Demanda metabólica anaeróbia em intensidades máxima e supramáximas de nado: comparação entre distâncias, métodos e sexos

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Data

2020-02-05

Autores

Massini, Danilo Alexandre

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

A quantificação demanda metabólica anaeróbia fornece diretrizes relevantes para a elaboração do treinamento (REDKVA et al., 2018; URSULA et al., 2019) e, consequentemente, elaboração de estratégias de competições e predição de desempenho (ARCOVERDE et al., 2017; CAMPOS et al., 2017; URSULA et al., 2019). Frequentemente, suas determinações são obtidas por estimativas indiretas (PANISSA et al., 2018; ZIGNOLI et al.,2019), devido os métodos diretos serem invasivos (biópsia muscular) (MILLER et al., 1993; ZIGNOLI et al.,2019) ou caros (imagem de ressonância magnética) (NOORDHOF et al., 2013; MUNIZ-PUMARES et al., 2017; ZIGNOLI et al.,2019). Nesse sentido, são observados diferentes métodos de estimativa do metabolismo anaeróbio, embora ainda não há um consenso na literatura quanto a equidade desses métodos. Assim, o objetivo do presente estudo foi realizar uma revisão de literatura sistemática para identificar os métodos de quantificação da demanda metabólica anaeróbia e, em seguida analisar estatisticamente somente os estudos que compararam esses métodos quanto as suas similaridades fisiológicas. A revisão sistemática seguiu as recomendações do PRISMA (MOHER et al., 2009) e as buscas foram realizadas nas bases de dados da PubMed e ScienceDirect. A metanálise foi realizada através da Forest-plot e sua inconsistência (I 2 ) de acordo com Higgins et al. (2003). Verificou-se o risco de viés pelo Funnel-plot e sua significância estatística pelos testes de Begg-Mazumdar (BEGG & MAZUMDAR, 1994) e Egger (EGGER et al., 1997). O nivel de significância foi estabelecido em α ≤ 0,05. Foram elegíveis 25 estudos, com predominância da quantificação da demanda metabólica anaeróbia pelos métodos do déficit acumulado de O2 (AOD) e do débito alático e láctico de O2 (EAn) que apresentaram similaridades entre os métodos nas intensidades de maior ativação anaeróbia (110 a 115% iV̇ O2max) e nível de treinamento das populações analisadas, como também uma relação direta entre o metabolismo anaeróbio e massa muscular ativa ao confrontar o ciclismo com a corrida. A metanálise aplicada em 5 estudos considerou 7 comparações metodológicas e com base no modelo de efeitos aleatórios (I 2 = 86,5%; p < 0,001) não houve efeito do método (MD = 0,0027; IC95% = -0,2793 – 0,2848; z = 0,02; p = 0,985) sobre a determinação da demanda anaeróbia, como iv também não houve viés de publicação de acordo com os testes de Begg-Mazumdar (p = 0,652) e de Egger (Intercepto = -0,22; t[5] = 0,11; p = 0,917). Dessa forma, observa-se uma equidade fisiológica com suporte estatístico entre os métodos de quantificação da demanda metabólica anaeróbia para as modalidades e intensidades analisadas.
Está bem estabelecido que na natação a contribuição alática alcança sua maior contribuição próximos aos 50m e a glicolítica anaeróbia é predominante nos 100 m (OGITA et al., 2003). No entanto, pouco se sabe se as demandas de cada metabolismo apresentam respostas diferentes entre diferentes intensidades de nado e sexos. Assim, o presente estudo comparou os métodos do déficit acumulado de oxigênio (AOD) com o débito alático de oxigênio e resposta lactacidêmica (EAn) nas distâncias de 50, 100 e 200 metros e nos sexos, mais precisamente quanto as diferenças na composição corporal. Foram