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Tema: Avaliação da potência e da capacidade anaeróbia em atletas de alto rendimento INTRODUÇÃO A validade, a reprodutibilidade e a confiabilidade são critérios importantes para a seleção e utilização de testes para avaliações da performance motora. Segundo Thomas & Nelson (71), uma parte importante da validade é a reprodutibilidade de um teste, a qual está relacionada à possibilidade de reprodução de uma medida. Um teste não pode ser considerado válido se não for reprodutível. A validade pode ser definida como a capacidade que um teste tem de mensurar aquilo a que se propõe. Para validar qualquer teste, seria necessário compará-lo com outro aceito como referencial, ou demonstrar fisiologicamente que o desempenho no teste está associado ao seu propósito idealizado (71-73, 76). Um aspecto também considerado importante em um teste é sua sensibilidade, ou seja, o quanto ele é capaz de detectar mudanças no componente que objetiva avaliar. Dessa forma, a escolha adequada de testes que contemplem esses critérios é importante, para determinação adequada da influência de componentes da aptidão física na performance motora. Na evolução humana, a capacidade anaeróbia foi um componente essencial para a sobrevivência, especialmente para os primeiros seres humanos, os quais dependiam mais do metabolismo anaeróbio do que do aeróbio para caçar e fugir do perigo (10-11, 14). Atualmente, o metabolismo anaeróbio tem também sua significância prática, tanto em algumas modalidades esportivas, como em algumas atividades do cotidiano. Assim, existe a necessidade de avaliação da potência e da capacidade anaeróbias. A potência anaeróbia pode ser definida como o máximo de energia liberada por unidade de tempo por esse sistema, enquanto a capacidade anaeróbia pode ser definida como a quantidade total de energia disponível nesse sistema. Os testes de capacidade anaeróbia envolvem esforços de grande intensidade, com durações de frações de segundo até alguns minutos (10-11, 14). Existem vários testes com o objetivo de avaliar a potência e a capacidade anaeróbias, entre esses testes temos a dinamômetria isocinética, o teste de wingate, o MAOD, e o rast. Todos os testes citados são caracterizados por aspectos como a brevidade na duração dos testes, a alta intensidade de esforço, e a determinação da carga ótima através da relação força (carga) e velocidade (5, 7, 9, 19). No entanto, cada teste apresenta especificidade previamente determinada, em decorrência das características do protocolo que compõe o a estrutura do teste. Dessa forma, é necessário que o avaliador conheça previamente o funcionamento dos testes para evitar a ocorrência de equívocos quanto a escolha dos protocolos para avaliação da performance anaeróbia. A partir dos aspectos apresentados até o momento, o objetivo do presente conteúdo é abordar e discutir diferentes protocolos para a avaliação da potência e da capacidade anaeróbia voltada ao alto rendimento, tendo como expectativa a compreensão de como contextualizar a utilização adequada dos testes em diferentes modalidades esportivas. Dinâmometria Isocinética Dinamômetros eletromecânicos fornecem resistência ao movimento articular ao longo de uma determinada amplitude, possibilitando a avaliação de parâmetros relacionados à força muscular de forma dinâmica (3). A resistência oferecida pelo aparelho varia de forma a ser sempre igual à força exercida pelo indivíduo. Assim, o dinamômetro impede que a velocidade do movimento exceda o valor pré-determinado e faz com que essa se mantenha constante (1, 16). Tal modo de teste é chamado isocinético (70). Essa tecnologia permite que a musculatura produza força muscular máxima em todos os pontos da amplitude de movimento (tanto em contrações concêntricas quanto excêntricas), o que não pode ser obtido com testes isotônicos (com carga constante) (3). Teoricamente, os valores obtidos no teste isocinético são mais realistas em relação à capacidade funcional muscular máxima (73). Os parâmetros isocinéticos mais comumente relatados na literatura são torque, trabalho, potência e fadiga. Torque é o momento de força aplicado em uma alavanca durante o movimento rotacional e é dado pelo produto da força aplicada em um ponto da alavanca pela distância desse ponto ao eixo de rotação (16, 38). Esse parâmetro reflete a capacidade da musculatura de gerar força e é reportado em newton-metros ou feet-pounds (31, 81). O dinamômetro fornece valores de pico de torque (torque máximo) e torque médio. Diferente dos valores de torque, que se referem a um ponto específico da amplitude de movimento, o valor de trabalho reflete a capacidade da musculatura de gerar força ao longo de toda a amplitude de movimento. O valor de trabalho é dado pela área abaixo da curva de torque por posição angular e é expresso em joules (3). A velocidade com que a musculatura é capaz de gerar trabalho é definida como potência e é expressa em watts (3). O teste isocinético permite avaliar ainda a resistência da musculatura através da quantificação de fadiga (34, 73). O decréscimo dos valores de torque e trabalho ao longo de várias repetições de contração da musculatura avaliada é utilizado para essa quantificação (36). Podem ser comparadas as primeiras e últimas repetições ou pode-se avaliar a inclinação da curva que representa a perda de torque ou trabalho para obtenção do índice de fadiga (55). Várias medidas de performance isocinética têm sido apresentadas na literatura. As mais comuns são torque máximo produzido em uma série de repetições, média de torque máximo através de repetições, média de torque produzida durante uma única repetição ou várias repetições, torque em um determinado ângulo, a média ou o valor máximo trabalho e potência. Conclusões experimentais baseadas em um tipo particular de medida podem não ser necessariamente aplicáveis se outros tipos de medidas forem usados. Para garantir a reprodutibilidade dos procedimentos