Variação da freqüência cardíaca em teste de corrida

VALIDADE, CONFIABILIDADE E REPRODUTIBILIDADE DO LIMIAR DE VARIABILIDADE DA FREQUÊNCIA CARDÍACA EM TESTE DE CORRIDA INCREMENTAL

RESUMO: Tendo em vista o baixo custo da avaliação do LVFC, bem como sua capacidade para indicar a carga de exercício equivalente ao LL, torna-se necessária a avaliação da reprodutibilidade, confiabilidade e validade deste método em teste de corrida incremental de campo. Para tanto, 6 homens (29 ± 8 anos) saudáveis, habituados a atividades físicas vigorosas, foram submetidos a três testes incrementais: ergoespirometria com protocolo de rampa em esteira e dois testes de corrida incremental (ISRT). Os intervalos RR batimento a batimento, foram registrados durante todo o teste de corrida utilizando-se um monitor de FC portátil (Polar, F). Os intervalos RR durante um minuto de repouso e durante cada um dos estágios do teste foram utilizados para avaliar o LVFC. Foi encontrada correlação positiva significativa entre o consumo de oxigênio relativo (VO₂mL/min/kg)  e a distância percorrida no ISRT (r = 0.79; p = 0.04). O VO₂ no limiar de lactato (VO₂LL) também apresentou uma correlação significativa com a distância (r = 0.89; p = 0.01) e a velocidade máxima no ISRT (r = 0.82; p = 0.04). Correlações tanto do consumo de oxigênio absoluto (VO₂ ml/min) quanto do VO₂ ml/kg/min com a velocidade máxima não apresentaram valores significativos, assim como entre VO₂ ml/min e a distância. Mais voluntários são necessários para atingir uma amostra estatisticamente relevante para a avaliação da validade, confiabilidade e reprodutibilidade do LVFC no teste de corrida incremental.

Palavras – chave: variabilidade da frequência cardíaca, teste de corrida incremental

ABSTRACT: Taking into accountthe low costs of HRVT evaluation, as well as its ability to indicate the exercise load equivalent at LT, becomes necessary to evaluate the reproducibility, reliability and validity of this method in incremental shuttle running test. Six healthy men (29 ± 8 anos), accustomed to vigorous physical activity, submitted at three incremental tests: ergospirometry in treadmill using a rampa protocol and 2 ISRT. The beat-to-beat RR intervals were recorded in a portable heart rate monitor (Polar, F). The RR intervals along a minute of rest and during each stage of the test were use to evaluate the HRVT. We found a significant positive correlation between the relative oxygen uptake (VO₂mL/min/kg) and the distance traveled on ISRT (r = 0.79; p = 0.04). The oxygen consumption on LT (VO₂LT) also correlated significantly with distance (r = 0.89; p = 0.01) and the maximum speed in ISRT (r = 0.82; p = 0.04). Correlations of the absolute oxygen uptake (VO₂ ml/min) and VO₂ ml/kg/min at the maximum speed showed no significant values, as well as between VO₂ ml/min and distance. More volunteers are necessary to achieve a statistically significant sample to evaluate the reproducibility, reliability and validity of the HRVT in ISRT.

Keywords: hearth rate variability, shuttle running test

• Baião DG ¹ , Kawaguti RHG ², Penatti MIB ³
• ¹ Educação Física, Universidade Federal de São Paulo
• ² Educação Física, Universidade Federal de São Paulo
• ³ Nutrição, Universidade Católica de Santos
• Autor correspondente: Daniella Gonçalves Baião – Universidade Federal de São Paulo, A. Ana Costa, 95, Santos/SP. Email.: dgbaiao@gmail.com

INTRODUÇÃO

Uma das variáveis mais importantes para a prescrição de um exercício é sua intensidade (Graef; Kruel, 2006). Diversos índices fisiológicos têm sido descritos na literatura para a prescrição da intensidade ideal de treinamento. O limiar de lactato (LL) é o índice mais popularmente utilizado e define a transição do exercício moderado para o exercício intenso (Barbanti et al., 2004; American College of Sports Medicine Position Stand, 1998; Denadai et al., 1997). A identificação do LL depende de coletas sucessivas de sangue arterializado a cada estágio do exercício incremental. Os resultados da concentração sanguínea de lactato são plotados frente à intensidade do exercício. O ponto a partir do qual o acúmulo de lactato passa a apresentar um padrão exponencial caracteriza o LL. Lamentavelmente, esta medida não é pragmática e é relativamente invasiva (Barbanti et al., 2004; American college of sports Medicine Position Stand, 1998; Denadai, 1995).

