Os dados foram apresentados como média ± desvio padrão (DP) e intervalo de confiança de 95% (IC 95%). Para comparar a predição do Tlim nos domínios severo e extremo, foi calculado o seguinte: 1) Erro sistemático da média das diferenças reportado como bias e os erros aleatórios como ± 95% dos limites de concordância através da análise de Bland e Altman (1999); 2) Os erros aleatórios de predição foram calculados a partir do erro típico da estimativa (ETE) em unidades brutas e percentuais após a transformação logarítmica usando uma planilha (SMITH; HOPKINS, 2011) e em unidades padronizadas (ETE padronizado [ETEp]), calculado como ETE em unidades brutas dividido pelo DP entre sujeitos. Para interpretar a magnitude do ETEp, a metade dos limiares de tamanho de efeito para diferenças entre médias (d) da escala de Cohen foram calculados e interpretados da seguinte forma: <0,1 (trivial), 0,1 a 0,3 (pequeno), 0,3 a 0,6 (moderado), 0,6 a 1,0 (grande), 1,0 a 2,0 (muito grande) e > 2,0 (extremamente grande) (BORSZCZ; TRAMONTIN; COSTA, 2019). Ainda, a ANOVA para medidas repetidas foi utilizada para comparar a média das seguintes variáveis: 1) valores de V̇O2max(INC+95+100+110)
35
ISUP e ISUP+5%. O nível de significância para todas as análises foi definido como P ≤ 0,05.
36
4 RESULTADOS
Durante o teste incremental, o V̇O2pico foi de 3,83 ± 0,42 L/min e a Pmáx foi 274 ±
35 W. A ANOVA revelou um efeito principal significativo (F(1.7, 31) = 38) para a média dos
valores de V̇O2max(INC+95+100+110) (3,75 ± 0,41 L/min) em relação aos valores de V̇O2max na
ISUP+5% (3,50 ± 0,41 L/min; P = 0,0001), mas não em relação aos valores de V̇O2max na ISUP
(3,72 ± 0,46 L/min; P > 0,05). Durante os testes de cargas preditivas para determinação da PC, os valores médios de Tlim foram diferentes entre os testes de intensidade constante a 95% (424 ± 48 s), 100% (310 ± 37 s) e 110% (223 ± 23 s) da Pmáx (F(1.6, 28) = 183; P = 0,0001).
Não houve diferenças significativas entre os modelos para PC (F(1.3, 24) = 3; P = 0,088)
ou W’ (F(1.3, 23) = 3,8; P = 0,052, Tabela 1).
Tabela 1. Potência crítica e W’ estimados pelos diferentes modelos.
Linear-TW(2) Linear-TW(3) Linear-P Hiper-2P
PC (W) 211 ± 39 213 ± 38 212 ± 38 213 ± 39
EPE (%) - 4,5 ± 4,3 5,2 ± 5,1 4,7 ± 4,6
W’ (kJ) 20,3 ± 5,7 19,4 ± 5,4 19,9 ± 5,4 19,4 ± 6,1
EPE (%) - 15,0 ± 12,2 14,4 ± 13,3 16,7 ± 13,4
R² 1,000 0,996 ± 0,006 0,966 ± 0,047 0,973 ± 0,032
Legenda: Dados em média ± DP. Potência crítica (PC), capacidade de trabalho acima da PC (W’), erro padrão de estimativa (EPE).
Em relação ao Tlim no domínio severo, a intensidade da ISUP representou 162% da PC na média dos modelos e não houveram diferenças significativas entre o Tlim real e os preditos pelos modelos de PC (F(1.4, 26) = 2,1; P = 0,157). No entanto, a magnitude do ETEp foi
considerada moderada para todos os modelos (Tabela 2). Os gráficos da análise de Bland- Altman são apresentados na Figura 4.
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Tabela 2. Comparação do Tlim real obtido no domínio severo com os preditos pelos modelos de potência crítica.
