Participaram do estudo 12 atletas de elite de canoagem slalom, todos do gênero masculino e pertencentes a Seleção Brasileira de Canoagem Slalom (idade 18 ± 2 anos, massa corporal 68,1 ± 0,6 kg, estatura 173,6 ± 0,6 cm e 10,3 ± 0,1% de gordura corporal). Todos os atletas possuíam experiência em competições internacionais como Copa do Mundo e Campeonatos Mundiais da modalidade, sendo que 9 atletas se encontravam entre os 100 primeiros colocados no ranking mundial da modalidade em 2013. O estudo foi conduzido atendendo as recomendações éticas da Declaração de Helsinki e foi aprovado pelo Comitê de Ética Local. Em adição todos os participantes assinaram termo de consentimento antes da participação.
Procedimentos experimentais
Todos os participantes foram submetidos a no mínimo 10 e no máximo 11 sessões de avaliações, distribuídas durante oito dias consecutivos:
a) 1º dia - avaliação antropométrica e simulação de prova; b) 2º dia - adaptação aos testes atados em piscina;
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c) 3º e 4º dias - testes exaustivos atados para a identificação da força crítica. Cada participante realizou de maneira aleatória quatro cargas preditivas exaustivas, sendo duas cargas preditivas em cada dia, separadas por intervalo de 5 a 6 horas;
d) 5º ao 8º dias - testes específicos atados em intensidade constante de 30 minutos para identificação da MFEL. Cada participante realizou três testes, com intervalo de 20 a 24 horas. Dois atletas realizaram um quarto teste para a detecção da MFEL.
As avaliações atadas foram realizadas em uma piscina outdoor de 25 metros, com o auxílio de um sistema de medição de força atado. Além disso, todas as avaliações atadas foram realizadas em caiaque (K1) da marca Brudeen Náutica (São Paulo, Brasil) com especificações recomendadas pela International Canoe Federation. Com o objetivo de respeitar a especificidade dos equipamentos esportivos cada atleta utilizou seu próprio remo, caracterizado por duas pás e vestimenta obrigatória. A performance em prova simulada foi realizada em um rio artificial (Foz do Iguaçu, Paraná, Brazil) com percurso típico de competição de slalom. Para a simulação de prova cada participante utilizou seu próprio caiaque e remo, além de equipamentos de segurança obrigatórios.
Sistema de medição de força atado
Todas as avaliações atadas foram realizadas em piscina semiolímpica (25m) e procedidas com o auxílio de um aparato, especialmente desenvolvido para capturar e registrar a força em remada atada. O aparato construído, denominado Sistema de Medição de Força Atado (SIMFA) (Figura 1). O SIMFA é composto uma célula de carga modelo CSL/ZL (MK Controle e instrumentação Ltda.) com capacidade de 250 kgf, contendo strain gauge como elemento sensor primário a partir da aplicação elétrica de pontes de Weatstone (1/2 Bridge). O dinamômetro foi fixado a uma ventosa de sucção e, em seu centro, foi inserido um gancho metálico, onde foi conectado um cabo elástico. Na extremidade oposta ao cabo elástico, conectou-se um mosquetão que foi fixado ao caiaque. A deformação no strain gauge detectada pelas pontes de Weatstone devido à tensão gerada pelos esforços de remada dos canoístas gera uma tensão elétrica que
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segue por um módulo amplificador antes de ser convertido em um sinal digital por meio de um módulo modelo USB 6008 (National Instruments®) que também serviu como interface com o computador. Durante os esforços, os sinais foram obtidos em uma freqüência de 1000 Hz, processados e filtrados por meio do software LabView Signal Express 2.0 (National Instruments®). A parte relativa ao controle da intensidade é composto por uma marcação visual de posição (cone e prolongador) e um sistema fotoelétrico e sonoro. Com a utilização da reta de calibração realizada com anilhas de pesos conhecidos, os valores de sinal (strain) foram convertidos em unidades de massa (quilograma) e posteriormente em força (N). Além disso, o sistema também é composto por dois dispositivos para auxiliar o avaliado na manutenção da intensidade durante os testes. O primeiro dispositivo é formado por um cone colocado na borda da piscina e que oferece um auxílio visual ao participante da posição que ele deve ficar remando referente a uma determinada intensidade. O segundo dispositivo é composto por um sensor fotoelétrico, uma buzina e uma placa refletora de 30 cm de largura acoplada na traseira do caiaque. Esse dispositivo emite um sinal sonoro quando o avaliado oscila a intensidade em aproximadamente 2,0N para mais ou para menos. Esses dispositivos auxiliam, não só na manutenção da intensidade durante os testes, como também nos critérios de exaustão nas cargas preditivas de força crítica, definido como a permanência de 10s abaixo da zona de intensidade estipulada por duas vezes consecutivas ou três não consecutivas, e ainda a exaustão voluntária do atleta. Em adição uma quilha foi acoplada na traseira do caiaque afim de evitar grandes oscilações e manter a estabilidade do caiaque.