avaliados 13 nadadores homens (16,7 ± 1,9 anos, 178,4 ± 8,8 cm e 70,8 ± 10,6 kg) e 13 nadadoras (15,5 ± 2,8 anos, 162,9 ± 7,6 cm e 55,9 ± 7,0 kg). Todos foram submetidos a análise da composição corporal pelo método DXA, também realizaram o desempenho máximo de 50, 100 e 200 metros para determinação do acumulado de O2 e um teste incremental máximo para a avaliação do V̇O2max e obtenção da relação V̇O2 vs. velocidade em intensidades submáximas. A estimativa de AOD foi realizada pela comparação entre demanda e oferta de O2 em cada distância. A curva de recuperação do O2, após cada distância de nado, estimou a contribuição alática. Enquanto que o equivalente de O2 para a variação da resposta do lactato sanguíneo foi utilizada para reconstruir a demanda anaeróbia láctica. O teste t-Student comparou as médias de AOD e EAn para todo o grupo em cada distância. A ANOVA de duas vias conjugada ao teste Bonferroni comparou o perfil anaeróbio e metabolismos alático (EAl) e láctico (E[La-]) entre os sexos para cada distância e cada método. A relação entre os métodos, metabolismo alático e os parâmetros massa (massa corpórea) da composição corporal (massa muscular corporal = MMCorporal; massa muscular do tronco = MMTronco; massa muscular do membro superior = MMMS; massa muscular do membro inferior = MMMi; índice muscular corporal = IM e; índice muscular apendicular = IA) foram determinadas pelo coeficiente de Pearson. O nível de significância foi estabelecido em α ≤ 0,05. O V̇O2max foi 57,9 ± 6,6 mLO2∙kg-1∙min-1 nos homens e 55,6 ± 6,6 mLO2∙kg-1∙min-1 nas mulheres. A demanda anaeróbia para o grupo todo, apresentou diferenças ao comparar o AOD e EAn nas distâncias de 50, 100 e 200m tanto em mLO2∙kg-1 (p = 0,000 para todas distâncias), como também em percentual de contribuição (p = 0,000 para todas distâncias). Quando comparados, os métodos em cada sexo, foram verificados para os homens diferenças nos 50m (19,6 ± 2,4 vs. 50,4 ± 7,0 mLO2∙kg-1; p = 0,000; respectivamente), 100m (29,6 ± 6,9 vs. 58,7± 13,3 mLO2∙kg-1; p = 0,000; respectivamente) e 200m (43,23 ± 9,07 vs. 59,1 ± 9,4 mLO2∙kg-1; p = 0,000; respectivamente). Do mesmo modo, isso foi mantido para as mulheres nos 50m (24,9 ± 5,5 vs. 47,7 ± 7,5 mLO2∙kg-1; p = 0,000; respectivamente) e 100m (35,9 ± 7,7 vs. 53,6 ± 11,2 mLO2∙kg-1; p = 0,000; respectivamente), exceto para os 200m (52,52 ± 11,60 vs. 55,7 ± 7,6 mLO2∙kg-1; p = 0,406; respectivamente). Ao comparar os sexos por método, encontraram-se diferenças para o AOD nos 50m (p = 0,341), 100m (p = 0,301) e 200m (p = 0,318) com maiores valores nas mulheres comparados aos homens, decorrente do maior tempo de esforço para cada distância nas mulheres. Quanto ao método EAn, não foram observadas diferenças nos 50m (p = 0,004), 100m (p = 0,040) e 200m (p = 0,032) ao comparar os sexos e valores superiores foram verificados em homens. O EAl diferiu entre as distâncias de 50m e 200m (p = 0,006), porém não entre os 100m em relação aos 50m (p = 1,000) e 200m (p = 0,245). Quando analisado isoladamente para cada sexo, este diferiu nos homens entre 50m e os 200m (p = 0,040), mas não entre os 100m comparados aos 50m (p = 1,000) e aos 200m (p = 0,758). Quanto as mulheres, não observaram-se diferenças entre os 50m em relação aos 100m (p = 1,000) e aos 200m (p = 0,107), com também entre os 100m e 200m (p = 0,525). Por fim, verificou-se diferenças entre os sexo nos 200m (p = 0,043), embora não nos 50m (p = 0,75) e nos 100m (p = 0,130). O E[La-] para todo o grupo diferiu entre os 50m com os 100m (p = 0,000) e com os 