O LL pode ser estimado não invasivamente utilizando-se um analisador de gases. Esta técnica é comumente designada espirometria. O lactato resultante do exercício intenso é rapidamente tamponado pelo bicarbonato, formando dióxido de carbono (CO₂). O excesso de CO₂ metabólico repercute no padrão respiratório e permite a identificação do limiar ventilatório (LV) (Dourado, 2010; Serra, 1997; Paulo JR et al., 1998). O LV apresenta a vantagem de ser uma estimativa não invasiva do LL. Entretanto, o analisador de gases capaz de identificar o LV é sofisticado e caro, tornando necessário o seu manuseio por profissionais qualificados (Denadai, 1995; Serra, 1997).

No ciclo cardíaco, o tempo entre as ondas R não é constante. Os intevalos RR podem ser quantificados e batimento a batimento e a variabilidade desses intervalos pode ser calculada de diversas maneiras (Cambri et al., 2008). A avaliação da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) é clinicamente importante, pois indica a modulação autonômica cardíaca frente a estímulos do meio externo e interno, como alterações posturais, exercício físico, repouso, sono, alterações hemodinâmicas, etc (Vanderlei, 2009).

A VFC é controlada, entre outros mecanismos, pelo sistema nervoso autônomo (Cambri et al., 2008; Lima; Kiss, 1999). O sistema nervoso simpático, mediado pela noradrenalina, aumenta a frequência cardíaca e o sistema nervoso parassimpático, mediado pela acetilcolina, causa diminuição da frequência cardíaca (Cambri et al., 2008; Vanderlei, 2009). Nesse sentido, a VFC depende do equilíbrio entre os sistemas simpático e parassimpático (e.g., a retirada do tônus vagal). Durante o exercício progressivo, há relação inversa entre a intensidade do exercício e a variabilidade da frequência cardíaca (FC). A FC aumenta progressivamente enquanto a VFC sofre redução até o esforço máximo (Cambri et al., 2008; Almeida et al., 2005). A VFC se reduz e, a partir de determinada intensidade de exercício não há mais variações significativas nos intervalos RR. Este ponto é designado limiar de variabilidade da frequência cardíaca (LVFC) e diversos autores já o identificaram na mesma intensidade de exercício que o LV comumente também é encontrado (Denadai, 1995; Alonso et al., 1998; Cottin et al., 2007; Karapetian et al., 2008).

Para a identificação do LVFC, é utilizado um monitor portátil de frequência cardíaca, aparelho relativamente barato em relação ao ergoespirômetro e menos invasivo do que a coleta de sangue sucessiva, além de ser menos complexo, o que o torna a avaliação do LVFC útil para a prescrição de exercício em uma intensidade adequada (Denadai, 1995; Lima; Kiss, 1999; Karapetian et al., 2008).

A validade do LVFC já foi verificada em testes de laboratório (Lima; Kiss, 1999; Almeida et al., 2005; Alonso et al., 1998; Karapetian et al., 2008), utilizando cicloergômetro, e em testes de campo (Denadai, 1995; Cottin et al., 2007). O teste de corrida incremental (incremental shuttle running test – ISRT) foi desenvolvido por Léger e Lambert em 1982 com o objetivo de avaliar a capacidade aeróbia de indivíduos saudáveis com custo baixo(Almeida et al., 2005). O teste apresenta como principal vantagem o seu caráter incremental quando comparado ao teste de corrida de 12 minutos de Cooper comumente utilizada na estimativa do consumo máximo de oxigênio (VO₂max). O teste consiste em correr em velocidade progressiva até a exaustão. Os estágios têm duração de dois minutos cada e a velocidade da corrida é imposta por sinais sonoros.