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Força crítica
A FC foi determinada por quatro testes exaustivos (cargas preditivas) em intensidades compreendidas entre 42N e 84N, o equivalente ao alongamento do cabo elástico entre, 5 e 10 metros. Tais intensidades foram selecionadas para que a exaustão voluntária ocorresse entre 1 e 10 min de exercício (HILL, 1993). O aumento da intensidade se deu pelo alongamento do cabo elástico de 0,5 metros ou 1 metro, dependendo da necessidade. A força crítica foi estimada por dois ajustes matemáticos: hiperbólico (FCHiper) e linear (FCLin)(HILL, 1993). No modelo hiperbólico, FC equivale à assíntota do ajuste, enquanto no modelo linear corresponde ao coeficiente linear da regressão. Nesse estudo, a CRA não foi considerada. Em ambos os modelos, os valores de R2 foram utilizados para analisar a característica matemática dos ajustes, sendo considerados apenas os valores acima de 0.80. Os registros de força durante os testes foram capturados continuamente, possibilitando análises posteriores de características associadas com a manutenção de esforço e exaustão. Como critérios de exaustão foram estabelecidos a permanência de 10s abaixo da zona de intensidade estipulada por duas vezes consecutivas ou três não consecutivas, e ainda a exaustão voluntária do atleta.
Máxima fase estável de lactato
Para determinar a intensidade de MFEL (iMFEL) os atletas foram submetidos a no mínimo três e máximo quatro testes contínuos com duração de 30 min, separados por intervalo de 20-24 horas entre eles. Para tanto, as intensidades contínuas foram impostas pelas diferentes resistências do cabo elástico. A primeira intensidade foi correspondente a aproximadamente 5% abaixo da FCLin e as cargas subsequentes 5% acima ou abaixo conforme a necessidade. As concentrações de lactato foram determinadas a cada 10 minutos e a MFEL atada correspondeu à máxima intensidade de exercício em que a elevação de lactato sanguíneo foi igual ou inferior a 1mM do 10º ao 30º min. A concentração de lactato equivalente à MFEL correspondeu à média de estabilização do lactato sanguíneo desse período (BENEKE, 2003).
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Simulação de prova
A simulação de prova foi realizada em rio artificial utilizado para competições nacionais e internacionais, além de ser utilizado para os treinamentos da Seleção Brasileira de Canoagem Slalom. O trajeto ou pista, montado para a simulação, seguiu padrões oficiais sugeridos pela Federação Internacional de Canoagem e contou com a disposição de 24 portas, sendo 18 situadas a favor da correnteza e 6 contra a correnteza. Como indicador de desempenho foi utilizado o tempo total de prova, sem descontos de penalidades. Os valores de tempo de prova foram registrados com a utilização de um cronômetro manual (Cássio, modelo HS-30W-N1V). Durante a prova também foram monitoradas a frequência cardíaca e a distância total da prova por meio de um monitor cardíaco com sistema global de posicionamento (GPS) acoplado (Polar®, RS800, Finlândia), que foi fixado no tornozelo do canoísta. Após a prova (~1minuto) foram coletadas amostras de sangue para dosagem de lactato sanguíneo.
Análise do lactato sanguíneo
Amostras de sangue (25 μl) foram extraídas do lóbulo da orelha com a utilização de capilares calibrados e heparinizados, sendo posteriormente depositadas em tubos Eppendorf (1,5 ml) contendo 50 μl de fluoreto de sódio – NaF (1%). As amostras foram congeladas à temperatura -20o e posteriormente, homogeneizadas e analisadas em Lactímetro (YSI 2300 STAT Plus™ Glucose & Lactate Analyzer – Yellow Springs).