200m (p = 0,004), como também entre os 100m e 200m (p = 0,033). Quanto analisado isoladamente para cada sexo, verificou-se diferença entre os 50m e 100m para os homens (p = 0,000) e para as mulheres (p = 0,000). Quando comparados os 50m e 200m, não verificou-se para os homens (p = 0,066), mas sim para as mulheres (p = 0,034). Para os 100m e 200m, não houve diferença para os homens (p = 0,085), tampouco para as mulheres (p = 0,388). Por fim, não observaram diferenças entre os sexos nos 50m (p = 0,402), 100m (p = 0,730) e 200m (p = 0,298). As correlações inversas entre o AOD com a composição corporal ponderada pelo sexo (MC, MMCorporal, MMTronco, MMMS, MMMI, IM e IA) nas distâncias 50 (r: -0,65; -0,63; -0,62; -0,57; -0,63; -0,58; -0,58; respectivamente), 100m (r: -0,51; -0,48; -0,46; -0,40; -0,46; -0,40; -0,40; respectivamente) e 200m (r: -0,52; -0,64; -0,50; -0,46; -0,53; -0,43; -0,45; respectivamente) refletiram que a quantidade de massa magra implica em um menor AOD, independentemente da distância de nado. Para o método EAn, relação do 200m com o MMTronco (r: 0,34), MMMS (r: 0,35) e IM (r: 0,36), como também desses parâmetros (MMTronco, MMMS e IM) além do MMMI e IA com EAl nessa mesma distância de nado (r: 0,41; 0,44; 0,39; 0,40; 0,36; respectivamente), caracterizam a dependência do desempenho em evento com predomínio aeróbio com a massa muscular e, deste por sua vez, com a reservas de fosfocreatina muscular. Desse modo, verificou-se na natação que há efeito do método sobre a demanda anaeróbia nas imensidades analisadas para ambos os sexos, como também isoladamente por sexo, exceto para as mulheres nos 200m. As diferentes intensidades de nado analisada por sexo apresentaram efeitos sobre o AOD. Porém, para o EAn, verificou-se efeito somente entre os 50m e 200m, sendo que os 100m não diferiram das demais distâncias em ambos os sexos. Por fim, o sexo apresentou efeito sobre o AOD, porém não sobre o EAn, independente da intensidade de nado avaliada.
Anaerobic metabolic demand quantification provides relevant guidelines for the training’s elaboration (REDKVA et al., 2018; URSULA et al., 2019) and, consequently, the elaboration of competition strategies and performance prediction (ARCOVERDE et al., 2017; CAMPOS et al., 2017; URSULA et al., 2019). Frequently, their determinations are obtained by indirect estimates (PANISSA et al., 2018; ZIGNOLI et al., 2019), because direct methods are invasive (muscle biopsy) (MILLER et al., 1993; ZIGNOLI et al., 2019). or expensive (magnetic resonance imaging) (NOORDHOF et al., 2013; MUNIZ-PUMARES et al., 2017; ZIGNOLI et al., 2019). In this sense, different methods of anaerobic metabolism’s estimation are observed, although there is still no consensus in the literature regarding the equity of these methods. Thus, the aim of the present study was to conduct a systematic review to identify methods for quantifying anaerobic metabolic demand and then to statistically analyze only those studies that compared these methods for their physiological similarities. The systematic review followed PRISMA recommendations (MOHER et al., 2009) and searches were performed in the PubMed and ScienceDirect databases. The meta-analysis was performed by Forest-plot and its inconsistency (I 2 ) according to Higgins et al. (2003). The risk of bias was analyzed by Funnel-plot and its statistical significance were verified by the Begg-Mazumdar (BEGG & MAZUMDAR, 1994) and Egger (EGGER et al., 1997) tests. The level of significance was set at α ≤ 0.05. Twenty-five studies were