, permitindo uma comparação para que possamos acompanhar o progresso do avaliado com precisão, sabendo se houve evolução positiva ou negativa. Dessa forma, é possível reciclar o programa de treinamento e estabelecer novas metas.