VO2, Dispêndio energético e prescriçao de

Transcrição

UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA
Curso de Educação Física
Disciplina: Fisiologia do Exercício
Ms. Sandro de Souza





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
variáveis VO2 e FC de reserva.
Calcular o dispêndio energético
nas
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
consumir
que
oxigênio
a
habilidade
é
limitada
do
pela
corpo
em
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,
consumido
dinâmico
transportado
durante
e
exercício
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
Vo2 absoluto = Vo2 relativo x peso 
1000
75
75
42,66 x 75  3199 = 3,199 L.min
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 (200
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
Fletcher, G. F; Balady, G. J.; Amsterdamea, C. B; Eckel, R.; Fleg, J. et al. Circulation; 104:1694- 1740, 2001
Mulher
40
Sedentários
53
Esgrimistas
55
Nadadores
59
Patinadores de Velocidade
62
Corredores
65
Esquiadores Cross Country
0
10
20
30
40
50
60
70
Sedentários
Levantadores de Peso
Homem
Remadores
Ciclistas
Patinadores de Velocidade
Corredores longa distância
Esquiadores Cross Country
0
10
20
30
40
50
60
70
80
°
Astrand
PO (1967) apud McArdle, Katch e Katch – Fisiologia do Exercício – 5° edição, Guanabara, 2003
90
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
O que ocorre com os substratos durante os exercícios de alta intensidade?
30
60
O2/kg.min
50
CO2/kg
25
40
20
30
15
10
20
5
10
0
0
40
35
Utilização da Glicose + Glicogênio
como substrato principal no
exercício.
Utilização
do
Lipídio
como
substrato principal no exercício.
30
25
20
15
10
5
0
O2/kg
CO2/kg
Métodos de Avaliação do VO2
Medida Indireta (VO2 máx estimado)
Pode ser modelos sem exercício ou modelos com exercício
Avaliação de variáveis fisiológicas e antropométricas durante esforço
máximo e/ou submáximo, cujos valores são inseridos em modelos
matemáticos (ACSM, 2000; McArdle et al., 1998)
DESVANTAGENS
- Baixa precisão na obtenção do consumo máximo de oxigênio - VO2
máx (Serra, 1997; Araújo, 1998);
- Tendência a superestimar a capacidade física do indivíduo em nas
intensidades dos programas de exercícios físicos (Rondon, 1998)
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).
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
Fonte: arquivo
Se o VO2 máx for de 43,8 ml.kg.min, o MET máximo é de
12,5. (MET máx= VO2máx ÷ 3,5 ).
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
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
FCR
FCR
FCR
70%
70%
70%
70%
=
=
=
=
((190 – 60) x 0,70) + 60
(130 x 0,70) + 60
91 + 60
151 Bpm
FCR
FCR
FCR
FCR
80%
80%
80%
80%
=
=
=
=
((190 – 60) x 0,80) + 60
(130 x 0,80) + 60
104 + 60
164 Bpm
Zona de Treino de 70 a 80 % = 151 a 164 Bpm
Frequência Cardíaca de Repouso
60 Bpm
FC máx
(BPM)
Método da FC
máx
70 Bpm
80 Bpm
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)
EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006)
FCR = (FCmáx – FCrepouso) % + FCrepouso
1:1
VO2R = (VO2máx – 3,5) % + 3,5
CÁLCULOS METABÓLICOS DO ACSM
(equações de caminhada, corrida e potência)
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
Equação de Corrida do ACSM
VO2 = (0,2 x V) + (0,8 x V x I) + 3,5
 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.
Equação para Cicloergômetro de Membros Inferiores
VO2 = 1,8 x W + 7
Peso
 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
EQUAÇÕES METABÓLICAS (ACSM, 2006)
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].
Swain. Sports Med 2000 Jul; 30 (1): 17-22
Nome: Carlos Pereira da Silva
Idade: 27 anos
Peso: 80 kg
VO2max:
FCmax
FCrep:
45,6
193
70
ml.kg-1.min-1
bpm
bpm
ZONA DE INTENSIDADE DESEJADA
FCR = (193 - 70) x 60% + 70
FCR60% = 144 bpm
FCR = (193 - 70) x 80% + 70
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
7,6 km.h-1
Vel. Corrida = 168,4 m.min-1
10,1 km.h-1
CALCULANDO O DISPÊNDIO ENERGÉTICO
VO2NET 60% =
VO2NET 80% =
25,2
33,6
VO2NET = (VO2max - 3,5) x % intensidade
ml.kg-1.min-1
l.min-1
2,0
x5
ml.kg-1.min-1
l.min-1
2,7
Sessão Isocalórica de 400 kcal:
60%VO2R = 40 min
80%VO2R = 30 min
10,1
13,5
kcal.min-1
kcal.min-1
Conversões de Unidades
DE
W
PARA
kgm.min
-1
CÁLCULO
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
RECOMENDAÇÕES DO ACSM A RESPEITO DA UTILIZAÇÃO DAS EQUAÇÕES
•
O VO2 medido para determinado ritmo de trabalho é
altamente
reprodutível
para
determinado
indivíduo;
entretanto, a variabilibade interindividual no VO2 medido pode
comportar um erro padrão de estimativa de 7%. Já que as
equações são usadas frequentemente para predizer o VO2.
•
As equações são apropriadas somente para o exercício
aeróbio submáximo em estado estável. A incapacidade de
conseguir um estado estável resulta em superestimativa do
VO2.
•
A exatidão das equações não é afetada pela maioria das
influências ambientais (calor e frio), porém as variáveis que
modificam a eficiência metabólica (p. ex., anormalidades da
marcha; vento, areia) resulta em perda de exatidão.
•
As conjeturas inerentes para o uso das equações pressupõem
que os ergômetros são calibrados corretamente e usados de
maneira apropriada, (p. ex., sem segurar nas barras laterais
durante o exercício em esteira rolante).
FIM
sandrodesouza.wordpress.com
[email protected]

VO2, Dispêndio energético e prescriçao de

Transcrição

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