de teste, portanto, é importante descrever claramente as medidas usadas e como foi feita a sua manipulação (37). Os parâmetros musculares avaliados pela dinamometria isocinética permitem comparações intra-indivíduo, comparações com dados normativos e análises de curvas. Avaliações intra-indivíduo incluem comparações de capacidade de produção de torque, trabalho e potência entre membros e dos valores de torque máximo entre musculaturas antagonistas (razão agonista/antagonista). Assimetrias e desequilíbrios musculares na produção de torque estão associados ao aumento da incidência de lesões musculares durante a prática esportiva (30, 57, 78, 81). Em indivíduos com assimetria entre membros a incidência de lesões ligamentares e musculares é de 45% comparado a 20% em indivíduos sem assimetrias 53. Em atletas com desequilíbrios entre agonistas e antagonistas maiores que 10% o risco de lesão é de 3 a 20 vezes 9 maior do que aquele de indivíduos sem desequilíbrios (47). Potência e trabalho também podem estar associados à incidência de lesões e devem ser usados como parâmetro para definir estratégias de intervenção (56). Tem sido proposto que programas preventivos para correção dos déficits de força detectados com a dinamometria isocinética sejam eficazes para a redução da incidência dessas lesões (57). Comparações inter-indivíduos são feitas com dados normativos determinados para populações específicas. Os parâmetros isocinéticos têm sido usados para estabelecer dados normativos para várias musculaturas em diversas populações (49, 62) e podem ser utilizados para identificar indivíduos que apresentam déficits na função muscular. É importante ressaltar que comparaçõescom dados normativos somente são adequadas quando o equipamento utilizado, as condições de teste (fatores relacionados ao protocolo), as características do indivíduo (faixa etária, nível de atividade, sexo, dados clínicos) são equivalentes aos do estudo que forneceu os dados de referência (37). A identificação de deficiências em comparação com valores esperados pode ser utilizada para definir critérios de correção de déficits específicos 40. Diversos estudos têm demonstrado associação entre a função muscular e desempenho funcional em diferentes populações clínicas (12, 24, 44). O dinamômetro isocinético fornece ainda a possibilidade de análise das curvas de torque por posição angular. As curvas permitem a avaliação da capacidade muscular em cada ponto da amplitude, possibilitando a identificação de déficits focais. Alterações específicas nessas curvas podem indicar a presença de patologias diversas, sendo as do joelho as mais comumente estudadas (43, 49, 59). O controle neuromuscular, ou a capacidade de manter contrações estáveis, pode ser avaliado pala análise de curvas sucessivas 56. Pode-se analisar o impacto de fatores como dor, inibição e nível funcional geralmente associados a alterações do controle neuromuscular (52). Entretanto, alguns autores questionam a qualidade e utilidade das curvas geradas nos testes isocinéticos. Alterações no formato da curva podem estar relacionadas aos artefatos do equipamento e não refletir a performance do individuo (65). Além dos parâmetros musculares tradicionalmente avaliados com a testagem isocinética, novos recursos desses aparelhos têm possibilitado a quantificação de outras variáveis. Registros da resistência da articulação ao deslocamento angular passivo têm sido utilizados para obter medidas da rigidez de grupos musculares, tanto em condições de repouso ou contração (rigidez muscular passiva e ativa). Essas medidas têm sido usadas para investigar a relação da rigidez muscular com outros fatores, tais como força, comprimento muscular (60) e performance na marcha (40) e para caracterizar populações com alterações de tônus (41). Nessas populações, a espasticidade também pode ser avaliada com o uso do dinamômetro em associação com a eletromiografia (21). A excitabilidade do reflexo de estiramento à movimentação passiva pode ser verificada em várias velocidades. O dinamômetro isocinético pode ainda ser usado para avaliar a acuidade proprioceptiva de indivíduos saudáveis ou com lesão de estruturas articulares. É possível através do modo de teste passivo de alguns equipamentos avaliar a capacidade do indivíduo de reproduzir um ângulo articular (avaliação do senso posicional) e detectar o movimento causado pelo braço de alavanca do dinamômetro (avaliação do limiar de percepção do movimento) (18). Por fim, a tecnologia da dinamometria pode trazer contribuições importantes para área de esportes e reabilitação, possibilitando a obtenção de medidas objetivas de parâmetros relacionados à função muscular. Para interpretação adequada dos resultados, a escolha de protocolos, seja para fins clínicos ou de pesquisa, deve ser respaldada pelos dados de confiabilidade relatados na literatura. Adicionalmente, a realização de testes isocinéticos e a utilização dos dados devem levar em consideração os métodos apropriados de análise e fatores que podem influenciar os resultados. CARACTERISITCAS DO TESTE DE WINGATE O teste anaeróbio de Wingate tem duração de 30 segundos, durante a qual o indivíduo que está sendo avaliado tenta pedalar o maior número possível de vezes contra uma resistência fixa, objetivando gerar a maior potência possível nesse período de tempo. A potência gerada durante os 30 segundos é denominada potência média, e provavelmente reflete a resistência localizada do grupo muscular em exercício, utilizando energia principalmente das vias anaeróbias. A maior potência gerada em 3 ou 5 segundos é denominada de potência de pico e fornece informação sobre o pico de potência mecânica que pode ser desenvolvido pelo grupo muscular que realiza o teste. Como a potência de pico ocorre normalmente nos primeiros 5 segundos do teste, acredita-se que a energia para tal atividade provenha essencialmente do sistema ATP-CP, com alguma contribuição da glicólise. O teste proporciona também o