Real Linear-TW(2) Linear-TW(3) Linear-P Hiper-2P
Tlim (s) 155 ± 30 154 ± 33 150 ± 34 152 ± 33 149 ± 36 Diferença (s) - -0,5 ± 13,4 -4,9 ± 15,0 -2,9 ± 13,5 -5,7 ± 18,8 Diferença (%) - -0,7 ± 8,5 -3,8 ± 9,7 -2,3 ± 8,6 -4,8 ± 12,4 ETE (s) (95%IC) - 12,5 (9,4 a 18,7) 13,6 (10,2 a 20,4) 12,6 (9,4 a 18,8) 15,8 (11,9 a 23,7) ETE (%) (95%IC) - 7,7 (5,7 a 11,8) 8,5 (6,3 a 13,0) 7,8 (5,8 a 11,9) 10,0 (7,4 a 15,3) Legenda: Dados de tempo de exaustão (Tlim) e diferenças em média ± DP. Erro típico de estimativa (ETE) em unidade brutas e percentuais apresentados em média com 95% do intervalo de confiança (95%IC).
Figura 4. Análise de concordância por meio da plotagem de Bland-Altman, entre o tempo de exaustão real e predito pelos modelos de potência crítica no domínio severo.
Legenda: A linha sólida no gráfico indica a diferença média. As linhas tracejadas indicam os limites inferior e superior de concordância (95%).
Com relação ao Tlim no domínio extremo, a ISUP+5% representou uma intensidade de
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para ISUP+5% (F(1.7, 31) = 4,6; P = 0,023). Sendo assim, as comparações pareadas demonstraram
uma diferença significativa entre o Tlim real e o predito apenas pelo modelo Linear-TW(2) (P =
0,036), sem diferença para os outros modelos. A magnitude do ETEp para o domínio extremo foi moderada para todos os modelos (Tabela 3). Os gráficos da análise de Bland-Altman são apresentados na Figura 5.
Tabela 3. Comparação do Tlim real obtido no domínio extremo com os preditos pelos modelos de potência crítica.
Real Linear-TW(2) Linear-TW(3) Linear-P Hiper-2P
Tlim (s) 120 ± 26 129 ± 33* 125 ± 33 127 ± 32 124 ± 35 Diferença (s) - 9,3 ± 13,6 5,3 ± 13,0 7,2 ± 12,6 4,7 ± 15,4 Diferença (%) - 6,6 ± 9,8 3,3 ± 9,6 5,1 ± 9,0 2,4 ± 11,8 ETE (s) (95%IC) - 10,7 (8,0 a 16,0) 9,8 (7,4 a 14,7) 9,8 (7,4 a 14,8) 10,7 (8,0 a 16,0) ETE (%) (95%IC) - 8,5 (6,3 a 13,0) 7,7 (5,8 a 11,8) 7,7 (5,7 a 11,7) 8,7 (6,4 a 13,3) Legenda: Dados de tempo de exaustão (Tlim) e diferenças em média ± DP. Erro típico de estimativa (ETE) em unidade brutas e percentuais apresentados em média com 95% do intervalo de confiança (95%IC).
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Figura 5. Análise de concordância por meio da plotagem de Bland-Altman, entre o tempo de exaustão real e predito pelos modelos de potência crítica no domínio extremo.
Legenda: A linha sólida no gráfico indica a diferença média. As linhas tracejadas indicam os limites inferior e superior de concordância (95%).
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5 DISCUSSÃO
O exercício realizado nos diferentes domínios, principalmente em intensidades acima da PC, implica ao organismo uma série de eventos fisiológicos centrais e periféricos, resultando em um processo de fadiga e culminando na interrupção do exercício por exaustão (BURNLEY; JONES, 2007; BLACK et al., 2017, ALEXANDER et al., 2019). Dessa forma, o conhecimento de fatores determinantes relacionados ao desempenho e a aplicação de diferentes abordagens metodológicas nas ciências do esporte vem sendo cada vez mais discutido entre pesquisadores de diversas áreas no contexto esportivo (POOLE et al., 2016, JONES; VANHATALO, 2017, MUNIZ-PUMARES et al., 2019). Devido à importância em contribuir com o corpo de evidências sobre os fatores determinantes do exercício em alta intensidade, o objetivo do presente estudo foi verificar a predição da tolerância ao exercício em cicloergômetro nos domínios severo e extremo por diferentes modelos de potência crítica. Não houve diferença entre a PC e W’ estimados pelos diferentes modelos. Além disso, a tolerância ao exercício nos diferentes domínios parece não ser afetada quando utilizados modelos com 3 cargas preditivas, mostrando diferença apenas entre o Tlim real e predito pelo modelo com 2 cargas preditivas para ISUP+5%.
