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6 may 2010

Dispêndio energético na bicicleta em meio aquático e terrestre Gasto energético en el bicicleta en el agua y la tierra

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Os exercícios físicos realizados na água têm sido amplamente utilizados em piscinas e ginásios. Vários são os equipamentos que foram e estão sendo utilizados em adaptações para água, tais como a bicicleta. O objectivo do estudo foi comparar o dispêndio energético (DE) a diferentes intensidades…

 
Autor(es): Brito, J.1,2, Magalhães, N. S.1, Borges, C.1,2, Fernandes, R.1,2,
Entidades(es): 1Laboratório de Investigação em Desporto/Escola Superior de Desporto de Rio Maior/Instituto Politécnico de Santarém; 2CIDESD – Centro de Investigação em Desporto, Saúde e Desenvolvimento Humano (Grupo de Investigação em Saúde)
Congreso: III Congreso Internacional de Ciencias del Deporte y Educación Física
Pontevedra: 6-8 de Mayo de 2010
ISBN: 978-84-613-8448-8
Palabras claves: Gasto energético; intensidades; bicicleta; medio acuático; medio terrestre;

RESUMEN

Objectivos -

Os exercícios físicos realizados na água têm sido amplamente utilizados em piscinas e ginásios. Vários são os equipamentos que foram e estão sendo utilizados em adaptações para água, tais como a bicicleta. O objectivo do estudo foi comparar o dispêndio energético (DE) a diferentes intensidades submáximas, durante o exercício de pedalar dentro de água (BA) e fora de água (BT).

Metodologia –

Quinze sujeitos masculinos (média±DP: idade, 21.73 ± 2.84 anos; peso, 70.33 ± 5.33 kg; altura 175 ± 06 cm; percentagem de massa gorda, 15,09 ± 3.13; VO2máx 50,96 ± 5,51 ml.kg-1.min-1; FC, 182,64 ± 12,35 bpm). Cada sujeito completou 6 min de exercício a uma cadência de 60, 80 e 100 bpm, numa bicicleta estacionária dentro e fora de água. A frequência cardíaca (FC), consumo de oxigénio (VO2) e dispêndio energético (DE) foram continuamente medidos através do analisador de gases portátil K4b2 (Cosmed, Rome, Italy). Foi utilizada o teste ANOVA para medidas repetidas e o teste de Post-hoc Bonferroni assim como o Paired t-Test (p<0.05).

Resultados

O VO2 aumenta com a cadência em ambas as condições de exercício. O VO2, DE e a FC são superiores (p<0.05) no exercício dentro de água quando comparado com o exercício fora de água. Diferenças significativas foram encontradas quando se compara as 3 cadências no exercício dentro de água.

Conclusões

O aumento do VO2 e da FC no exercício no meio aquático apresenta uma relação directa com o aumento de cadência, o que permite afirmar que o aumento da intensidade pode ser realizado através do aumenta da cadência com a vantagem de existir uma menor sobrecarga das articulações.

