VO2, Dispêndio energético e prescriçao de
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VO2, Dispêndio energético e prescriçao de
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) 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 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 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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) UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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) 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 Equação para Cicloergômetro de Membros Inferiores VO2 = 1,8 x W + 7 Peso 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 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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 UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício 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). UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRA Curso de Educação Física Disciplina: Fisiologia do Exercício FIM sandrodesouza.wordpress.com [email protected]
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