UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de · PDF fileMedida Direta (VO2 máx medido)...

Ms. Sandro de Souza

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

Discutir alguns aspectos associados à medida do VO2máx.

Conhecer os mecanismos envolvidos no VO2 máx;

Apresentar opções para a obtenção do VO2 máximo através de cálculos preditos sem a realização de exercícios físicos.

Prescrever exercícios baseado nas variáveis VO2 e FC de reserva.

Calcular o dispêndio energético

Tradicionalmente, o consumo máximo de oxigênio

(VO2máx) foi definido por Hill e Lupton (1923)

como sendo a taxa máxima de oxigênio que pode

ser consumida pelo corpo durante um exercício.

Hill e seus colaboradores foram os pioneiros ao

descreverem que a habilidade do corpo em

consumir oxigênio é limitada pela atividade

muscular, pela concentração de ácido lático e pela

suplementação e utilização de oxigênio.

VO2 máximo é a quantidade

máxima de oxigênio que pode

ser captado, transportado e

consumido durante exercício

dinâmico envolvendo grande

massa muscular corporal

(Fletcher, 2001)

Sob condições de estado estável, o VO2 proporciona uma

medida de custo energético do exercício;

O ritmo de captação (consumo) de oxigênio durante o

exercício máximo (VO2 máx) indica a capacidade de transporte

e utilização de oxigênio;

Considerado como medida normativa de aptidão

cardiorrespiratória;

Em combinação com a produção de CO2 (VCO2) indica o

substrato energético metabolizado.

ACSM,s Guidelines for Exercise Testing and Prescription (2000). Williams & Wilkins: Baltimore.

Valores Relativo:

a) mililitros por kg de massa (peso) corporal por minuto (mL. kg-1. min-1);

b) possibilita a comparação entre sujeitos

Absoluto:

a) litros por minuto (L. min-1);

b) pode ser convertido a Kcal.min-1, fornecendo um ritmo de dispêndio de energia

Sim! Basta saber o peso do Indivíduo.

Ex: peso = 75 Kg

Vo2 absoluto = 3,2 L.min

Vo2 relativo = Vo2 Absoluto x 1000 3,2 x 1000 3.200 = 42,66 ml.

Kg . Min

Peso 75 75

Vo2 absoluto = Vo2 relativo x peso 42,66 x 75 3199 = 3,199 L.min

1000 1000 1000

• Modalidade do Exercício “As variações no VO2 máx observadas com as diferentes formas de exercício em geral refletem a quantidade de massa muscular ativada”

• Hereditariedade “Em geral, a maioria das características de aptidão física demonstra uma alta tendência hereditária”

• Estado de Treinamento “O estado do treinamento aeróbico de uma pessoa contribui de maneira significativa para o VO2 máx; este varia normalmente entre 5 e 20%, dependendo da aptidão da pessoa por ocasião do teste.”

• Sexo “As mulheres alcançam tipicamente escores de VO2 máx 15 a 30 % abaixo dos valores masculinos”

• Dimensão e Composição Corporal “As variações na massa corporal podem explicar quase 70% das diferenças nos escores do VO2 máx.”

• Idade “A idade não poupa o indivíduo de seus efeitos sobre o consumo máximo de oxigênio.”

Homem / Mulher

Consumo máximo de oxigênio em relação a idade em homens e mulheres

McArdle, Katch e Katch – Fisiologia do Exercício – 5° edição, Guanabara, 246 (2003)

Fletcher, G. F; Balady, G. J.; Amsterdamea, C. B; Eckel, R.; Fleg, J. et al. Circulation; 104:1694- 1740, 2001

Valores normais de VO2 máx de acordo com a idade e o sexo

Idade (anos) Homens Mulheres

20 a 29 ml.Kg.min

METs

43 ± 7,2

12

36 ± 6,9

10

30 a 39 ml.Kg.min

METs

42 ± 7,0

12

34 ± 6,2

10

40 a 49 ml.Kg.min

METs

40 ± 7,2

11

32 ± 6,2

9

50 a 59 ml.Kg.min

METs

36 ± 7,1

10

29 ± 5,4

8

60 a 69 ml.Kg.min

METs

33 ± 7,3

9

27 ± 4,7

8

70 a 79 ml.Kg.min

METs

29 ± 7,3

8

27 ± 5,0

8

Astrand PO (1967) apud McArdle, Katch e Katch – Fisiologia do Exercício – 5° edição, Guanabara, 2003

65

62

59

55

53

40

0 10 20 30 40 50 60 70

Esquiadores Cross Country

Corredores

Patinadores de Velocidade

Nadadores

Esgrimistas

Sedentários

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Esquiadores Cross Country

Corredores longa distância

Patinadores de Velocidade

Ciclistas

Remadores

Levantadores de Peso

Sedentários

Mulher

Homem

°

Medida Direta (VO2 máx medido)

Espirometria de circuito aberto - Método “padrão-ouro”

VANTAGENS: Possibilita avaliar, de maneira precisa, a

capacidade cardiorrespiratória e metabólica, através da

medida direta do consumo de oxigênio máximo e da

determinação dos limiares ventilatórios - limiar

anaeróbio (LA) e ponto de compensação respiratória

(Rondon, 1998).