índice de fadiga, o qual é calculado conforme a Equação 1: O índice de fadiga informa a queda de desempenho durante o teste. A potência média e a potência de pico podem ser expressas em relação à massa corporal (W.kg- 1), permitindo a comparação entre sujeitos de diferentes massas corporais (5, 48). Existem programas específicos para o teste de Wingate, disponíveis no mercado, que fornecem automaticamente essas medidas. Além disso, o teste anaeróbio de Wingate pode ser realizado tanto na sua versão original para membros inferiores quanto em uma forma adaptada para membros superiores (29, 39). Em geral, a potência média desenvolvida por indivíduos saudáveis não atletas utilizando os membros superiores é cerca de 65% da gerada com os membros inferiores. Relação similar é observada com a potência de pico (15). Como existe grande dificuldade em diferenciar a potência e a capacidade dos sistemas ATP-CP e glicolítico, têm sido sugeridas as denominações potência anaeróbia e capacidade anaeróbia, sem suas subdivisões alática e lática. Alguns autores sugerem que a potência de pico no teste de Wingate seria um indicativo da potência anaeróbia, enquanto a potência média seria um indicativo da capacidade anaeróbia (Gastin, 1994; Vandewalle et al., 1987). Segundo Bar-Or (5) e Coleman et al (13), o teste de Wingate apresenta elevada reprodutibilidade quando realizado em condições ambientais padronizadas, apresentando coeficiente de correlação entre 0,88 e 0,99, com valores freqüentemente acima de 0,94. Um dos problemas referentes aos estudos que tratam da reprodutibilidade de testes consiste na análise estatística empregada, uma vez que grande parte dos estudos adotou a estatística bivariada (coeficiente de correlação de Pearson) para analisar dados univariados. Alguns autores tratam da problemática utilização da correlação de Pearson com essa finalidade e sugerem testes estatísticos mais sofisticados (2, 71). Os resultados de Weinstein et al. (76) referentes a duas avaliações em 15 homens e 14 mulheres demonstraram que, além da elevada reprodutibilidade (verificada através do coeficiente de correlação intraclasse) da potência média (R = 0,982; p < 0,025), algumas variáveis fisiológicas também apresentavam reprodutibilidade elevada: (a) frequência cardíaca (R = 0,941; p < 0,025); (b) pico da concentração de lactato sanguíneo (R = 0,926; p < 0,025); (c) volume plasmático (R = 0,878; p < 0,025). Assim, tanto a variável relacionada ao desempenho (potência média), quanto as variáveis fisiológicas (frequência cardíaca, concentração de lactato sanguíneo e volume plasmático) apresentaram elevada reprodutibilidade após o teste de Wingate, indicando que a utilização desse teste é adequada para realizar mensurações repetidas com o objetivo de comparar sujeitos no decorrer do tempo ou submetidos a tratamentos experimentais. O estudo de Hawley et al. (27) encontrou correlações moderadas (r = 0,63; p < 0,01) entre a potência média no teste de Wingate para membros superiores e a velocidade em 50 metros de natação, e entre a potência média no teste de Wingate para membros inferiores e a velocidade em 50 metros de natação (r = 0,76; p < 0,01). No entanto, o teste de Wingate não parece ser um bom preditor de desempenho em tarefas complexas (5). Outro tipo de análise comumente feito com o teste de Wingateé avaliar grupos submetidos a diferentes tipos de treinamento, ou atletas de diferentes níveis, e verificar se apresentam desempenhos distintos durante sua execução. Koutedakis & Sharp (39) submeteram 8 remadores de alto nível e 16 remadores de nível recreacional ao teste de Wingate para membros superiores e constataram que uma função discriminante composta por duas variáveis explicava 74% da variância entre os dois grupos. Essas duas variáveis foram: (1) potência média absoluta; (2) diferença na potência absoluta entre os grupos. Desse modo, 91,8% dos atletas puderam ser classificados adequadamente com base nessa equação. Horswill et al. (29) adotaram uma estratégia diferente para comparar atletas juniores de luta olímpica de elite (n = 18) e não elite (n = 18). Após a realização de alguns testes e medidas antropométricas, entre os quais o teste de Wingate para membros superiores e para membros inferiores, foi realizado um teste “t” de student para amostras independentes a fim de verificar quais variáveis eram diferentes entre os grupos. Além de quatro dobras cutâneas, a potência de pico absoluta para membros superiores e inferiores, a potência média absoluta para membros inferiores e a potência média relativa para membros superiores e inferiores foram as variáveis diferentes entre os grupos: o grupo de elite apresentava menores dobras cutâneas e maiores valores de potência. O estudo de Skinner & O’Connor (63) comparou transversalmente a potência média relativa (PMr), a potência de pico relativa (PPr) e o índice de fadiga (IF) de atletas de modalidades consideradas anaeróbias (levantadores de peso e ginastas), aeróbias (corredores de 10 km e ultramaratonistas) e intermediárias (atletas de luta olímpica). Os resultados do teste de Wingate para membros inferiores demonstraram superioridade (p < 0,05) na potência de pico relativa o dos levantadores de peso (12,6 ± 1,0 W.kg-1) em relação aos ultramaratonistas (11,9 ± 0,9 W.kg-1) e corredores de 10 km (11,2 ± 1,1 W.kg-1). Os demais atletas foram classificados em ordem decrescente conforme a característica anaeróbia da modalidade, como pode ser observado na Tabela I. TABELA 1 - Comparação do desempenho no teste de Wingate para membros inferiores em atletas de diferentes modalidades (média ± desvio padrão) (Adaptado de Skinner & O’Connor, 1987) PPr (W.Kg-1) PMr (W.Kg-1) IF(%) Levantadores de Peso 12,6 ± 1,0 9,3 ± 1,3 45,0 ± 8,5 Ginastas 12,3 ± 0,7 9,1 ± 0,7 47,0 ± 3,5 Luta olímpica 12,0 ± 0,9 9,3 ± 0,9 43,0 ± 5,2 Corredores de 10 Km 11,9 ± 0,61 9,3 ± 0,8 33,0 ± 7,22 Ultramaratonistas 11,2 ± 1,11 8,8 ± 0,6 26,0 ± 8,72 Diferente dos levantadores de peso (p<0,05) Diferente dos ginastas e atletas de luta olímpica (p<0,05) Nakamura et al. (50) também realizaram um estudo transversal com atletas de diversas modalidades (n = 422) e um grupo controle (n = 26), e observaram resultados semelhantes, ou seja, os atletas de modalidades em que o fator velocidade e/ou capacidade anaeróbia era importante apresentavam maior potência de pico absoluta em relação ao grupo controle, enquanto os atletas de modalidades com provas de longa duração apresentavam menor potência de pico absoluta, até mesmo em relação ao grupo controle. No entanto, nesses dois estudos, deve-se considerar que, em algumas modalidades, há a predominância dos membros superiores (levantamento de peso e ginástica) enquanto em outras, há a predominância dos membros inferiores (corrida de 10 km e ultramaratona), e todos foram testados com o Wingate para membros inferiores. Portanto, outras diferenças podem existir em relação à potência gerada com os membros superiores em decorrência da especificidade do membro treinado. Outro estudo de caráter transversal, realizado por Taunton et al. (69), com corredores de meio fundo e fundo, demonstrou existir uma diferença significativa (p < 0,05) na potência de pico: 61,4 ± 2,8 kpm.min-1.kg-1 (média ± erro padrão) para os meio-fundistas e 56,9 ± 4,1 kpm.min-1.kg-1 para os fundistas. Esses resultados indicam que o teste é capaz de discriminar adequadamente atletas de modalidades com diferentes solicitações. Como atletas de diferentes modalidades apresentam diferentes percentuais de fibras de contração rápida e de contração lenta, dependendo da especificidade da modalidade, parece razoável assumir que, se o teste de Wingate avalia a capacidade e a potência anaeróbias, indivíduos com maior percentual de fibras de contração rápida deveriam apresentar melhor desempenho do que indivíduos com maior percentual de fibras de contração lenta. Froese & Houston (20) encontraram correlações significativas (n = 12) entre o percentual de fibras de contração rápida do músculo vasto lateral e a potência de pico (r = 0,81; p = 0,002), o trabalho total (r = 0,63; p = 0,03), o decréscimo absoluto da potência (r = 0,75; p = 0,005) e o decréscimo relativo da potência (r = 0,62; p = 0,03) no teste de Wingate para membros inferiores. Essas correlações eram maiores quando as fibras de contração rápida do músculo vasto lateral eram expressas em área percentual. A área percentual das fibras de contração rápida estava correlacionada com: potência de pico (r = 0,89; p = 0,001); trabalho total (r = 0,76; p = 0,004); decréscimo absoluto da potência (r = 0,76; p = 0,004); decréscimo relativo da potência (r = 0,68; p = 0,02). Esbjörnsson et al. (17) observaram que o desempenho no teste de Wingate de homens (n = 18) e mulheres (n = 16) estava diretamente relacionado à proporção de fibras de contração rápida e às propriedades metabólicas do músculo quadríceps femoral, como a atividade da enzima fosfofrutoquinase (PFK). Esses dados suportam a proposição de que indivíduos com maior percentual de fibras de contração rápida apresentam maior desempenho em atividades anaeróbias. As mudanças nos substratos energéticos (ATP, CP, glicogênio) e na concentração de lactato também têm sido utilizadas para demonstrar que o teste de Wingate é realizado com base em fontes anaeróbias. Jacobs et al. (32) submeteram 9 mulheres estudantes de Educação Física ao teste de Wingate para membros inferiores, quantificando as mudanças nas concentrações de ATP, CP, lactato e glicogênio por meio de biópsia muscular. As concentrações (em mmol.kg-1 de peso seco) diminuíram de 20,9 para 13,8 no caso da ATP, de 62,7 para 25,1 no caso da CP e de 360 para 278 no caso do glicogênio. A concentração de lactato aumentou de 9,0 para 60,5. Outro estudo do mesmo grupo de pesquisadores (33) objetivou investigar as mudanças nas concentrações musculares de ATP, CP, glicogênio e lactato com a realização do teste de Wingate, no intuito de obter evidências mais diretas da característica anaeróbia do teste, uma vez que esses substratos estão relacionados ao metabolismo anaeróbio. Para isso, foram realizadas biópsias musculares no vasto lateral de 14 mulheres estudantes de Educação Física antes e após a realização do teste de Wingate para membros inferiores. Além disso, 22 indivíduos (15 homens e 7 mulheres) foram submetidos a procedimentos semelhantes, exceto pelo fato de terem realizado o teste de Wingate para membros inferiores em uma versão mais curta (10 segundos). As concentrações de todas as variáveis analisadas foram modificadas com a realização do teste (p < 0,001). Houve uma diminuição de 7,1; 37,7 e 102 mmol.kg-1 de peso seco na concentração de ATP, CP e glicogênio, respectivamente. A concentração de lactato muscular aumentou 50,5 mmol.kg-1 de peso seco com a realização do teste. Para os indivíduos que realizaram o teste com as duas durações (10 segundos e 30 segundos), a concentração de lactatoapós o teste de 10 segundos atingiu aproximadamente 60% da sua concentração após o teste de 30 segundos (36 e 61 mmol.kg-1 de peso seco, respectivamente). As médias da concentração de CP após os dois testes foram 42,2 e 18,3 mmol.kg-1 de peso seco, para 10 e 30 segundos respectivamente, demonstrando maior depleção de CP após o teste de 30 segundos. Lutoslawska et al. (42), em um estudo com atletas de caratê, demonstraram que a realização de uma forma abreviada de Wingate (10 segundos) aumentava as concentrações de fosfato plasmático (proveniente da degradação de ATP e CP) e de lactato sangíneo, indicando a utilização das vias anaeróbias alática (ATP-CP) e lática (glicólise) para a produção de ATP em exercício supramáximo de apenas 10 segundos. Contudo, apenas a mudança na concentração de fosfato plasmático estava correlacionada com a potência média relativa (r = 0,885; p < 0,001), provavelmente em decorrência da maior utilização do sistema ATP-CP para a produção de energia durante o período de exercício. Com tais