A influência do número e tempo de duração das cargas preditivas para determinar os parâmetros da relação potência-tempo tem mostrado que as estimativas da PC e W’ podem, ou não, serem comprometidas (HOUSH; HOUSH; BAUGE, 1990; SIMPSON; KORDI, 2017; MATURANA et al., 2018; KORDI; MENZIES; GALBRAITH, 2019). Embora Maturana et al. (2018) sugeriram que a utilização de cargas preditivas menores de 10 min, na maioria das vezes, superestima a PC e subestimam W’, a utilização de duas cargas preditivas com tempos menores de 10 min não afetaram a predição da PC quando utilizadas as duas cargas preditivas das extremidades (HOUSH; HOUSH; BAUGE, 1990; SIMPSON; KORDI, 2017; KORDI; MENZIES; GALBRAITH, 2019). Essa divergência pode ser atribuída ao modelo de PC adotado pelos autores como critério, baseado nos modelos com 3 parâmetros (MORTON, 1996), que é sabidamente menor do que os modelos tradicionais com 2 parâmetros (GAESSER et al., 1995; BULL et al., 2000; BERGSTROM et al., 2014; MUNIZ-PUMARES et al., 2019). A utilização das duas cargas preditivas das extremidades para determinar a PC e W’ no presente estudo também não afetou a estimativa desses parâmetros, corroborando com outros (SIMPSON; KORDI, 2017; KORDI; MENZIES; GALBRAITH, 2019; RAIMUNDO et al.,
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2020). Vale ressaltar que esses estudos utilizaram ciclistas como participantes e realizaram sessões de familiarização com testes de contrarrelógio máximos, o que não foi utilizado como critério e procedimento no presente estudo. Outro ponto que deve ser considerado é que os modelos de estimativa apresentaram altos valores de EPE no presente estudo, variando de 4,5 a 5,2% para PC e 14,4 e 16,7% para W’ entre os modelos, que embora dentro dos 2 a 5% recomendados para PC, ultrapassa os 10% sugeridos para W’ (MUNIZ-PUMARES et al., 2019). Mesmo assim, não foi possível observar diferença entre os modelos, o que indica uma boa aplicabilidade do modelo com 2 cargas preditivas em comparação com os modelos com 3 cargas preditivas. No entanto, deve-se atentar aos indicadores incutidos nos modelos com 3 cargas preditivas (i.e. R² e EPE) para que não ocorra uma estimativa prejudicada desses parâmetros quando utilizadas apenas 2 cargas preditivas, uma vez que apresentam um ajuste perfeito (R² = 1) e não apresentam EPE devido aos pontos projetarem uma linha reta.
A relação hiperbólica entre potência-tempo e linear entre trabalho-tempo e potência- 1/tempo em intensidades do domínio severo sugere, em parte, que os mecanismos de fadiga neste domínio são semelhantes, ocorrendo a exaustão do exercício com valores máximos de V̇O2 e concentrações de PCr, H+ e Pi semelhantes independentemente da carga (BLACK et al.,
2017). Desta forma, a PC é considerada como o limite inferior do domínio severo, representando o mais alto nível sustentável do metabolismo oxidativo, e o W’ considerada uma capacidade de trabalho realizado acima da PC, que reflete as reservas de energia proveniente do metabolismo anaeróbio e o acúmulo de metabólitos associados à fadiga (BUNRLEY; JONES, 2007; MURGATROYD et al., 2011). Assim, foi sugerido que o tempo de exaustão do exercício em intensidade acima da PC é altamente previsível devido a estimativa desses dois parâmetros derivados de altas cargas de trabalho com mecanismos de fadiga semelhantes. Entretanto, recentemente, Alexander et al. (2019) observaram que o tempo de exaustão em diferentes intensidades do domínio extremo foi superestimado pela PC no exercício de extensão bilateral de joelho, o que não ocorreu apenas na intensidade considerada o limite superior do domínio severo (i.e. 60% 1RM). Desta forma, foi teorizado a ocorrência de um W’ exclusivo para o domínio extremo em função de uma regressão linear diferente para cargas acima dessa intensidade (i.e. 60% 1RM), que seria menor do que o W’ do domínio severo. Assim, os autores sugeriram que os fatores que limitam o exercício não são exclusivamente os mesmos em qualquer intensidade acima da PC, e que a intersecção das regressões entre cargas acima e
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abaixo de 60% de 1RM indicaria, portanto, uma intensidade de transição entre os domínios severo e extremo.