INTRODUÇÃO

Os exercícios físicos realizados na água têm sido amplamente utilizados em piscinas e ginásios. Vários são os equipamentos que foram e estão sendo utilizados em adaptações para água, tais como a bicicleta. Tanto a pressão hidrostática e a temperatura da água alteram favoravelmente as respostas hemodinâmicas em repouso e durante o exercício (Arborelius et al., 1972; Sheldahl, et al. 1987; Benelli et al., 2004; Caromano et al., 2003; Svedenhag e Seger , 1992). Alguns estudos relatam que os valores da frequência cardíaca e do consumo de oxigénio pico são inferiores aos obtidos durante o pico do exercício em terra, em parte uma consequência de um trabalho mecânico inferior máximo que pode ser realizado na água (Frangolias e Rhodes, 1995, Brown et al. 1997). Isso vai influenciar a escolha do exercício e intensidade do mesmo (Broman et al., 2006). Portanto, é provável que a formação deve ser de alta intensidade, a fim de melhorar o consumo de oxigénio e também ter um efeito de transferência para terra baseada no exercício. No entanto, um maior metabolismo anaeróbio é encontrado durante o exercício submáximo na água, quando se compara a mesma carga absoluta em água e em terra (Svedenhag e Seger, 1992).          Deresz et al. (2008) relataram que o aumento linear da frequência cardíaca (FC), devido ao aumento da cadência de pedalada sugere que o controlo da carga de trabalho pode ser feito pelo ritmo ou FC. No entanto, os mesmos autores afirmam que a limitação e controlo da intensidade do exercício, pela percentagem da FC máxima (FCmax), deve ser considerado que o observado no ciclismo FCmax água é 9% inferior ao estimado FCmax. De acordo com Ferreira et al. (2005), este é devido à pressão hidrostática e flutuação do corpo, o que facilita o retorno venoso, o aumento do volume sistólico e diminuição da FC e pressão arterial sistólica. No entanto, este valor está dentro do intervalo que normalmente é receitado para a FC máxima em ciclo convencional (90% a 95%) em indivíduos não ciclistas (Londeree e Moeschberger, 1982; Graef e Kruel, 2006). Além das diferenças nas respostas dos organismos na água e recursos terrestres, também existem diferenças nos equipamentos, tais como ergômetros, quando adaptadas para a água. O ciclo da água tem um sistema de travagem de lâminas que tem a força da água para a aplicação de carga resistiva. Quanto maior a taxa de pedal, quanto maior a carga do exercício, uma vez que a resistência da água é proporcional à velocidade da lâmina (Martins et al., 2007). Apesar da popularidade de programa de exercícios na água, uma vez que o exercício aquático é habitualmente utilizado em fitness e reabilitação profissional, e na maioria das pesquisas anteriores foi realizada em exercício como correr, caminhar ou em aulas de aeróbica aquática, as respostas fisiológicas de água que não tenham ciclismo foram minuciosamente investigadas (Deresz et al., 2008, Martins et al., 2007). Foi demonstrado que o exercício em natação de águas profundas (Ruoti, Troup, Berger, 1994) melhorou ou manteve a aptidão cardiovascular em atletas jovens homens e mulheres (Wilber et al., 1996), e em mulheres mais velhas (Taunton et al., 1996 ) este estudo sugere que o exercício na água poderá contribuir para uma melhoria da aptidão física (Benelli, Ditroilo e De Vito, 2004), no entanto, determinar a intensidade é um ponto muito importante na organização de uma sessão de exercícios, para as respostas fisiológicas e gasto energético na água durante o ciclismo, sendo necessária uma maior avaliação quantitativa antes da sua recomendação. O objectivo deste estudo consiste em aprofundar os conhecimentos relativos ás respostas fisiológicas, e custo energético realizado por sujeitos activos numa bicicleta aquática e bicicleta estática, ou seja, dentro de água e fora de água a diferentes intensidades, desta forma, pretendemos orientar o estudo para execução dos ciclos nos membros inferiores a diferentes cadências.

METODOLOGIA

Amostra

A amostra é composta por 15 sujeitos activos do sexo masculino com Média ± Desvio Padrão: idade (anos) 21.73 ± 2.84; peso (kg) 70.33 ± 5.33, altura (metros) 1,75±0.06; MG(%), 15,09 ± 3.13. Antes da realização da recolha de dados, todos os sujeitos forma informados sobre os objectivos do respectivo estudo, com a leitura e explicação do termo de consentimento de forma a se familiarizarem com o mesmo.