mudanças nas concentrações desses substratos energéticos, justifica-se a utilização do teste de Wingate como indicador da razão com a qual a potência muscular pode ser gerada, principalmente por meio do sistema ATP-CP e da glicólise. No entanto, a capacidade máxima do sistema ATP-CP e da glicólise não está diretamente refletida no desempenho no teste de Wingate. Exercícios exaustivos de aproximadamente três minutos são necessários para que as concentrações de CP sejam bem reduzidas e para que valores mais elevados da concentração de lactato (indicador da ativação da via glicolítica) sejam obtidos (32-33). Críticas semelhantes são feitas por Taunton et al. (69), os quais afirmam que o teste de Wingate é de duração insuficiente para gerar elevadas concentrações de lactato sangüíneo. Nessa mesma linha, alguns estudos foram realizados na tentativa de estimar a contribuição dos sistemas ATP-CP, glicolítico e aeróbio durante o teste de Wingate (11, 25, 35, 66, 68). A estimativa da contribuição dos sistemas aeróbio e anaeróbio (ATP-CP e glicolítico) durante exercício de elevada intensidade é realizada utilizando mensurações do consumo de oxigênio, potência gerada durante a atividade, que assume os valores fixos da oxidação dos substratos, eficiência mecânica do exercício, o tempo e a capacidade da energia derivada da degradação da CP. Merece destaque o aspecto relacionado à eficiência mecânica, pois ela é desconhecida para intensidades próximas do máximo ou extremamente elevadas, dificultando os cálculos para verificação da contribuição de cada sistema (6). Além disso, o parcelamento do componente anaeróbio nas contribuições oriundas da CP e da via glicolítica depende de pressupostos relacionados à utilização de CP: (1) toda a produção de ATP foi derivada do sistema ATP-CP nos segundos iniciais até que a potência máxima tenha sido atingida (2-3 segundos); (2) a contribuição da CP dura apenas 10 segundos em potências elevadas; (3) o decréscimo na energia derivada da degradação da CP é linear a partir do ponto da potência máxima até os 10 segundos. Portanto, a contribuição restante é atribuída ao sistema glicolítico, isto é, a contribuição é primeiramente dividida em aeróbia e anaeróbia e, posteriormente, subdividida em alática e lática (17). O estudo de Stevens & Wilson (67) estimou uma contribuição de 44,3% do metabolismo aeróbio. No entanto, Vincent & Berthon (74) constataram que havia um erro de cálculo, cuja correção resultou em uma contribuição de 27% do metabolismo aeróbio para uma eficiência mecânica de 25%. Kavanagh & Jacobs (35) apontam para uma contribuição de 18,5% do metabolismo aeróbio, assumindo eficiência mecânica de 25%. Os cálculos de Smith & Hill (66) apontam para contribuições de 16% do metabolismo aeróbio, 56% do metabolismo glicolítico e 28% do sistema ATP-CP. Calbet et al. (11), ao avaliarem o déficit máximo de O2, concluem que o teste de Wingate pode ser apropriado para estimar a capacidade anaeróbia. No entanto, a contribuição de cada um dos sistemas energéticos parece ser diferente conforme o tipo de treinamento ao qual o indivíduo é submetido (25, 35). O estudo de Granier et al. (25) demonstrou que a contribuição de cada sistema energético (divididos apenas em aeróbio e anaeróbio) para a realização do teste de Wingate diferia (p < 0,05) em atletas de velocidade (n = 7) e de meio-fundo (n = 7). Ao considerar uma eficiência mecânica de 16%, a contribuição de cada sistema para os atletas de velocidade era de 19 ± 2% (aeróbio) e 81 ± 2% (anaeróbio), enquanto para os atletas de meio-fundo a contribuição era de 30 ± 3% (aeróbio) e 70 ± 3% (anaeróbio). Para uma eficiência mecânica de 25%, as diferenças continuavam a existir (p < 0,05): velocistas - aeróbio = 29 ± 2%, anaeróbio = 71 ± 2%; meio-fundistas - aeróbio = 46 ± 3%, anaeróbio = 55 ± 3%. Lutoslawska et al. (42) sugerem que a contribuição dos diferentes sistemas energéticos durante o teste de Wingate varia em função do período do treinamento, uma vez que conforme a fase de treinamento existe a ênfase na melhora da condição aeróbia ou anaeróbia, principalmente em modalidades nas quais existe solicitação constante dos dois sistemas, como a luta olímpica, por exemplo. Essa conclusão baseia-se nos resultados de testes de Wingate e da concentração de lactato após testes realizados em diferentes períodos de treinamento em dois grupos de atletas poloneses de luta olímpica. Com a aproximação do período competitivo (predominância do treinamento anaeróbio), a concentração de lactato e a potência média apresentaram correlação significativa (r = 0,799 e r = 0,810; p < 0,001), o que não ocorria na fase inicial de treinamento e na fase preparatória (nas quais existe a predominância do treinamento aeróbio). Os autores sugerem que durante o período competitivo a potência gerada está mais relacionada à via glicolítica e, consequentemente, há mais acúmulo de lactato, enquanto nos outros períodos a contribuição aeróbia durante o teste é maior e faz com que haja perda de relacionamento entre a concentração de lactato sanguíneo e a potência gerada. A solicitação do sistema aeróbio de produção de energia parece não ser alterada pela carga utilizada durante o teste, embora a potência gerada o seja (Bediz et al., 1998 (8) – Tabela II). TABELA 2 - Resultados da potência de pico relativa, trabalho gerado e contribuição aeróbia no teste de Wingate com cargas de 75g.kg-1 de massa corporal (W75) e 95g.kg-1 de massa corporal (W95) assumindo diferentes eficiências mecânicas (média ± desvio padrão; n = 30) (Adaptado de Bediz et al., 1998) W75 W95 P Potência de pico 8,7 ± 0,9 10,1 ± 1,4 <0,001 Trabalho total 13,9 ± 1,5 14,5 ± 1,8 <0,05 Contribuição aeróbia em 13% EM (%) 12,7 ± 2,4 12,3 ± 2,4 >0,05 Contribuição aeróbia em 20% EM (%) 19,5 ± 3,7 18,9 ± 3,7 >0,05 Contribuição aeróbia em 25% EM (%) 24,3 ± 4,7 23,6 ± 4,7 >0,05 EM = Eficiência mecânica assumida Portanto, com base nesses estudos, constatou-se, durante a realização do teste