A predição do desempenho em exercícios de alta intensidade tem sido extensivamente estudada em diferentes modalidades de exercício a partir dos parâmetros estimados pela relação potência-tempo (CAPUTO; DENADAI, 2008; JONES et al., 2008; DEKERLE et al., 2015; NIMMERICHTER et al., 2017; MORGAN et al., 2018; ALEXANDER et al., 2019; NIMMERICHTER et al., 2020). Entretanto, a maioria dos estudos se concentraram em investigar a predição do desempenho ou tempo de exaustão em intensidades próximo à PC no domínio severo (NIMMERICHTER et al., 2017; MORGAN et al., 2018; NIMMERICHTER et al., 2020), enquanto a zona próxima a ISUP tem sido pouco explorada (JONES et al., 2008; CAPUTO; DENADAI, 2008). Dessa forma, os resultados do presente estudo mostraram que não houve diferença significativa entre o Tlim real e os preditos pelos modelos de PC para ISUP. Esses resultados estão de acordo com os trabalhos que também investigaram o poder de predição próximo ao Tlim do presente estudo (i.e. 2 a 3 min) (JONES et al., 2008; CAPUTO; DENADAI, 2008; CHIDNOK et al., 2013). Jones et al. (2008) observaram que o modelo linear potência x inverso do tempo previu um Tlim de 120s para um Tlim real de 128s, no entanto sem diferença significativa. Semelhantemente, Chidnok et al. (2013) não encontraram diferença entre o Tlim real de 185 s e o predito para um exercício de 180 s em carga constante no ciclismo, com alta correlação entre os tempos (r = 0,99). Da mesma forma e com delineamento similar ao presente estudo, Caputo e Denadai (2008) não observaram diferença entre o Tlim real e o predito para ciclistas, corredores e homens destreinados na ISUP, em que foram usadas as mesmas intensidades de cargas preditivas (95, 100 e 110% da Pmáx) para estimar a PC, com a ISUP sendo determinada experimentalmente. Desta forma, esses resultados convergem para a premissa de que os modelos de PC fornecem uma boa predição da tolerância ao exercício nessas faixas de intensidade, até mesmo para um modelo com apenas duas cargas preditivas, conforme observado no presente estudo.
Em conformidade ao encontrado no domínio severo, não foram observadas diferenças entre o Tlim predito e real na primeira intensidade do domínio extremo (i.e. ISUP+5%) entre os
3 modelos tradicionais de PC. No entanto, quando apenas duas cargas preditivas foram consideradas no modelo Linear-TW(2), o Tlim real foi superestimado, indicando que a
capacidade de predição do Tlim no domínio extremo é prejudicada com a utilização de apenas duas cargas preditivas para determinação da PC. Estes achados refutam parcialmente a hipótese
43
do presente estudo de que diferentes mecanismos fisiológicos estariam explicando a exaustão nos diferentes domínios da intensidade, e que os reais motivos para uma predição adequada do Tlim no domínio severo pelo modelo com duas cargas preditivas, mas não no domínio extremo, são incertos. Alexander et al., (2019) sugeriram que o Tlim no domínio extremo, devido a possíveis fatores adicionais de fadiga ao domínio severo, não é capaz de ser predito pelos parâmetros da relação potência-tempo do domínio severo, com um Tlim superestimado pelos modelos de PC para intensidades de 70, 80 e 90% de 1RM (Tlim < 55 s), mas semelhante da intensidade de 60% de 1RM (Tlim ~85 s). Entretanto, algumas ressalvas devem ser feitas na comparação com o presente estudo: o primeiro é o tipo de tarefa, em que o presente estudo utilizou cicloergômetro enquanto os autores utilizaram exercício de extensão de joelho. O segundo se refere a determinação precisa do limite superior do domínio severo por meio da avaliação do V̇O2 enquanto os outros autores consideraram o domínio extremo como
intensidades <2 min, que pode incutir um erro nesta transição entre domínios, especialmente na tarefa de extensão de joelho. O terceiro ponto, e provavelmente o principal, é a zona de intensidade em que os testes foram feitos. O presente estudo investigou a predição do Tlim na primeira intensidade do domínio extremo (ISUP+5%) com um Tlim médio de 120 s.
