Uma Análise e Crítica dos Métodos Atuais Para Determinar a Intensidade do Exercício

Este post procura trazer os pontos chave do artigo “Uma Análise e Crítica dos Métodos Atuais Para Determinar a Intensidade do Exercício” (An Examination and Critique of Current Methods to Determine
Exercise Intensity, Jamnick N Pettitt R Granata C Pyne D Bishop D – 2020)

A prescrição geralmente é baseada em quatro princípios principais: frequência, duração, volume e intensidade.

Os métodos para determinar a intensidade do exercício incluem uma porcentagem de várias medições de âncora, tais como consumo máximo de oxigênio (VO2max), pico de consumo de oxigênio (̇VO2pico), frequência cardíaca máxima (FCmax) e taxa máxima de trabalho (ou seja, potência ou velocidade – Wmax ou Vmax , respectivamente), derivados de um teste de exercício graduado (GXT).

Medidas de âncora submáximas derivadas de um GXT também têm sido usadas para prescrever a intensidade do exercício, incluindo o limiar ventilatório (VT), o limiar de troca gasosa (GET), o ponto de compensação respiratória (RCP) e o primeiro e segundo limiar de lactato (LT1 e LT2).

Outras medidas de âncora submáximas, como a máxima fase estável de lactato (MLSS), a potência crítica (CP) e a velocidade crítica (CS) podem ser derivadas de uma série de sessões de taxa de trabalho constante. As métricas de CP e CS também podem ser derivadas usando um teste de 3 minutos all-out (3MT).

Métodos alternativos para determinar a intensidade baseiam-se na diferença entre os valores de repouso e máximos, como a reserva de FC (%FCR) e a reserva de VO 2 (%VO2 ). Por último, o método delta (∆) utiliza a diferença percentual entre uma âncora máxima (por exemplo, Wmax) e várias âncoras submáximas (por exemplo, GET).

Âncoras submáximas também têm sido usadas para definir os domínios do exercício, embora a maioria desses métodos não tenha sido confirmada para provocar respostas fisiológicas específicas dos domínios.

Diferentes intensidades de exercício provocarão perturbações homeostáticas específicas (por exemplo, alterações na renovação energética muscular, demanda de oxigênio, acúmulo de metabólitos, etc.).

As perturbações homeostáticas induzidas pelo exercício incluem respostas sistêmicas (por exemplo, aumento do VO2 e da concentração de lactato sanguíneo), alterações nos substratos e metabólitos intramusculares (por exemplo, fosfocreatina intramuscular, lactato e ATP) e estresse mecânico.

Embora as pesquisas avaliando diretamente os efeitos de diferentes métodos para determinar uma intensidade de exercício aparentemente equivalente sobre os distúrbios homeostáticos são limitadas, está claro que intensidades de exercício ostensivamente semelhantes podem resultar em perturbações homeostáticas muito diferentes.

Pesquisas subsequentes demonstraram a grande variabilidade nas respostas metabólicas (por exemplo, marcadores plasmáticos associados à tensão metabólica, concentração de lactato sanguíneo e cinética de captação de oxigênio) quando a intensidade do exercício é determinada em relação a uma âncora máxima.

As prescrições percentuais máximas presumem que todos os participantes de uma coorte experimentarão perturbações homeostáticas semelhantes com a mesma intensidade relativa.

Embora esta suposição tenha deficiências que foram destacadas por muitos pesquisadores, estes métodos continuam a ser usados para determinar a intensidade do exercício.

A validade do VO2máx depende do protocolo e o valor calculado do VO2máx é menor e menos confiável se a duração do GXT exceder 12 min.

A prescrição da intensidade do exercício como uma porcentagem fixa do VO2máx requer monitoramento constante para verificar se a resposta desejada do VO2 é mantida durante o exercício prolongado.

Estudos demonstraram que prescrever a intensidade do exercício como uma porcentagem do VO2max (por exemplo, 60-75% do VO2max) não é um método válido para provocar perturbações homeostáticas homogêneas em diferentes indivíduos.