Protocolo experimental

Os sujeitos pertencentes á amostra do referido estudo foram medidos em altura e peso com uma régua e balança SECA (SECA, Alemanha, Hamburgo) e dobras cutâneas. A gordura corporal foi estimado a partir de três dobras cutâneas (Jackson e Pollock, 1978), medido com um paquímetro pregas cutâneas Lange (Beta Technology, Santa Cruz CA, E.U.A.). No mesmo dia o metabolismo basal foi medido a partir da estabilização do VO2 durante os 15 minutos de ensaio com o tema em uma posição de decúbito dorsal e inactivo durante 20 minutos. Cada sujeito foi submetido a duas sessões experimentais, as quais foram realizadas em ordem aleatória, com intervalos de cinco a sete dias entre as sessões. Os sujeitos serão orientados para vir para os testes descansados, alimentados e hidratados e a não realizar esforços intensos nas últimas 48 horas. Custo energético na bicicleta aquática (dentro de água) – Os sujeitos serão submetidos a um aquecimento fora de água (mobilidade articular) e posteriormente um aquecimento dentro de água na bicicleta aquática (10 minutos) com o objectivo de se familiarizarem com o equipamento. Cada sujeito realizará aleatoriamente um teste de 3 patamares de 4 minutos, em que o 1º patamar corresponde a uma frequência de 60 batimentos por minuto; o 2º patamar corresponde a um frequência de 80 batimentos por minuto e o 3º patamar correspondeu a uma frequência de 100 batimentos por minuto, a recuperação dos sujeitos entre cada patamar é realizada até serem atingidos os valores de repouso. Durante todos os patamares pertencentes a cada um dos testes, e para uma análise dos parâmetros de cinética do consumo de oxigénio e ar expirado será analisado por oximetria directa através de um analisador de gases portátil Cosmed K4 b2 (Cosmed, Rome, Italy) e registados os valores de VO2 em intervalos de 10 segundos. Este equipamento foi utilizado com o recurso a um cardiofrequêncimetro da marca Polar tipo T 41, onde as informações recolhidas de frequência cardíaca serão transmitidas por telemetria a um computador portátil Sony Vaio VGN- BX195VP. O software a utilizar será a ultima versão disponível, v7.4b, (Cosmed, Rome, Italy)., onde se poderá verificar os dados em tempo real. Antes de cada teste, a referência do ar para a calibração do aparelho foi realizada utilizando uma amostra de gás com uma concentração de 16% O2 e 5% de CO2. O fluxo também foi calibrado antes de cada teste, com 3000 ml de uma seringa. Desta forma, através da suspensão da unidade portátil junto ao cais da piscina será possível efectuar a colecta do ar expirado, a temperatura da água da piscina estava entre 28ºC e 30 º C. Foram utilizadas bicicletas aquáticas (Hydroraider, Itália) em que a bicicleta foi colocada numa piscina de forma a que o apêndice xifoide de cada sujeito estivesse localizado ao nível da água. Custo energético na bicicleta estática (fora de água) – Os sujeitos foram submetidos a um aquecimento na bicicleta estática (10 minutos) com o objectivo de se familiarizarem com o equipamento. Cada sujeito realizou aleatoriamente um teste numa bicicleta estática Monark Ergomedic 828 E, em roda livre. O teste foi composto por 3 patamares de 6 minutos, em que o 1º patamar corresponde a uma frequência de 60 batimentos por minuto; o 2º patamar corresponde a uma frequência de 80 batimentos por minuto e o 3º patamar corresponde a uma frequência de 100 batimentos por minuto, percorrendo 6m em cada ciclo de pedal. A recuperação dos sujeitos entre cada patamar é realizada até serem atingidos os valores de repouso. Durante todos os patamares pertencentes a cada um dos testes, e para uma análise dos parâmetros de cinética do consumo de oxigénio e ar expirado será analisado por oximetria directa através de um analisador de gases portátil Cosmed K4 b2 (Cosmed, Rome, Italy) e registados os valores de VO2 em intervalos de 10 segundos, com um protocolo idêntico aos testes realizados na bicicleta aquática. Os testes em laboratório foram realizados com uma temperatura ambiente entre 22 º C e 24 º C e ≈ 65% de humidade relativa.