eligible, with predominance of the quantification of anaerobic metabolic demand by the accumulated O2 deficit (O2D) and lactic and lactic O2 debt (EAn) methods that showed similarities between the methods in the intensities of higher anaerobic activation (110 to 115% iV̇ O2max) and training level of the analyzed populations, as well as a direct relationship between anaerobic metabolism and active muscle mass when confronting cycling with running. The meta-analysis applied in 5 studies considered 7 methodological comparisons and based on the random effects model (I 2 = 86.5%; p < 0.001) there was no effect of the method (MD = 0.0027; CI95% = -0.2793 - 0.2848; z = 0.02; p = 0.985) on the determination of anaerobic demand, as well as no publication bias according to the Begg-Mazumdar (p = 0.652) and Egger (Intercept = -0.22; t[5] = ix 0.11; p = 0.917). Thus, there is a physiological equity with statistical support between the methods of quantifying anaerobic metabolic demand for the modalities and intensities analyzed
It is well established that in swimming the alactic contribution reaches its highest contribution close to 50m and anaerobic glycolytic is predominant at 100m (Ogita et al., 2003). However, little is known if the demands of each metabolism present different responses between different swimming intensities and sexes. Thus, the present study compared the methods of accumulated oxygen deficit (AOD) with alactic O2 debt and lactacidemic response (EAn) at distances of 50, 100 and 200 meters and in the sexes, more precisely as to differences in body composition. Thirteen male swimmers (16.7 ± 1.9 years, 178.4 ± 8.8 cm and 70.8 ± 10.6 kg) and 13 female swimmers (15.5 ± 2.8 years, 162.9 ± 7.6 cm and 55.9 ± 7.0 kg). All underwent body composition analysis by the DXA method, they also performed the maximum performance of 50, 100 and 200 meters to determine the accumulated O2 and a maximum incremental test to evaluate the V̇ O2max and obtain the V̇ O2 vs. velocity relationship at submaximal intensities. The estimate of AOD was performed by comparing demand and supply of O2 at each distance. The O2 recovery curve after each swimming distance estimated the alactic contribution. While the O2 equivalent for blood lactate response variation was used to reconstruct lactic anaerobic demand. Student's t-test compared the means of AOD and EAn for the entire group at each distance. Two-way ANOVA combined with the Bonferroni test compared anaerobic profile and alactic (EAl) and lactic (E[La-]) metabolism between sexes for each distance and each method. The relationship between methods, alactic metabolism and body mass (BM) and composition parameters (body muscle mass = MMBody; trunk muscle mass = MMTrunk; upper limb muscle mass = MMUL; lower limb muscle mass = MMLL; body muscle index = MI e; appendicular muscle index = AI) were determined by Pearson's coefficient. The level of significance was set at α ≤ 0.05. The V̇ O2max was 57.9 ± 6.6 mLO2∙kg-1 ∙min-1 in men and 55.6 ± 6.6 mLO2∙kg1 ∙min-1 in women. Anaerobic demand for the whole group showed differences when comparing AOD and EAn at distances of 50, 100 and 200m in mLO2∙kg-1 (p = 0.000 for all distances), as well as in percentage of contribution (p = 0.000 for all distances). When compared, the methods in each sex, differences were found for men in the 50m (19.6 ± 2.4 vs. 50.4 ± 7.0 mLO2∙kg-1 ; p = 0.000; respectively), 100m (29.6 ± 6.9 xi vs. 58.7 ± 13.3 mLO2∙kg-1 ; p = 0.000; respectively) and 200m (43.23 ± 9.07 vs. 59.1 ± 9 , 4 mLO2∙kg-1 ; p = 