Tendo em vista o baixo custo da avaliação do LVFC, bem como sua capacidade para indicar a carga de exercício equivalente ao LL, torna-se necessária a avaliação da reprodutibilidade, confiabilidade e validade deste método em teste de corrida incremental de campo. Caso estas propriedades de mensuração se confirmem, a avaliação do LVFC poderia ser utilizada como estratégia de rotina na prescrição de programas de exercícios baseados na corrida.

MATERIAIS E MÉTODOS

       Indivíduos: 6 homens entre 18 e 45 anos, sem doenças cardiovasculares, metabólicas, pulmonares ou musculoesqueléticas, bem como sem infecções respiratórias recentes, foram avaliados. Os sujeitos deveriam estar com exames médicos atualizados, serem fisicamente ativos e acostumados a exercícios físicos de alta intensidade. O uso de medicamentos que afetam a frequência cardíaca também foi utilizado como critério de exclusão. Todos estavam cientes dos procedimentos e possíveis desconfortos e riscos do presente projeto, assinando posteriormente o termo de consentimento livre e esclarecido para participação no estudo, aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal de São Paulo. Antes dos testes, os voluntários foram instruídos a não praticarem atividade física rigorosa 24h antes e a não consumirem bebidas alcoólicas (>24h), cafeína (>12h) e cigarro (>3h) antes dos testes (ACSM, 2006).

Delineamento: A primeira fase consistiu em uma triagem em que os voluntários preencheram questionários tais como de nível de atividade física regular (Baecke), de prontidão para atividade física (PAR-Q) e estratificação dos riscos para realização de exercícios físicos (ACSM, 2006). A seguir, foram submetidos a uma avaliação antropométrica, aferindo-se massa corporal e estatura.

Na segunda fase foram realizados 3 testes. O teste ergoespirométrico com protocolo de rampa em esteira Inbramed Inbrasport foi realizado para avaliar a validade do limiar de variabilidade da frequência cardíaca (LVFC) como um método alternativo à determinação do LV. Em seguida, o teste de corrida de campo foi realizado 2 vezes, nas dependências do curso de Educação Física da Universidade Federal de São Paulo – Campus Baixada Santista. A fim de avaliar a confiabilidade e reprodutibilidade do LVFC, nos testes de campo a frequência cardíaca foi verificada por meio de um monitor cardíaco Polar RS800X (Polar Electro ™, OY, Kempele, Finlândia). Os sujeitos tiveram no mínimo 24h e no máximo 7 dias de intervalo entre os testes.

Dos 11 voluntários que participaram do teste ergoespirométrico, apenas 6 realizaram ao menos um teste de campo, sendo que somente 4 compareceram a todos testes (Figura 1). Devido ao número reduzido da amostra, só foi possível até então iniciar a analise da validade do teste de corrida incremental. Por essa razão, apenas os dados dos 6 indivíduos citados acima foram considerados no presente estudo.

Teste de corrida incremental (ISRT): O teste consistiu em correr com velocidade progressiva em percurso plano e retilíneo de 20m, ida e volta, contornando 2 cones que delimitavam esta metragem. A velocidade foi imposta por sinais sonoros gravados que indicavam o momento no qual o participante deveria contornar o cone. A frequência dos sinais sonoros aumentava 0.5 km/h a cada dois minutos a partir de uma velocidade inicial de 8 km/h, progredindo até a exaustão. Um som diferente indicava ao voluntário o momento em que haveria esse incremento. Os sinais foram previamente gravados usando um programa de software específico para edição de som (Cool Edit Pro 2.0 ™, San Jose, CA, EUA). O teste foi executado sem incentivo verbal. Quando o sujeito não podia mais acompanhar o ritmo dos sinais sonoros, não sendo capaz de completar 17 dos 20m do percurso (delimitados por uma faixa adesiva no chão) antes do sinal por duas vezes consecutivas, o teste foi interrompido.  A velocidade máxima e a distância percorrida ao final do teste foram registradas (Cooper; Storer, 2005; Léger; Lambert, 1982).