Por exemplo, a intensidade do exercício prescrito a 70% do VO2máx resultou em concentrações mais elevadas de marcadores plasmáticos associados ao estresse metabólico em indivíduos não treinados em comparação com indivíduos treinados.

Não existe um desenho de protocolo recomendado para determinar Wmax e Vmax e esses valores são frequentemente relatados e comparados entre estudos como se fossem independentes do desenho do protocolo.

A prescrição da intensidade do exercício como uma porcentagem de Wmáx ou Vmáx requer apenas um simples cálculo percentual para atribuir a mesma intensidade relativa de exercício aos participantes.

Atualmente não há evidências que apoiem a prescrição da intensidade do exercício em relação a Wmax ou Vmax como um método válido para produzir perturbações homeostáticas distintas e/ou homogêneas.

A FCmáx é normalmente determinada durante um GXT laboratorial, que ocorre em conjunto com a medição do VO2máx, e tem alta confiabilidade teste-reteste (CV = 0,9–3,2%).

A FCmáx não parece ser influenciada pelo protocolo GXT, porém, valores mais elevados são observados durante os testes de campo (> 4 batimentos.min−1).

Semelhante ao VO2 durante exercícios pesados e severos, há um componente lento da FC observado, portanto, a extrapolação de uma FC está sujeita a limitações semelhantes às observadas ao extrapolar o VO2 a partir de dados incrementais.

Apesar das limitações conhecidas da prescrição da intensidade do exercício como uma percentagem da FCmáx, dada a sua simplicidade, continua a ser um elemento básico para a prescrição da intensidade do exercício.

Quando os participantes se exercitaram a 60, 70 e 80% da FCmáx, um dos 31 participantes ficou acima do LV, ao se exercitar a 70% da FCmáx, enquanto 17 dos 31 participantes ficaram acima do LV ao se exercitarem a 80% da FCmáx.

Além disso, grandes faixas de porcentagens fixas de FCmáx estão associadas ao GET (60–90% da FCmáx) e ao MLSS (75–97% da FCmáx). Esses achados sugerem que a prescrição de exercícios relativos a porcentagens fixas de FCmáx não é um método válido para alcançar perturbações homeostáticas distintas ou homogêneas.

Embora exista uma alta confiabilidade teste-reteste para VO2máx, Wmáx, Vmáx e FCmáx, com base em evidências laboratoriais e de campo, a prescrição da intensidade do exercício como uma porcentagem fixa dessas âncoras máximas apresenta deficiências substanciais como meio de normalizar a intensidade do exercício entre indivíduos.

Existe uma grande variabilidade nas respostas fisiológicas a uma percentagem fixa do VO2máx e esta resposta torna-se ainda mais variável à medida que a percentagem do VO2máx aumenta

A intensidade do exercício prescrita em relação às âncoras máximas resulta em uma perturbação homeostática indistinta e heterogênea, e a porcentagem fixa não pode ser usada como proxy válido para âncoras submáximas. Dadas essas limitações, não é recomendado prescrever a intensidade do exercício em relação às âncoras máximas como meio de provocar perturbações homeostáticas distintas ou homogêneas.

Revisões recentes têm defendido o uso de âncoras submáximas em vez de âncoras máximas, incluindo LT1, LT2, GET, VT, RCP, MLSS, CP e CS, para prescrever intensidade.

Esses métodos dependem das respostas do ar expirado e do lactato sanguíneo, ou do suposto esgotamento da capacidade anaeróbica utilizável, para serem estabelecidas. Estas âncoras também podem ser utilizadas para estabelecer níveis/zonas de treino, sendo cada método utilizado como ponto de referência para demarcar diferentes níveis/zonas de treino.

A deficiência geral desses modelos é que eles são limitados por suas âncoras delineadoras, independentemente de a âncora representar realmente uma mudança no estado metabólico do músculo em atividade.