DESVANTAGENS: Aplicabilidade inviável - requerem

equipamentos com custo elevado, recursos humanos

especializados e tempo suficiente para execução dos

testes, dentre outras dificuldades.

Pico

Limiar Anaeróbio

0

10

20

30

40

50

60

O2/kg.min

CO2/kg

0

5

10

15

20

25

30

0

5

10

15

20

25

30

35

40

O2/kg

CO2/kg

Utilização da Glicose + Glicogênio como substrato principal no exercício.

Utilização do Lipídio como substrato principal no exercício.

O que ocorre com os substratos durante os exercícios de alta intensidade?

Medida Indireta (VO2 máx estimado)

Pode ser modelos sem exercício ou modelos com exercício

Avaliação de variáveis fisiológicas e antropométricas durante esforço

máximo e/ou submáximo, cujos valores são inseridos em modelos

matemáticos (ACSM, 2000; McArdle et al., 1998)

DESVANTAGENS

- Baixa precisão na obtenção do consumo máximo de oxigênio - VO2

máx (Serra, 1997; Araújo, 1998);

- Tendência a superestimar a capacidade física do indivíduo em nas

intensidades dos programas de exercícios físicos (Rondon, 1998)

Métodos de Avaliação do VO2

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

A intensidade e duração do exercício determinam o

dispêndio calórico total durante uma sessão de

treinamento, e estão inversamente relacionadas.

Para a aptidão cardiorrespiratória, o American College of Sports Medicine

(ACSM) recomenda intensidades que corresponda entre 55 e 65% a 90%

da frequência cardíaca máxima (Fcmáx) ou entre 40 e 50% a 85% da

reserva de captação do oxigênio (VO2R) ou da frequência cardíaca de

reserva (FCR).

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

VO2R é entendido como a diferença entre o VO2

máximo obtido em um teste direto, ao através de

modelos indiretos e o VO2 em repouso.

Ou seja: VO2R = VO2máx – VO2 repouso

Da mesma forma, a FCR é entendida como a

diferença da Frequência cardíaca máxima obtida

em um teste ou utilizando modelos de predição

(ex: 220 – idade) e a Frequência cardíaca em

repouso, obtido com o indivíduo deitado e estável.

Ou seja: FCR = FC máx – FC rep

Fonte: arquivo

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

Fonte: arquivo

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

Se o VO2 máx for de 43,8 ml.kg.min, o MET máximo é de 12,5. (MET máx= VO2máx ÷ 3,5 ).

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

Utiliza-se o percentual da Reserva de VO2 (% de VO2R) como cálculo base para a determinação da intensidade do exercício. Assim, para calcular o VO2 alvo, utiliza-se a seguinte fórmula:

Ex: Intensidade = 40% VO2 máx = 17,5 ml.kg.min VO2 alvo = (0,40) x (17,5 – 3,5) + 3,5 VO2 alvo = (0,40) x (14) + 3,5 VO2 alvo = 5,6 + 3,5 VO2 alvo = 9,1 ml.kg.min ou 2,6 METs

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

Utiliza-se também como parâmetro para a prescrição da intensidade do exercício o método de Frequência Cardíaca de Reserva (FCR) conhecida como método karvonen. Determina-se uma região (zona) a ser trabalhada.

Ex: Intensidade = de 70 a 80 % FC máx = 190 Bpm FC rep = 60 Bpm

FCR 80% = ((190 – 60) x 0,80) + 60 FCR 80% = (130 x 0,80) + 60 FCR 80% = 104 + 60 FCR 80% = 164 Bpm

FCR 70% = ((190 – 60) x 0,70) + 60 FCR 70% = (130 x 0,70) + 60 FCR 70% = 91 + 60 FCR 70% = 151 Bpm

Zona de Treino de 70 a 80 % = 151 a 164 Bpm

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

Frequência Cardíaca de Repouso

60 Bpm 70 Bpm 80 Bpm

FC máx (BPM)

Método da FC máx

Método de reserva da frequência cardíaca

70% 80% 60% 80% 60% 80% 60% 80%

140 98 119 108 124 112 126 116 128

150 105 128 114 132 118 134 122 136

160 112 136 120 140 124 142 128 144

170 119 145 126 148 130 150 134 152

180 126 153 132 156 136 158 140 160

190 133 162 138 164 142 166 146 168

200 140 170 144 172 148 174 152 176

Estimadas para pessoas com idade entre 20 a 80 anos de idade (220 – idade)

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

EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006)

FCR = (FCmáx – FCrepouso) % + FCrepouso

VO2R = (VO2máx – 3,5) % + 3,5

1:1

CÁLCULOS METABÓLICOS DO ACSM

(equações de caminhada, corrida e potência)