Antes e após os testes foram aferidas pressão arterial e FC, além de dispneia e fadiga dos membros inferiores pela Escala de Borg. A frequência cardíaca também foi monitorada continuamente para permitir a análise da VFC.

Teste ergoespirométrico: Foi utilizado o protocolo de rampa durante o teste ergoespirométrico. Trata-se de um teste de esforço gradativo que utiliza pequenos incrementos de carga de trabalho, isto é, os acréscimos na velocidade e no grau de inclinação são reduzidos. Devido a estágios de curta duração são necessários controladores de esteira rolante (ACSM, 2006; Brito, 2011).

Foram mensurados, respiração-a-respiração, a ventilação minuto (VE), produção de CO₂ (VCO₂), ingestão de O₂ (VO₂), VE/VCO₂, VE/VO₂, pressão expirada de CO₂ (PETCO₂) e pressão expirada de O₂ (PETO₂). O LV foi identificado como ponto a partir do qual o VCO₂ e VE aumentaram de forma não linear sem que houvesse aumento na VE/VCO₂ (constante ou ligeiramente diminuída), permanecendo constante também PETCO_2.  Para taxas de trabalho acima do LV, o VCO₂ aumenta mais rapidamente que VO_2. Além disso, PETO₂ a VE/VO₂ se elevam. (Wasserman et al.,2005)

Assim como no ISRT, foram aferidas pressão arterial e FC, além de dispneia e fadiga dos membros inferiores pela Escala de Borg, antes e após o teste. Também houve monitoramento contínuo de FC a fim de se identificar o LVFC e compará-lo com o LV.

Coleta de dados: Os intervalos RR batimento a batimento, numa frequência de 1000Hz, foram registrados durante todo o teste de corrida utilizando-se um monitor de FC portátil (Polar, F). Os intervalos RR durante um minuto de repouso e durante cada um dos estágios do teste foram utilizados para avaliar o LVFC. Batimentos inadequados ou prematuros foram corrigidos por dados interpolados derivados de batimentos adjacentes. Qualquer intervalo com uma diferença superior a 20% do antecessor foi filtrado automaticamente e visualmente.

Para a identificação do LVFC, foi utilizado o método descrito por Tulppo et al. (1998). O índice de variabilidade instantânea SD1 foi calculado pela plotagem de Poincaré durante cada estágio do exercício incremental. Os valores de SD1 foram plotados em relação à velocidade da corrida. O LVFC foi definido como a velocidade a partir da qual a diferença entre os valores de SD1 de estágios subsequentes fosse inferior a 1 ms.

Análise estatística: Os dados foram analisados descritivamente como média ± desvio-padrão ou como mediana (variância). A confiabilidade e reprodutibilidade do ISRT foram avaliadas pelo coeficiente de correlação intraclasse, pela diferença entre os valores médios e pela análise gráfica de Bland and Altman, levando-se em conta os valores do LVFC obtidos nos dois ISRT subsequentes. Foram considerados significativos os valores de P inferiores a 0,05.

RESULTADOS

A idade média dos voluntários deste estudo foi de 29 ± 8 anos. Entre os 6 voluntários que concluíram tanto o teste ergoespirométrico em esteira rolante quanto o primeiro ISRT, 3 apresentaram índice de massa corporal (IMC) superior a 24,9 kg/m², sendo classificados com sobrepeso. Os demais foram classificados como eutróficos (TABELA 1).

Tanto a frequência cardíaca quanto a pressão arterial tiveram respostas fisiológicas em ambos os testes. A avaliação, ao final dos testes, de dispneia e fadiga nos membros inferiores por meio da escala de Borg pareceu subestimar a intensidade do exercício, visto que se tratava de um teste máximo, até a exaustão (TABELA 1).