Com base nos domínios do exercício, um método LT1 que superestime o limite entre exercício moderado e pesado não seria uma abordagem válida para determinar a intensidade do exercício; no entanto, os modelos de nível/zona não fazem essa distinção.

Os domínios de exercício diferem das zonas/níveis de treinamento porque não são definidos por %FCmax ou % VO2max ou concentrações absolutas de lactato sanguíneo, nem âncoras submáximas, mas sim suas perturbações homeostáticas distintas (ou seja, cinética do VO2 e resposta do lactato sanguíneo).

O domínio moderado é tipicamente caracterizado por um platô no VO2 e das concentrações de lactato sanguíneo próximo aos níveis basais, o domínio pesado por um “componente lento” observado do VO2 com um estado estacionário retardado e um aumento no lactato sanguíneo acima da linha basal com um platô subsequente, e o domínio severo por um “componente lento” sem estado estacionário de VO2 e aumento contínuo do lactato sanguíneo.

No entanto, mesmo que os domínios não sejam definidos por âncoras submáximas, estas âncoras são frequentemente utilizadas para demarcar ou estimar os limites entre os domínios. A validade do uso de âncoras submáximas para determinar os domínios do exercício pode ser estabelecida determinando se o exercício relativo a essas âncoras produz perturbações homeostáticas distintas e homogêneas (isto é, específicas do domínio), independentemente do nível de aptidão de um indivíduo.

A prescrição da intensidade do exercício com base nas medições de lactato sanguíneo parece ser um método preferido para normalizar a intensidade do exercício em comparação com percentagens fixas de VO2máx.

Não há consenso geral quanto ao desenho do protocolo GXT para estabelecer o LT. É recomendada uma duração de estágio de pelo menos 3 minutos.

Existem pelo menos 30 métodos diferentes que podem ser usados para calcular o LT, e a taxa de trabalho calculada em cada LT no mesmo indivíduo pode variar ~30% dependendo do método escolhido

Assim, a validade de qualquer limiar de lactato para identificar a fronteira entre os domínios do exercício dependerá do protocolo GXT e do método de cálculo do LL

A confiabilidade de muitos métodos de LT aceitos ainda não foi confirmada, embora esses métodos sejam frequentemente usados para prescrever a intensidade do exercício e para delinear os domínios do exercício.

O LT1 é usado para determinar o limite entre as zonas 1 e 2 (modelo de 3 zonas), e presume-se que demarca os domínios de exercício moderado e pesado.

Apesar da falta de pesquisas relevantes, a prescrição da intensidade do exercício em relação a um método de LT parece produzir uma perturbação homeostática mais homogênea em comparação com a intensidade do exercício prescrita como uma porcentagem do VO2máx.

O método de ponto de inspeção visual não é confiável, o método linha de base + 0,5 mmol/L tem confiabilidade favorável e a confiabilidade do log-log LT é incerta. O método log-log LT e linha de base + 0,5 mmol/L são menos influenciados pelo desenho do protocolo GXT.

O LT2 é frequentemente aceito como um limite válido para demarcar níveis/zonas de treinamento, bem como os domínios de exercícios pesado e severo.

Embora não existam pesquisas que investiguem diretamente a validade do LT2 para fazer esses delineamentos, sua legitimidade foi avaliada por meio da validade concorrente com o MLSS.

Existem pelo menos 30 métodos para calcular o LT2

Dos mais de 30 métodos de LT2, um (isto é, linha de base + 1,5 mmol/L) foi reproduzido como uma estimativa válida da MLSS com base em 2 estudos que recrutaram ciclistas treinados e empregaram um GXT com estágios de 3 min.

Os métodos Dmax e Dmax modificado são modelos de LT com ajuste de curva que, apesar de não haver evidências que apoiem a validade dos métodos originais para identificar a MLSS ou para delinear os domínios pesados e graves, continuam sendo métodos básicos de LT. Os métodos Dmax e Dmax modificado são influenciados pelo comprimento do estágio, intensidade inicial, modelo de regressão empregado e valor final de lactato.