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

Equação de Caminhada do ACSM

VO2 = (0,1 x V) + (1,8 x V x I) + 3,5

VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por

minuto (mL.kg-1.min-1)

V – velocidade da caminhada em metros por minuto

(m.min-1)

I – inclinação da caminhada em percentual (%)

Apropriada para velocidades entre 50 – 100 m.min-1

ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

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

Equação de Corrida do ACSM

VO2 = (0,2 x V) + (0,8 x V x I) + 3,5

VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por

minuto (mL.kg-1.min-1)

V – velocidade da caminhada em metros por minuto

(m.min-1)

I – inclinação da caminhada em percentual (%)

Apropriada para velocidades acima de 134 m.min-1 ou

para velocidades acima de 80 m.min-1 se o indivíduo

estiver realmente correndo.

ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

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

VO2 = 1,8 x W + 7

VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por

minuto (mL.kg-1.min-1)

W – potência da bicicleta em quilograma.metro (kgm.min-1)

M – massa corporal em quilograma (kg)

Apropriada para potências entre 300 a 1200 kgm.min-1

Fator de conversão de Potência

1 W ≈ 6,12 kgm.min-1

ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 7th Ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2006

Peso

Equação para Cicloergômetro de Membros Inferiores

Para cálculo do dispêndio energético da sessão, considera-se:

a) Em primeiro lugar o VO2 NET = (VO2max – 3,5) x % intensidade

b) Em segundo lugar, converte-se o valor de VO2 expresso em ml.kg-1.min-1 para L.min-1 multiplicando-o pela massa corporal do indivíduo em kg e dividindo por 1000 [isto é, 1000 ml.L-1].

c) Em seguida, converte-se o valor de VO2 expresso em L.min-1 para kcal.min-1 multiplicando-o por 5 [isto é, aproximadamente 5 kcal.L-1 de O2 durante o exercício em steady state].

EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006)

Swain. Sports Med 2000 Jul; 30 (1): 17-22

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

Nome: Carlos Pereira da Silva VO2max: 45,6 ml.kg-1.min-1 Idade: 27 anos FCmax

193 bpm Peso: 80 kg FCrep: 70 bpm

ZONA DE INTENSIDADE DESEJADA

FCR = (193 - 70) x 60% + 70 FCR = (193 - 70) x 80% + 70 FCR60% = 144 bpm FCR80% = 168 bpm

VO2R = (45,6 - 3,5) x 60% + 3,5 VO2R = (45,6 - 3,5) x 80% + 3,5

VO2R60% = 28,7 ml.kg-1.min-1 VO2R80% = 37,2 ml.kg-1.min-1

Vel. Corrida = 126, 3 m.min-1 Vel. Corrida = 168,4 m.min-1 7,6 km.h-1 10,1 km.h-1

CALCULANDO O DISPÊNDIO ENERGÉTICO

VO2NET = (VO2max - 3,5) x % intensidade

VO2NET 60% = 25,2 ml.kg-1.min-1 2,0 l.min-1 10,1 kcal.min-1

VO2NET 80% = 33,6 ml.kg-1.min-1 2,7 l.min-1 13,5 kcal.min-1

Sessão Isocalórica de 400 kcal: 60%VO2R = 40 min

80%VO2R = 30 min

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

x 5

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

Conversões de Unidades

DE PARA CÁLCULO

W kgm.min - 1 x 6,12

kgm.min -1 W ÷ 6,12

m.min-1 km.h-1 X 1000 ÷ 60

km.h-1 m.min-1 ÷ 1000 x 60

mL.kg- 1.min- 1 L.min- 1 ÷ 1000 x massa

L.min- 1 mL.kg- 1.min- 1 x 1000 ÷ massa

mL.kg- 1.min- 1 MET ÷ 3,5

MET mL.kg- 1.min- 1 x 3,5

Kg Gordura kcal x 7.700

kcal Kg Gordura ÷ 7.700

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

• O VO2 medido para determinado ritmo de trabalho é altamente reprodutível para determinado indivíduo; entretanto, a variabilibade interindividual no VO2 medido pode comportar um erro padrão de estimativa de 7%. Já que as equações são usadas frequentemente para predizer o VO2.

• As equações são apropriadas somente para o exercício aeróbio submáximo em estado estável. A incapacidade de conseguir um estado estável resulta em superestimativa do VO2.

• A exatidão das equações não é afetada pela maioria das influências ambientais (calor e frio), porém as variáveis que modificam a eficiência metabólica (p. ex., anormalidades da marcha; vento, areia) resulta em perda de exatidão.

• As conjeturas inerentes para o uso das equações pressupõem que os ergômetros são calibrados corretamente e usados de maneira apropriada, (p. ex., sem segurar nas barras laterais durante o exercício em esteira rolante).

RECOMENDAÇÕES DO ACSM A RESPEITO DA UTILIZAÇÃO DAS EQUAÇÕES

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

FIM

sandrodesouza.wordpress.com consultoriass@gmail.com