Análise estatística
As análises estatísticas de todos os resultados foram executadas com auxílio do pacote estatístico Statistica, versão 7.0 (Statistica, Tulsa, USA). Os resultados estão apresentados em média ± erro padrão da média (EPM) e para todas as análises, o nível de significância adotado foi P<0,05. O cálculo amostral do estudo foi baseado em dados de estudo piloto e nove sujeitos eram necessários para um nível de alfa de 0.05 e poder estatístico de 0.90 para todas as análises. Todos os dados inicialmente foram submetidos ao teste de Shapiro-Wilks e Levene, para verificar, respectivamente, a normalidade e homogeneidade. Uma ANOVA one way, seguida pelo post-hoc de
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Tukey, foi utilizada para a comparação entre iMFEL, FClin e FCHiper e, para verificar a concordância entre as três metodologias, a análise gráfica de Bland e Altman (1986) foi aplicada. Para a correlação entre iMFEL, FClin e FCHiper com desempenho em prova simulada foi utilizado o teste de correlação linear de Pearson e para comparação dos coeficientes de determinação (R2) entre FClin e FCHiper foi utilizado o teste t-student pareado.
RESULTADOS
Como principais resultados destacamos a possibilidade de aplicação dos testes propostos para avaliação aeróbia de maneira específica atada em canoagem slalom a partir do sistema desenvolvido. A Figura 2 mostra o exemplo de um teste de MFEL de um atleta, onde são apresentados o registro da força executada durante o protocolo e, ao lado, as respostas de lactato sanguíneo correspondentes.
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Figura 2. Representação gráfica de registro de força e resposta de lactato sanguíneo
do teste de MFEL atado de um atleta. Painel A. Intensidade referente ao alongamento de 3,5 metros de corda elástica com estabilização do lactato (< 1,0 mM entre 10º e 30º minuto). Painel B. Intensidade referente ao alongamento de 4,0 metros de corda elástica, com estabilização do lactato (< 1,0 mM entre 10º e 30º minuto). Painel C. Intensidade referente ao alongamento de 4,5 metros de corda elástica, sem estabilização do lactato (> 1,0 mM entre 10º e 30º minuto) e término do exercício antes dos 30 minutos (flecha indica o término do esforço).
A concentração de lactato sanguíneo em iMFEL para o grupo estudado correspondeu a 3,92 ± 1,38 mM (IC 95% = 2,2-6,7). A tabela 1 mostra os valores de tempos limites das cargas preditivas de FC e valores de FC e iMFEL. As intensidades de FClin e FChiper não foram diferentes entre si, da mesma forma entre FChiper e iMFEL. Entretanto, FClin foi significativamente maior que iMFEL.
Tabela 1. Tempo limite (Tlim) obtido nas cargas preditivas e comparação das intensidades obtidas pelo modelo de força crítica linear (FClin), hiperbólico (FChiper) and máxima fase estável de lactato (iMFEL).
Tlim1 (s) Tlim2 (s) Tlim3 (s) Tlim4 (s) FClin (N) R2 FClin FChiper (N) R2 FChiper iMFEL (N) Média 296.4a 157.3a 131.1a 90.7a 71.1b 0.88c 65.9 0.95 60.3 EPM 62.2 24.6 19.5 12.2 1.7 0.01 1.6 0.00 2.5
a = diferença entre tempos limite Tlim;
b = diferença significativa comparado com iMFEL (P<0,05); c = diferença significativa comparado com R2 FChiper (P<0,05);
R2 = valores de coeficiente de determinação dos ajustes matemáticos.
As intensidades de iMFEL e FChiper foram significantemente correlacionados (r= 0,82, p=0,002), o que não foi observado entre FClin e iMFEL (r= 0,58, p= 0,082). Tanto a FChiper quanto FClin foram concordantes com a MFEL, com valores individuais dentro dos limites de concordância na análise gráfica de Bland e Altman (Figura 3).
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Figura 3. A) Representação gráfica da análise gráfica de Bland e Altman obtida entre
iMFEL e FCHiper e iMFEL e FCLin.
A Tabela 2 exprime as correlações obtidas entre Tlim e tempo de prova (Tprova) com iMFEL, FCLin e FCHiper. O desempenho em prova simulada foi significativamente correlacionado somente com a intensidade de MFEL. Os Tlim das cargas preditivas foram correlacionados com o Tprova e também com a iMFEL e FCHiper.