Semelhantemente, os autores não reportaram diferenças entre Tlim predito e real na intensidade que demarcaria a transição do domínio severo para extremo no exercício de extensão de joelhos (i.e. 60% 1RM), contudo, em maiores intensidades do domínio extremo, as cargas que foram superestimadas pelos modelos de PC corresponderam a um Tlim de ~55, ~37 e ~27 segundos, o que provavelmente estaria em uma zona bem acima da ISUP+5%. Sendo assim, é provável que
a predição do Tlim em intensidades transitórias do domínio severo ao extremo ainda seja sensível aos parâmetros estimados no domínio severo para o ciclismo, enquanto a predição do exercício em intensidades maiores do domínio extremo ainda requer mais investigações.
Os gráficos de Bland-Altman no domínio severo mostraram que na média os modelos de PC foram relativamente precisos em prever o Tlim na ISUP, subestimando de -0,7 a -4,8%, a partir dos diferentes modelos. Esses resultados se mostram substancialmente melhores que os resultados encontrados por Nimmerichter et al. (2017), que reportaram erros de predição de 5 a 9% entre os modelos para o desempenho de 5 km na corrida. Entretanto, foram similares aos achados por Morgan et al. (2018), com erro de predição de 2,9% e Nimmerichter et al. (2020), com erro de predição de 1,3%, ambos estimados pelo modelo de melhor ajuste individual para testes de contrarrelógio de 16,1 km e de 20 min no ciclismo, respectivamente. Curiosamente, o
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modelo Linear-TW(2) subestimou na média apenas -0,7% o Tlim real, portanto com bias menor
que os encontrados no presente estudo e nos demais estudos pelos modelos com pelo menos 3 cargas preditivas (NIMMERICHTER et al., 2017; MORGAN et al., 2018; NIMMERICHTER et al., 2020). No entanto, vale ressaltar que houve uma alta variabilidade na predição do Tlim entre indivíduos no presente estudo, com limites de concordância de 95% entre ±15,9% a ±22,9% entre os modelos, valores muito maiores que os reportados por Nimmerichter et al., (2020) de ±4,6% a ±6,7%.
Diferentemente do Tlim predito para os modelos de PC no domínio severo, a análise de concordância mostrou que, em média, os modelos superestimaram o Tlim na ISUP+5%, o que
entre os modelos variou numa diferença média de predição entre 2,4 a 6,6% em relação ao Tlim real, novamente com alta variabilidade entre indivíduos reportada a partir dos limites de concordância de 95% de ±16,8% a ±21,7%. Portanto, apesar de uma diferença significativa apenas para o modelo Linear-TW(2) no domínio extremo, esses resultados sugerem que a
predição pelos modelos de PC tendem a subestimar o Tlim na última intensidade do domínio severo (i.e. ISUP) e superestimar o Tlim na primeira intensidade do domínio extremo (i.e. ISUP+5%), ambos com uma grande variabilidade entre sujeitos. Além disso, o coeficiente de
variação (CV) dos modelos de predição do Tlim para ISUP e ISUP+5%, representado neste
estudo como percentual do ETE (ETE%), foram inferiores a 10% para todos os modelos de PC em ambos os domínios, com a magnitude do ETEp considerada moderada para todos os modelos, que estão de acordo com outros estudos que reportaram resultados semelhantes em protocolos de tempo até a exaustão (CURRELL; JEUKENDRUP, 2008).