de Wingate, que a energia é obtida do metabolismo anaeróbio, porém com magnitudes variáveis conforme o nível (treinado e destreinado), tipo de treinamento (aeróbio ou anaeróbio) indivíduo e gênero (masculino ou feminino). Máximo Deficit acumulado de Oxigênio (MAOD) O máximo déficit acumulado de oxigênio (MAOD) foi proposto por MedbØ et al (45). Desde então, tem sido considerado como a medida mais aceita de capacidade anaeróbia (23). Sua principal aplicação é na avaliação de atletas, já que a capacidade anaeróbia não figura entre os componentes essenciais da aptidão física,voltada para a saúde na sociedade contemporânea. Na maior parte dos casos, sua medida ainda se restringe a laboratórios, sendo rara sua aplicação em situações de campo. De acordo com as preconizações de MedbØ et al. (45) , o primeiro passo para a determinação do MAOD consiste no estabelecimento de uma relação linear individual entre a demanda de O2 e a intensidade do exercício, sob condições submáximas (abaixo do VO2 max), com intensidades compreendidas entre 35-100% do VO2max (figura 1). São necessárias cerca de 10-20 sessões, com 10 min de duração, sendo a demanda de O2 o valor médio de estado estável de VO2 (l/min ou ml/kg/min), dos últimos dois minutos de exercício. Essas medidas podem durar vários dias. No entanto, segundo MedbØ et al. (45) , o procedimento é necessário, pois há considerável variação (~16%) interindividual no termo de eficiência mecânica, que pode afetar a precisão da medida do MAOD caso se adote uma reta de regressão comum. A intensidade do exercício é expressa em unidades específicas, dependendo do ergômetro utilizado. No cicloergômetro, por exemplo, utiliza-se a potência em watts (W) e, na esteira rolante, a velocidade em metros por minuto, ou por segundo (m/min ou m/s). FIGURA 1 - Relação linear entre VO2 e cargas submáximas em cicloergômetro, e extrapolação da relação para carga acima do VO2 max (supramáxima), indicada com o círculo. A relação linear entre demanda de O2 e a potência, no exemplo da figura 1, é extrapolada para estimativa da demanda energética para cargas maiores que a correspondente ao VO2max. Normalmente, cargas retangulares na faixa de 110-125% do VO2max induzem a exaustão em torno de 2-7 min, as quais parecem pertencer à faixa adequada de duração dos testes exaustivos para estimativa do MAOD. Cargas com menos de dois minutos não permitem a manifestação completa do MAOD, enquanto testes com mais de 10 minutos parecem requerer maior motivação por parte do indivíduo avaliado, e podem, assim, ocasionar erros mais significativos na medida. A demanda de O2 acumulada em testes supra VO2 max é dada pela multiplicação da demanda de O2 extrapolada (figura 1) pelo tempo de exercício até a exaustão. A diferença entre a demanda acumulada de O2 e o VO2 acumulado no teste resulta no MAOD (figura 2). No exemplo dado na figura 2, a demanda acumulada de O2 e o VO2 acumulado foram fracionados a cada 20 s de duração do teste. Nesse caso, o MAOD seria a soma das áreas marcadas com linhas diagonais. FIGURA 2 - Comportamento do VO2 e do déficit de O2 acumulados em diferentes instantes de um teste supramáximo exaustivo. Os valores de VO2 e déficit de O2 acumulados em cada período de 20 s foram expressos no eixo y em seus valores reais, e não extrapolados para um minuto. A demanda acumulada de O2 é a soma de todos os retângulos. O chamado procedimento 3 de MedbØ et al. (45), que consiste na adoção de um intercepto y comum a todos os indivíduos, de 5 ml/kg/min, permite que menos testes submáximos sejam realizados, desde que os outros pontos disponíveis, de demanda de O2, incluam intensidades muito próximas ao VO2max. Essa é uma alternativa que parece melhorar a aplicabilidade do MAOD, já que, segundo os proponentes, gera estimativas próximas às obtidas pelo procedimento original. O maior problema operacional na mensuração do MAOD, segundo as recomendações originais feitas por MedbØ et al. (45), diz respeito ao número elevado de testes submáximos necessários para determinação da relação entre demanda energética e carga de trabalho. Hill 6, em vista desse problema de aplicabilidade, propôs uma técnica em cicloergômetro que envolve a realização de apenas quatro testes para a estimativa do MAOD. Todos os testes são conduzidos até ocorrência da exaustão. As cargas devem ser escolhidas de forma que suas durações encontrem-se entre 1,5-10 minutos. Em cada teste, são computados o VO2 acumulado, a potência gerada e o tempo de exercício. A equação abaixo descreve a relação entre essas três variáveis medidas e as duas incógnitas (demanda de O2 e déficit de O2):VO2 acumulado (ml) = [demanda de O2 (ml/min/W) * potência (W) * tempo (s)] - déficit de O2(ml). Os valores de demanda de O2 e déficit de O2 são estimados através de procedimento de regressão linear disponível em programas de estatística. Adicionalmente, deve-se subtrair 2,3 ml/kg do déficit de O2 para excluir da medida os estoques corporais de O2 que, por natureza, não pertencem às fontes anaeróbias de energia 6. O MAOD obtido pela técnica de Hill (28), apresentou uma correlação de 0,96 com a medida convencional. O coeficiente de determinação (R2) do modelo matemático foi de 0,99. Isso significa que os dados experimentais estavam bem ajustados à equação proposta. Além disso, o erro padrão de estimativa foi de 12% do déficit de O2 e de 3% da demanda de O2, evidenciando uma precisão relativamente alta nas medidas. Esses resultados indicam a viabilidade do procedimento simplificado de mensuração do MAOD que, ainda assim, merece atenção em estudos futuros por conta da insipiência das investigações. No estudo original de MedbØ et al. (45), os sujeitos foram submetidos a um teste para determinação do MAOD sob condição hipóxica, com redução da concentração inspirada de O2 para 13,5%, a qual simula ascensão aguda para uma altitude de 3.500 metros acima do nível do mar. A tolerância ao esforço foi diminuída e o VO2max sofreu prejuízo; no entanto, o MAOD permaneceu invariável. Esse achado reforça a natureza anaeróbia do parâmetro e, de certa forma, constitui evidência de validade. O MAOD estimado por Bangsbo et al. (4), em exercício cíclico de extensão de apenas um joelho (91,6 mmol ATP por kg de músculo ativo), aproximou-se sobremaneira da medida feita de forma mais direta, por meio da mudança de concentrações teciduais de ATP, CP e inosina monofosfato (IMP), juntamente com a estimativa de produção de lactato (91,2 mmol ATP por kg de músculo ativo). Em adição, MedbØ & Tabata (46) demonstraram alta correlação (r = 0,94) entre a estimativa da taxa de utilização das fontes de energia anaeróbia, feita a partir da mudança de concentrações de metabólitos musculares associados a essa via metabólica, e a estimativa feita a partir da técnica original de MedbØ et al.