Tabela 2. Coeficientes de correlação (r) obtidos entre Tlim e Tprova com iMFEL, FCRITLin e FCRITHiper.
iMFEL FCRITLin FCRITHiper Tprova (s)
Tlim1 (s) 0,67* 0,39 0,73* -0,70*
Tlim2 (s) 0,73* 0,53 0,75* -0,69*
Tlim3 (s) 0,67* 0,34 0,53 -0,77*
Tlim4 (s) 0,75* 0,22 0,65* -0,71*
Tprova (s) -0,67* -0,41 -0,48 1
Tlim = Tempo limite obtido em cargas preditivas da FCRIT; Tprova = Tempo de prova simulada; iMFEL = intensidade de máxima fase estável de lactato; FCRITLin = intensidade de FCRIT obtida pelo modelo linear e FCRITHiper = intensidade de FCRIT obtida pelo modelo hiperbólico. * Correlação significante (P<0,05).
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Em relação a simulação de prova, o desempenho médio foi de 107,5 ± 4,2 s e a distância percorrida 293,3 ± 15,9 m. Quanto a resposta metabólica, o lactato pico foi de 8,3 ± 0,7 mM e lactato médio de 6,8 ± 0,5. Em adição, correlação negativa e significante (r= -0,72, p=0,01) foi encontrada entre tempo de prova e concentração média de lactato.
DISCUSSÃO
Dentre os principais resultados do estudo, destacamos a possibilidade da utilização de testes de MFEL e FC para avaliação de canoístas de elite em sistema atado, bem como a relação a iMFEL com a performance na modalidade. Outros estudos (MATSUMOTO et al., 1999; PAPOTI et al., 2010; PAPOTI et al, 2013) também demonstraram sucesso na aplicação de testes atados para a avaliação de parâmetros aeróbios em modalidades esportivas, com a determinação do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) (PAPOTI et al, 2013), limiares de lactato (MATSUMOTO et al., 1999; PAPOTI et al., 2010; PAPOTI et al, 2013), força crítica (PAPOTI et al, 2013) e máxima fase estável de lactato (PAPOTI et al., 2009), em natação. Assim como também apontado nesses outros estudos que utilizam sistema atado para avaliação, o gesto motor, apesar de não ser idêntico ao executado de modo livre, é preservado. No caso da remada atada, apesar do gesto da competição ser efetuado em corredeiras, essa representa de maneira muito próxima a remada livre em água parada, o que garante maior especificidade em relação ao caiaque ergômetro (Fleming et al., 2012). Dessa forma, o modelo de avaliação em remada atada representa uma alternativa interessante para avaliação e treinamento em canoagem slalom.
Outro resultado bastante interessante observado no presente foi a não diferença entre a iMFELe FCHiper,. Também não houve diferença entre FCHiper e FCLin., no entanto, a FCLin foi significantemente maior que iMFEL (Tabela 1). Em adição, a análise gráfica de Bland e Altman revelou concordância tanto para FCHiper como FCLin com MFEL, uma vez que os valores obtidos ficaram entre os limites de concordância. No entanto, somente a FCHiper foi correlacionada de maneira significante com iMFEL (r= 0,82, p=0,002).
A não diferença entre a FCHiper e FCLin corrobora com os achados de Bull et al. (2000), que observaram o parâmetro aeróbio previsto pelo modelo hiperbólico igual ao obtido
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por modelo linear (1/t). Entretanto, mais recentemente, Bergnstrom et al. (2014) compararam cinco modelos matemáticos para a obtenção da PC e verificaram que modelos lineares superestimam de 4-6% a PC obtida pelos diferentes modelos hiperbólicos. Já a validade da PC em estimar a iMFEL ainda é controversa na literatura e precisa ser melhor investigada. Poucos trabalhos têm se empenhado em verificar se a intensidade de PC corresponde de fato a iMFEL de maneira independente, sobretudo em atletas bem treinados e utilizando ergômetros específicos à amostra avaliada como em nosso estudo. Existem evidências de que a intensidade de PC possa representar não só a maior estabilidade de parâmetros metabólicos como lactato sanguíneo, VO2max e bicarbonato (Poole et al. 1988; Poole et al. 1990) como também intramusculares de creatina fosfato (CrF), fosfato inorgânico (Pi) e pH. (JONES et al., 2008). No entanto, estudos comparando PC e MFEL de maneira independente são controversos. Pringle e Jones (2002) e Dekerle et al. (2003) compararam a PC obtida em cicloergômetro por modelo linear (1/t) com a MFEL e verificaram que a PC superestima significantemente a iMFEL. Esse mesmo comportamento também foi verificado por nós, quando comparamos a FCLin e iMFEL, por outro lado, isso não ocorreu quando a FC foi calculada utilizando o modelo hiperbólico. Já Smith e Jones (2001) não encontraram diferença entre a intensidade de velocidade crítica e MFEL em corrida em esteira utilizando o modelo linear (1/t) para o cálculo da velocidade crítica.