A MLSS é confiável e pode ser estabelecida com dois critérios (ou seja, 30 minutos e visita única).

Entretanto, é incerto se esses critérios são equivalentes (isto é, resultam em uma taxa de trabalho e VO2 semelhantes) ou se qualquer um dos métodos produz uma âncora válida para delinear os domínios de exercício pesado e severo.

A MLSS derivada de uma série de sessões de exercícios de 30 minutos supostamente corresponde ao estado estacionário metabólico máximo, e presume-se que o exercício realizado acima da MLSS produz uma perturbação homeostática consistente com o domínio de exercício severo (isto é, sem platô de VO2 ou estabilização de lactato sanguíneo).

Embora o exercício realizado acima da MLSS produza valores de lactato sanguíneo acima do critério de estado estacionário, foi relatado um estado estacionário de VO2 que ocasionalmente impede a obtenção do VO2máx.

Um limite de tempo arbitrário para determinar qualquer âncora ou índice submáximo deve ser evitado, pois o tempo até a fadiga no estado estacionário metabólico máximo varia consideravelmente.

Âncoras submáximas baseadas no ar expirado (ou seja, GET, VT e RCP) detectam alterações desproporcionais na ventilação e na produção não metabólica de CO2 em relação ao VO2 ou à taxa de trabalho.

Foi relatado que a prescrição de exercício em relação ao VT ou ao RCP produz uma adaptação aeróbica mais consistente do que a prescrição de intensidade de exercício baseada na FC durante um período de 12 semanas.

Tanto o GET quanto o VT ocorrem em intensidade semelhante ao LT1, pois sua base mecanicista está intimamente ligada.

O GET é determinado como uma intensidade que provoca um aumento do estado estacionário para um excesso de produção de CO2.

O VT é determinado como o primeiro ponto de inflexão na VE, como um aumento sistemático em VE/VO2 e PetO2, e o ponto onde PetCO2 começa a estabilizar.

Recomenda-se a utilização de métodos computacionais para estabelecer o GET e o VT, e a utilização de uma combinação dos métodos GET e VT disponíveis para maximizar a confiabilidade.

Há algumas evidências que apoiam a validade tanto do GET quanto do VT na normalização da intensidade do exercício e na produção de perturbações homeostáticas específicas do domínio.

O exercício realizado abaixo do GET ou VT produz um platô de VO2 e concentrações de lactato sanguíneo e intramuscular que permanecem nos valores basais. Em contraste, o exercício acima do GET ou VT resulta em um “componente lento” do VO2, um platô de lactato sanguíneo acima da linha de base e um aumento no lactato intramuscular acima dos níveis/valores de repouso.

O PCR, também denominado segundo limiar ventilatório (VT2), é um marcador não invasivo causado pela hiperventilação consequente ao aumento do acúmulo de H+ que indica aumento concomitante de lactato sanguíneo e H+ maior que a taxa de remoção.

A duração ideal do GXT para estabelecer o RCP é de 8 a 12 minutos

Semelhante ao GET e ao VT, recomendamos o uso de uma combinação de métodos computacionais disponíveis para estabelecer o RCP e maximizar a confiabilidade.

Até onde sabemos, nenhuma pesquisa confirmou diretamente a validade do RCP para produzir perturbações homeostáticas específicas do domínio.

No entanto, dada a dissociação entre as taxas de trabalho derivadas de um GXT e o VO2 derivado do exercício com taxa de trabalho constante, alguns investigadores defendem que o RCP não pode ser usado como um substituto para o MLSS ou para o CP.

Embora não haja pesquisas que refutem a eficácia do RCP como um método válido para produzir perturbações homeostáticas específicas de domínio, é improvável que seja um método apropriado, em grande parte devido à influência da relação curvilínea VO2-taxa de trabalho.

Por último, as evidências indicam que este método deve ser evitado como substituto do MLSS ou CP – a menos que se utilizem GXTs de longa duração para derivar o RCP.