(45) para o déficit de O2. Os esforços foram empreendidos até a exaustão no cicloergômetro, com durações de 30, 60 s e 2-3 min. Bangsbo (4), no entanto, sugere que a análise dos pontos experimentais mostra que dentro de cada faixa de duração não houve tal correlação, e que a alta correlação encontrada resultou de um artefato provocado pelo agrupamento de todos os dados experimentais, que tinham durações bastante diferentes. Em investigação conduzida por Green et al. (26), o MAOD de ciclistas de elite não se correlacionou (P> 0,05) com a produção anaeróbia de ATP, calculada a partir das mudanças nas concentrações de fosfagênios e lactato em amostras de tecido do vasto lateral, além de apresentar correlações negativas significantes com a capacidade de tamponamento muscular (r = -0,50), com a atividade das enzimas fosforilase (r = -0,39) ou fosfofrutoquinase (r = -0,22). Cabe mencionar que a produção anaeróbia de ATP correlacionou-se positivamente com a capacidade de tamponamento (r = 0,81), e com a atividade da fosforilase (r = 0,69), provendo suporte para sua validade. Uma das causas das possíveis fontes de erro na determinação do MAOD, apontada pelos autores é que as regressões individuais entre VO2 e potência foram feitas somente em intensidades sublimiar de lactato, o que pode ter afetado a estimativa de demanda de O2, sobretudo nosvelocistas, os quais potencialmente poderiam manifestar maior componente lento da cinética de VO2 acima do limiar de lactato. A medida do MAOD parece estar intimamente relacionada à quantidade de massa muscular mobilizada durante os testes exaustivos, já que quanto maior essa massa, maior o potencial de transferência de energia pelos processos anaeróbios. Evidência a favor dessa hipótese foi estabelecida a partir da observação de que o ciclismo com apenas um dos segmentos inferiores gerou um MAOD absoluto de 52% do valor alcançado com os dois segmentos, em um grupo constituído por homens e mulheres (77). Adicionalmente, a diferença significante era eliminada ao se expressar o MAOD em termos relativos ao volume dos segmentos livre de gordura. A correlação entre MAOD nas duas situações e o volume dos segmentos livre de gordura foi de 0,94. Em outras formas de exercício, o fenômeno se reproduziu. Na natação, utilizando-se apenas das braçadas, atletas da modalidade exibiram MAOD equivalente a 73,3% do valor alcançado no nado convencional, que inclui braçadas e pernadas, ao passo que na corrida em esteira, quanto maior a inclinação, maior o MAOD (53-54). A 1% de inclinação, sujeitos não treinados apresentaram MAOD equivalente a 39,5 ml/kg. Já a 15% (71,7 ml/kg) e a 20% (69,4 ml/kg), os índices foram significantemente maiores. Argumenta-se que na corrida com maior inclinação, há maior participação da fase concêntrica das contrações musculares em detrimento das excêntricas. Nas concêntricas, a demanda energética é duas a cinco vezes maiores, justificando o aumento do MAOD. Além disso, segundo Sloniger et al. (64), a inclinação na esteira exige recrutamento de maior volume de massa muscular das extremidades inferiores que a corrida em plano horizontal, o que também pode ser uma explicação para a alteração no MAOD. Esses resultados, apesar de fornecerem evidências de validade do MAOD, também suscitam precauções na comparação dos resultados obtidos por indivíduos, em diferentes protocolos de teste, sobretudo com a manipulação da quantidade de massa muscular envolvida. Ainda nessa linha, Bangsbo et al. (4) mostraram que remadores testados em remoergômetro tiveram MAOD 36% maior que na corrida, evidenciando não só o efeito da massa muscular, como também da especificidade do treinamento. O MAOD, tanto absoluto (em litros) quanto relativo à massa corporal (ml/kg), normalmente costuma ser maior nos homens do que nas mulheres, sejam adolescentes ou adultos (51, 75). Na amostra de Naughton et al. (51), foram investigados jogadores e jogadoras de badminton. Os rapazes apresentaram MAOD de 71,5 ml/kg, em teste conduzido a 120% do VO2max na esteira rolante, ao passo que as moças apresentaram o valor equivalente a 58,6 ml/kg. Confirmando esses resultados, as concentrações de amônia (NH3) e de lactato plasmáticos foram significantemente superiores nos rapazes, em coletas feitas em até 20 min após o término do teste. O pH sanguíneo foi maior nas moças, indicando menor perturbação no equilíbrio ácido-base do organismo. Essas diferenças parecem ser explicadas pelo dimorfismo sexual relacionado à quantidade de massa muscular recrutada na tarefa, áreas relativas de fibras de contração rápida e lenta e atividade das enzimas glicolíticas. Ao terem a massa muscular potencialmente ativa (MMA), no teste de MAOD em cicloergômetro, estimada pela técnica de absortometria radiológica de dupla energia (DEXA), os homens adultos foram superiores (126,3 ml/kg MMA) às mulheres em relação ao indicador de capacidade anaeróbia (108,3 ml/kg MMA)19. O mesmo ocorreu quando o índice foi expresso em relação à massa corporal (46,3 versus 38,2 ml/kg, respectivamente). Em trabalho bastante interessante, Scott et al. (61) verificaram que o MAOD discriminava a capacidade