Foi encontrada correlação positiva significativa entre o consumo de oxigênio relativo (VO₂K4emmL/min/kg)  e a distância percorrida no ISRT (r = 0.79; p = 0.04). O VO₂ no limiar de lactato (VO₂LL) também apresentou uma correlação significativa com a distância (r = 0.89; p = 0.01) e a velocidade máxima no ISRT (r = 0.82; p = 0.04). Correlações tanto do consumo de oxigênio absoluto (VO₂K4 em ml/min) quanto do VO₂K4 (ml/kg/min) com a velocidade máxima não apresentaram valores significativos, assim como entre VO₂K4 (ml/min) e a distância (FIGURA 2).

DISCUSSÃO

 O limiar de variabilidade da frequência cardíaca (LVFC) vem sendo estudado como um ponto fisiológico equivalente ao limiar de lactato (LL) e limiar ventilatório (LV), trazendo a vantagem de ser identificado sem abordagem invasiva ou materiais de alto custo. Alonso et.al (2005), estudando o comportamento da frequência cardíaca de jovens durante o exercício físico progressivo máximo em cicloergômetro, encontraram uma diminuição na variabilidade desta a partir do LV. Brunetto et al. (2005) submeteram 41 adolescentes a um teste ergoespirométrico de esforço máximo em esteira e encontraram coeficiente de correlação significativo entre LVFC e o LV, quando foram utilizados valores absolutos do consumo de oxigênio. Karapetian et al. (2008) realizou testes de esforço máximo em cicloergômetro com 24 adultos saudáveis e observaram coeficientes de correlação entre as médias dos valores de LVFC, LV e LL de 0.82 a 0.89, sem diferenças significativas entre o LVFC e os outros dois limiares (p<0.05). Contudo, como é possível notar nestes estudos, os testes para determinação do LVFC geralmente ocorrem em esteira rolante e cicloergômetro, o que ainda restringe sua utilização por parte de treinadores e preparadores físicos que não dispõe desses recursos.

O teste de corrida incremental de campo (ISRT) tem aparecido na literatura como uma alternativa acessível e simples para a avaliação do consumo máximo de oxigênio. Um estudo com nove homens (35.4 ± 5.8 anos) verificou a validade do ISRT como método de avaliação do consumo máximo de oxigênio (r = 0.93, em relação a teste em esteira) e preditor da performance em corrida de 10 Km (r = – 0.93) (Paliczka et al., 1987). Duarte e Duarte (2001) avaliaram 42 adultos jovens em teste ergoespirométrico em esteira e em teste de corrida incremental de campo (ISRT) a fim de verificar a validade deste, obtendo também correlações significativas positivas entre os valores de VO₂ dos dois testes.

Todavia, são escassos os trabalhos que relacionam este teste ao LVFC, sobretudo verificando a reprodutibilidade e confiabilidade do mesmo sob este ponto de vista. Em um estudo de Cottin et al. (2007), 12 jogadores profissionais de futebol (25 ± 3 anos) realizaram um ISRT utilizando um analisador de gases portátil, e verificaram ser possível o acesso ao LV por meio do LVFC, confirmando a validade do teste de campo para esse fim.

A princípio o presente trabalho também como objetivo avaliar a validade do ISRT como no estudo acima citado. Devido ao número reduzido de indivíduos que se dispuseram a participar de todos os testes propostos, não foi possível, até então, avaliar a confiabilidade e reprodutibilidade do LVFC no teste de corrida incremental de campo. Porém, analisando os dados dos 6 participantes que concluíram tanto o protocolo de rampa em esteira quanto o primeiro  ISRT, obteve-se resultados interessantes na correlação entre dados encontrados nesses dois testes. De acordo com o presente trabalho, a partir da distância percorrida e a velocidade máxima atingida em teste de campo, é possível estimar o VO₂ no limiar de lactato (VO₂LL). Pela distância, o consumo de oxigênio relativo à massa corporal (VO₂ emmL/min/kg) também é previsível. Mais voluntários são necessários para atingir uma amostra estatisticamente relevante para a avaliação da validade, confiabilidade e reprodutibilidade do LVFC no teste de corrida incremental.

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