TRATAMENTO DOS DADOS

Uma vez que as variáveis em estudo não são categóricas, i.e , medida em uma escala nominal, cujas as categorias identifiquem a sociedade da classe ou de grupo, utilizou-se uma análise paramétrica, onde se recorreu a uma comparação de duas condições de exercício (ciclismo dentro e fora de água), em que todas as variáveis são independentes. Todos os dados foram analisados pelo software de tratamento e análise estatística “Statistical Package for the Social Sciences” (SPSS Science, Chicago, EUA) versão 15,0. Foram utilizados procedimentos estatísticos para caracterizar os valores das diferentes variáveis em termos de tendência central e dispersão. Na análise inferencial dos dados foi utilizada a técnica de comparação de médias ANOVA para medidas repetidas para comparar os valores das médias de cada variável, nas diferentes condições de prática. De forma a identificar as diferenças nas comparações de médias foi utilizado o teste post-hoc de Bonferroni. A exigência para que as diferentes medições sejam independentes intra-sujeitos é conhecida por pressuposto de “esfericidade”. Este pressuposto traduz-se, em termos práticos, numa matriz de co-variância cuja diagonal principal é preenchida por variâncias iguais, e zeros fora da diagonal principal. A validação da “esfericidade” é uma condição suficiente e necessária para a utilização da estatística F na ANOVA de medidas repetidas (Johnson, 1998). O teste estatístico para verificação da “esfericidade” utilizado no presente estudo foi o “teste de esfericidade de Mauchly”. Sempre que o pressuposto de “esfericidade” não se verificou, utilizou-se o factor de correcção Epsilon de Greenhouse-Geisser, por ser o mais conservador e adequado para amostras de pequena dimensão (Box, 1954). Este factor é utilizado como factor de correcção da probabilidade de significância associada à estatística F calculada. Para todos os procedimentos estatísticos o nível mínimo de significância admitido foi de P≤0,05.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A resposta ao exercício nas variáveis estudadas, medidas durante cada patamar , é apresentada no quadro 1.

Quadro 1 – Quadro representativo da análise das medidas descritivas de VO2 e Frequência Cardíaca (FC) nos diferentes patamares de exercício; 60 bpm , 80 bpm e 100 bpm dentro e fora de água .

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 13

Assim, verificámos que existem diferenças significativas, pois a 60 bpm fora de água, a média do VO2 de 11,75±1,71 ml.kg.-1min.-1, dentro de água o consumo foi de 18,10±3,07 ml.kg.-1.min.-1; a 80 bpm fora de água, obtiveram um VO2 de 15,00±2,23 e dentro de água 28,47±5,65 ml.kg.-1min-1; finalmente, a 100 bpm verificou-se fora e dentro de água, um consumo de 21,53±4,48 e 32,08±5,85 ml.kg.-1.min.-1, respectivamente. Verificou-se que em todos os patamares existia estabilização do VO2. Essa estabilização foi mais rápida nos patamares a 60 E 80BPM. Os valores das médias minuto do VO2 no ciclismo dentro de água apresentaram-se superiores aos do ciclismo fora de água, em todos os patamares de cadência. Os desvios padrões das médias minuto do VO2 apresentam-se similares em cada um dos patamares nas duas situações de exercício.

Quadro 3. Diferença de médias e intervalo de confiança (95%) das comparações entre as condições de exercício, dentro e fora de água (n=13), para a variável consumo de oxigénio (VO2).

Contenido disponible en el CD Colección Congresos nº 13

Na comparação do VO2 no patamar 1,na cadencia de 60bpm, dentro e fora de água, verificou-se uma diferença de médias de -6,32±0,89 (IC 95% -9,45 a -3,19), diferença essa que se revelou significativa (p<0,000). No patamar 2, na cadência de 80 bpm, dentro e fora de água, verificou-se uma diferença de médias de VO2 de -13,46± 1,37(IC 95%- 18,31 a -8,62), diferença essa que se revelou significativa (p<0,000). Por último no patamar 3, para uma cadência de 100 bpm, dentro e fora de água verificou-se uma diferença de médias de VO2 de: -10,56±2,19(IC 95%- 18,28 a -2,84), diferença essa que se revelou significativa (p<0,000).

CONCLUSÕES

Verificou-se que os valores médios de consumo de oxigénio são superiores dentro de água, ou seja, em condições de exercício na bicicleta aquática, relativamente á condição fora de água, na bicicleta estática, para os três patamares de intensidade (60, 80 e 100 bpm). Quanto á comparação dos valores médios de VO2, dentro e fora de água, é de realçar que as os valores mais elevados de diferenças médias surgiu na cadência de 80 bpm. Estas conclusões são suportadas pela literatura consultada.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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