anaeróbia de corredores fundistas (56,9 ml/kg), que não diferiam do grupo controle sedentário (56,1 ml/kg), mas eram inferiores aos velocistas (78,3 ml/kg) e meio-fundistas (74,2 ml/kg). O desempenho no teste de Wingate entre as amostras não foi diferente. Portanto, não apresentou capacidade discriminatória. Resultados semelhantes foram relatados por Gastin & Lawson (22). Atletas de velocidade e de endurance do ciclismo apresentaram MAOD absolutos diferentes (4,82 versus 3,82 l), apesar de terem alcançado a mesma quantidade de trabalho mecânico em teste exaustivo de 90s. Quando expresso em termos relativos à massa corporal elevada a 2/3, essas diferenças permaneciam consistentes. No entanto, as diferenças desapareciam ao se expressar o MAOD em termos relativos à massa corporal elevada a um, que é a expressão convencional. Esse estudo aponta a necessidade de melhor compreensão das correções alométricas, utilizadas na expressão relativa do MAOD, pois elas parecem interferir nas interpretações fisiológicas e de performance do índice. O MAOD vem sendo citado na literatura como uma das técnicas indiretas de quantificação da capacidade anaeróbia mais promissora. No meio esportivo, ele já apresenta resultados que reforçam sua validade, pois, em geral, apresenta correlação com a performance em provas de curta duração e sensibilidade aos efeitos específicos do treinamento. Entretanto, seus principais pressupostos encontram-se sob tensão teórica e experimental. Eles ainda devem ser elucidados de forma a melhor subsidiar a aplicação prática da técnica. Em estudos futuros, outras formas de exercício que reproduzam os padrões de movimentos de modalidades esportivas, até então pouco exploradas, devem ampliar a utilização do MAOD enquanto preditor da capacidade anaeróbia muscular. RAST (Running – based anaerobic sprint test) O RAST foi desenvolvido pela Universidade de Wolverhampton (Reino Unido) adaptado a partir do teste de Wingate para avaliar potência e da capacidade anaeróbia, ao medir as variáveis de potência pico, potência média, e o índice de fadiga (79). O RAST consiste em seis sprints em 35 metrôs, com uma recuperação de 10 segundos. Ao medir os tempos de realização dos sprints e a massa corporal do individuo, é possível determinar a potência de esforço em cada sprint na seguinte equação: Em seguida, os parâmetros de anaeróbio do RAST como a potência máxima (Pmáx; maior potência entre os 6 esforços), potência média (Pmédia; média entre as potências dos 6 esforços), potência mínima (Pmín; menor potência entre os 6 esforços), tempo total (TT; somatória do tempo dos 6 esforços), e o índice de fadiga (IF; W.s-1; Equação 2) são utilizados para determinar a performance anaeróbia em diversas modalidades esportivas. No entanto, poucos estudos foram efetuados com o intuito de verificar a validade, a reprodutibilidade, e a confiabilidade do RAST perante outros testes para mensurar a capacidade e a potência anaeróbia. Com tudo, Zagatto et al (80) demonstraram que os parâmetros anaeróbios avaliados pelo RAST apresentam alta validade e reprodutibilidade em paralelo aos mesmos parâmetros obtidos no teste de Wingate em soldados das forças armadas. Por outro lado, Roseguini et al. (58) observaram que os mesmos parâmetros anaeróbios não apresentaram associação alguma com os parâmetros metabólicos avaliados em atletas de handebol durante uma partida oficial. Dessa maneira é possível que os resultados do RAST possam dar uma estimativa dos determinantes neuromusculares e energia no desempenho anaeróbio máximo, e parece ser uma boa opção para o protocolo de para ser utilizado em modalidades esportivas que têm como principal forma de locomoção a corrida. Um exemplo disso seria o futebol, o atletismo, o basquetebol, o atletismo e o voleibol. Contudo, novos estudossão necessários para demonstrar com mais clareza a validade, a reprodutibilidade, e a confiabilidade deste teste nas modalidades esportivas e nas situações descritas anteriormente. Conclusão A partir do que foi analisado no presente documento, podemos concluir que a avaliação da capacidade e da potência anaeróbia são extremamente importantes, para detecção, diagnóstico e prevenção de eventuais problemas na performance, além de apresentar informações importantes para melhor organização do treinamento voltado à melhora do desempenho anaeróbio. Referências bibliográficas 1. Akima H, Takahashi H, Kuno SY, Masuda K, Masuda T, Shimojo H, Anno I, Itai Y, and Katsuta S. Early phase adaptations of muscle use and strength to isokinetic training. Med Sci Sports Exerc 31: 588-594, 1999. 2. Atkinson G, and Nevill AM. Statistical methods for assessing measurement error (reliability) in variables relevant to sports medicine. Sports Med 26: 217-238, 1998. 3. 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O máximo de energia liberada por unidade de tempo pelo sistema anaeróbio é denominado como: a) Potência anaeróbia. b) Potência aeróbia. c) Capacidade aeróbia. d) Capacidade anaeróbia. 2. A quantidade total de energia disponível no sistema anaeróbio é denominada como: a) Potência anaeróbia. b) Potência aeróbia. c) Capacidade aeróbia. d) Capacidade anaeróbia. 3. São testes para a potência anaeróbia: a) Wingate e RAST. b) MAOD e Wingate. c) RAST e MAOD. d) Dinamômetria isocinética, Wingate e RAST. 4. O teste de Wingate apresenta uma limitação muito importante que é: a) Aplicabilidade em desportos com locomoção em ciclo ergômetro. b) Determinação da potência anaeróbia a partir de diferentes cargas. c) Aplicabilidade em desportos com corrida como meio de locomoção. d) aplicabilidade de diferentes cargas. 5. Não são considerados testes da potência anaeróbia: a) RAST. b) WINGATE. c) Dinamômetria Isocinética. d) MAOD e limiar anaeróbio. 6. O MAOD pode ser determinado a partir de: a) 01 sessão de teste. b) 10 – 20 sessões. c) 05 sessões. d) 02 sessões. RESPOSTAS: 1 – A 2 – D 3 – D 4 – C 5 – D 6 – B
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