Tanto a PC como a CS representam a intensidade mais elevada sem uma perda progressiva da homeostase e são frequentemente consideradas como determinantes válidos da fronteira entre exercício pesado e intenso.

Estabelecer a CP ou CS usando o método tradicional está sujeito a restrições, onde o CP e CS são influenciados pela duração dos esforços, pelo modelo matemático empregado e pelo tipo de esforço (ou seja, contrarrelógio vs. esforço continuo com potência/velocidade constantes).

Pelo menos duas séries de exercícios são necessárias para estabelecer CP ou CS através do método tradicional, e três são recomendadas para estabelecer a qualidade do ajuste (r²) da equação de regressão e o erro padrão de estimativa da CP ou CS e W’ ou D’.

A duração recomendada dos esforços é de 2 a 15 minutos, com pelo menos 5 minutos de diferença entre as tentativas mais curtas e mais longas.

O modelo matemático escolhido também pode influenciar CP e CS, onde os modelos lineares e não lineares produzem estimativas maiores e menores de CP e CS, respectivamente. Apesar das recomendações para vários modelos matemáticos, não há consenso sobre as melhores práticas para estabelecer o PC ou o CS.

Um estudo recente reforçou o argumento da CP como delineador entre exercícios pesados e severos. O exercício foi realizado em intensidade < CP [-7,6% da CP (-26 W)], o que resultou na estabilização do lactato intramuscular, PCr, glicogênio e pH, concentrações de lactato sanguíneo acima da linha de base e um “componente lento” do VO2 com um platô.

Em contraste, o exercício realizado em intensidade > PC [+7,6% da PC (+26 W)] perturbou o controle homeostático e evocou um “componente lento” do VO2.

A resposta homeostática ao exercício realizado próximo a uma âncora submáxima deve ser usada para estabelecer a validade das várias âncoras submáximas para determinar a intensidade do exercício.

No entanto, parece que há poucas evidências que apoiem a validade dos métodos mais comumente utilizados. Mais pesquisas são necessárias para validar o GET, o VT e o LT1 para delinear os domínios de exercício moderado e pesado.

O LT2 baseia-se na concordância com a MLSS, é influenciado pelo desenho do protocolo GXT e deve ser utilizado com cautela como método para prescrever a intensidade do exercício.

A CP e o CS apresentam as evidências mais fortes para demarcar os domínios pesado e severo do exercício (isto é, o exercício acima e abaixo da PC ou CS resulta em perturbações homeostáticas específicas do domínio). No entanto, esses resultados precisam ser confirmados por meio da cinética do VO2 transitório.

Por último, recomendamos que as respostas sistêmicas de qualquer âncora submáxima sejam avaliadas contra perturbações homeostáticas específicas de cada domínio.

Apesar do uso comum, é evidente que a prescrição da intensidade do exercício com base em uma porcentagem fixa de âncoras máximas, como VO2máx, Wmáx, Vmáx e FCmáx, tem pouco mérito para provocar perturbações homeostáticas distintas ou específicas de domínio.

Em vez de âncoras máximas, alguns têm defendido o uso de âncoras submáximas, incluindo LT1, LT2, GET, VT, RCP, MLSS, CP e CS, para prescrever a intensidade do exercício.

Há evidências que apoiam a validade de LT1, GET e VT para delinear os domínios moderado e pesado do exercício. Entretanto, há pouco consenso quanto à metodologia necessária para estabelecer essas âncoras submáximas.

Dada a relação curvilínea entre VO2 e taxa de trabalho, o RCP não parece ser uma opção viável para provocar perturbações homeostáticas específicas de domínio.

Há evidências que apoiam a validade do PC e do CS para demarcar os domínios pesado e severo do exercício.

Portanto, há poucas evidências para apoiar a validade dos métodos mais comumente utilizados para identificar intensidades de exercício associadas a perturbações homeostáticas distintas e homogêneas (por exemplo, a cinética do VO2 e as respostas de lactato associadas aos vários domínios do exercício).