0.000, respectively). Similarly, this was maintained for women at 50m (24.9 ± 5.5 vs. 47.7 ± 7.5 mLO2∙kg-1 ; p = 0.000; respectively) and 100m (35.9 ± 7,7 vs. 53.6 ± 11.2 mLO2∙kg-1 ; p = 0.000, respectively), except for the 200m (52.52 ± 11.60 vs. 55.7 ± 7.6 mLO2∙kg-1 ; p = 0.406; respectively). When comparing the sexes by method, differences were found for AOD at 50m (p = 0.341), 100m (p = 0.301) and 200m (p = 0.318) with higher values in women compared to men, due to longer effort time for each distance in women. Regarding the EAn method, no differences were observed at 50m (p = 0.004), 100m (p = 0.040) and 200m (p = 0.032) when comparing the sexes and higher values were found in men. The EAI differed between the distances of 50m and 200m (p = 0.006), but not between the 100m compared to 50m (p = 1,000) and 200m (p = 0.245). When analyzed separately for each sex, it differed in men between 50m and 200m (p = 0.040), but not between 100m compared to 50m (p = 1,000) and 200m (p = 0.758). As for women, there were no differences between 50m in relation to 100m (p = 1.000) and 200m (p = 0.107), as well as between 100m and 200m (p = 0.525). Finally, there were differences between sexes at 200m (p = 0.043), although not at 50m (p = 0.75) and 100m (p = 0.130). The E[La-] for the whole group differed between 50m with 100m (p = 0.000) and 200m (p = 0.004), as well as between 100m and 200m (p = 0.033). When analyzed separately for each sex, there was a difference between 50m and 100m for men (p = 0.000) and for women (p = 0.000). When comparing the 50m and 200m, it was not found for men (p = 0.066), but for women (p = 0.034). For the 100m and 200m, there was no difference for men (p = 0.085), nor for women (p = 0.388). Finally, there were no differences between sexes at 50m (p = 0.402), 100m (p = 0.730) and 200m (p = 0.298). The inverse correlations between AOD and sex-weighted body composition (BM, MMBody, MMTrunk, MMUL, MMLL, MI and AI) at distances 50 (r: -0.65; -0.63; -0.62; - 0.57; -0.63; -0.58; -0.58; respectively), 100m (r: -0.51; -0.48; -0.46; -0.40; -0.46 ; - 0.40; -0.40; respectively) and 200m (r: -0.52; -0.64; -0.50; -0.46; -0.53; -0.43; -0 , 45; respectively) reflected that the amount of lean mass implies a lower AOD, regardless of swimming distance. For the EAn method, 200m relationship with MMTrunk (r: 0.34), MMUL (r: 0.35) and MI (r: 0.36), as well as these parameters (MMTrunk, MMU and MI) besides the MMLL and AI with EAl at this same swimming distance (r: 0.41; 0.44; 0.39; 0.40; 0.36, respectively) characterize the dependence of performance on aerobic predominance event with muscle mass. and this in turn with the muscle xii phosphocreatine reserves. Thus, it was verified in swimming that there is an effect of the method on the anaerobic demand in the analyzed immensities for both sexes, as well as separately by sex, except for women in 200m. The different swimming intensities analyzed by sex had effects on AOD. However, for EAn, there was an effect only between 50m and 200m, and 100m did not differ from the other distances in both sexes. Finally, sex had an effect on AOD, but not on EAn, regardless of the swimming intensity evaluated.

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Palavras-chave

Déficit de oxigênio, Consumo de oxigênio, Demanda energética, Metabolismo energético, Natação, Demanda metabólica anaeróbia, Oxygen deficit, Oxygen consumption, Energy demand, Blood lactate, Swimming, Anaerobic metabolic demand

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