Os resultados do presente estudo fornecem achados importantes sobre a estimativa da PC e W’ por diferentes modelos e sobre a predição do tempo de exaustão de exercício realizado em diferentes domínios de intensidade. Primeiramente, não houve diferença em estimar a PC e W’ por diferentes modelos entre 2 e 3 cargas preditivas, corroborando com achados anteriores que fizeram comparações semelhantes (HOUSH; HOUSH; BAUGE, 1990; SIMPSON; KORDI, 2017; MATURANA et al., 2018; KORDI; MENZIES; GALBRAITH, 2019). Além disso, os modelos apresentaram valores de predição do Tlim sem diferença significativa para o Tlim real na ISUP e ISUP+5%, exceto o modelo com duas cargas preditivas no domínio extremo,
mas com grande variabilidade entre sujeitos para todos os modelos. Embora o poder de predição do tempo de exaustão no domínio severo já havia sido demonstrado na literatura (CAPUTO; DENADAI, 2008; JONES et al., 2008; CHIDNOK et al., 2013; NIMMERICHTER et al., 2017;
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MORGAN et al., 2018; NIMMERICHTER et al., 2020), a boa capacidade de predição por um modelo com apenas duas cargas preditivas representa uma novidade do presente estudo, que mostrou boa predição do Tlim na ISUP, com um bias de apenas -0,7%, mas ainda assim com grande variabilidade (limites de concordância: ±16,8% a ±21,7%). Entretanto, a utilização do modelo linear com apenas duas cargas preditivas resultou em uma predição inadequada do Tlim no domínio extremo. Assim, embora o modelo com duas cargas preditivas possa ser utilizado para prever o Tlim no domínio severo, o que reduziria um teste para o indivíduo e facilitaria a obtenção desses dados para seus treinadores, deve-se ter cautela pois não prevê bem no domínio extremo.
Algumas limitações podem ter influenciado os resultados do presente estudo. É importante considerar que o EPE dos parâmetros da relação potência-tempo para os modelos com três cargas preditivas foi relativamente alto (>4,5% para PC e >14% para W’), principalmente para W’, que foi maior comparado as recomendações de limite de 10% (MUNIZ-PUMARES et al., 2019). Apesar de três cargas preditivas já serem suficiente para estimar a PC e W’ para a maioria dos modelos (HILL, 1993; CAPUTO; DENADAI, 2008; MATURANA et al., 2018), a inclusão de mais cargas preditivas e com diferença de Tlim maiores entre cada ponto na modelagem poderiam auxiliar em uma melhor estimativa desses parâmetros, resultando em um menor EPE (MATURANA et al., 2018). Sendo assim, um modelo com valores menores de EPE poderia fornecer uma predição com maior acurácia dos tempos de exaustão para os domínio severo e extremo, representados neste trabalho por ISUP e ISUP+5%, respectivamente, e dessa forma diminuir também os erros sistemáticos e aleatórios
de predição do Tlim para ambos os domínios de intensidade do exercício. Outra questão é a falta de cargas mais altas para predição do tempo de exaustão dentro do domínio extremo, uma vez que o presente estudo se limitou a investigar apenas a predição da carga inicial dentro deste domínio, o que pode ajudar a explicar as divergências do estudo de Alexander et al. (2019). Sendo assim, futuros estudos que envolvam a predição de cargas mais elevadas no domínio extremo, juntamente com medidas fisiológicas de fadiga central e periférica (conforme Alexander et al., 2019) poderiam responder melhor se os mecanismos fisiológicos são, de fato, diferentes ou não entre os domínios severo e extremo do exercício no ciclismo.
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6 CONCLUSÃO
A partir do que foi apresentado neste trabalho, é possível concluir que o tempo de exaustão do exercício pode ser previsto nas intensidades de transição entre os domínios severo e extremo, desde que utilizada a PC e W’ estimados através de modelos com três cargas preditivas. Por outro lado, o modelo com duas cargas preditivas se mostrou válido para prever a maior intensidade do domínio severo (ISUP) e estimar a PC e W’ sem diferença dos outros modelos. No entanto, deve-se ter cautela na sua utilização pois este modelo superestimou o tempo de exaustão no domínio extremo em 6,6%.
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REFERÊNCIAS
ALEXANDER, A. M. et al. Exercise tolerance through severe and extreme intensity domains. Physiological reports, v. 7, n. 5, p. e14014, fev. 2019.
BERGSTROM, H. C. et al. Differences Among Estimates of Critical Power and Anaerobic Work Capacity Derived From Five Mathematical Models and the Three-Minute All-Out Test: Journal of Strength and Conditioning Research, v. 28, n. 3, p. 592–600, mar. 2014.
BISHOP, D.; JENKINS, D. G. The Influence of Recovery Duration between Periods of Exercise on the Critical Power Function. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, v. 72, n. 1–2, p. 115–120, 1995.
BISHOP, D.; JENKINS, D.; HOWARD, A. The Critical Power Function Is Dependent on the