Resultados controversos entre estudos que comparem a intensidade de PC com MFEL de maneira independente, poderão sempre ocorrer diante dos diversos fatores metodológicos que potencialmente poderiam influenciar na determinação da PC como: quantidade e duração das cargas preditivas (HILL, 1993), diferentes modelos matemáticos (BULL et al., 2000; BERGNSTROM et al., 2014), estoque energético (MIURA et al., 2000), suplementação alimentar (MIURA et al., 1999), tempo de recuperação entre cargas preditivas e familiarização ao teste (BISHOP e JENKINS, 1995) e cadência de pedalada quando se utiliza cicloergômetro (HILL et al, 1995). Do mesmo modo, a iMFEL pode ser influenciada por fatores como a duração total do teste (BENEKE, 2003), a quantidade de pausas para coletas de sangue durante o teste (BENEKE, 2003), bem como a duração dessas pausas (BENEKE, 2003a)
Os procedimentos metodológicos utilizados no presente estudo para a obtenção da força crítica em relação a quantidade e tempo de exaustão das cargas preditivas foram
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realizados de acordo com as recomendações da literatura afim de se obter bons ajustes matemáticos (HILL, 1993). Em relação a aplicação das cargas preditivas, optamos em aplicar duas cargas no mesmo dia de avaliação com intervalo de aproximadamente 5 a 6 horas entre elas para obtenção de FC, com o objetivo de minimizar o tempo gasto com avalições. Segundo Bishop e Jenkins (1995) não há diferença nos valores de PC quando aplicadas até três cargas preditivas em um mesmo dia em comparação com dias separados, desde que o intervalo entre uma carga e outra seja de pelo menos três horas.
Dessa forma, além dos fatores metodológicas que podem influenciar a FC e MFEL, acreditamos que a não diferença encontrada entre a FChiper e iMFEL se deva ao modelo matemático utilizado, pelas características específicas do ergômetro e o nível de rendimento dos atletas avaliados.
A estabilização do lactato sanguíneo na MFEL foi de 3,92 ± 1,38 com variação individual de 2,2 a 6,7 mM, corroborando com os achados de Heck et al. (1985) que justificaram a utilização da concentração fixa de 4mM de lactato sanguíneo para estimar a MFEL, em função da maioria dos sujeitos avaliados no estudo apresentarem nessa intensidade o maior equilíbrio entre produção e remoção de lactato, no entanto, também foi verificada uma grande variação individual de 3,0 a 5,5 mM. Recentemente, Li et al. (2014) verificaram que a estabilização do lactato na MFEL em canoístas avaliados em caiaque-ergômetro foi de 5,4 ± 0,7.
Os resultados também revelaram correlações significativas entre os Tlim e iMFEL, Tlim e FCHiper e Tprova com iMFEL (Tabela 2). Essas correlações podem ser justificadas pela significante participação do metabolismo aeróbio nos esforços acima de 90 segundos (GASTIN, 2001). Especificamente na canoagem slalom, Zamparo et al. (2006) mostraram que a contribuição energética do metabolismo aeróbio em prova simulada é de aproximadamente 50% indicando a importante participação desse metabolismo para o desempenho. Desse modo, as correlações obtidas indicam a importância da aptidão aeróbia para o desempenho, bem como exercícios de alta intensidade acima de 90 segundos na canoagem slalom.
Em relação a prova simulada, a distância percorrida (~300 metros) e o tempo da prova (107s) estão de acordo com provas oficiais de canoagem slalom na atualidade (i.e.
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entre 90 e 120 segundos de duração e aproximadamente 300 metros de percurso) (MESSIAS et al., 2014). A prova simulada também elevou a concentração de lactato sanguíneo ao valor pico de 8,3 ± 0,7 mM, indicando significativa participação do metabolismo anaeróbio para o fornecimento de energia. Outros trabalhos têm relatado valores semelhantes de lactato após prova simulada de canoagem slalom aplicada a atletas masculinos de alto rendimento, com valores pico de 8,1 mM (ZAMPARO et al., 2006) e 9,1 mM (PENDERGAST et al., 1989). Também foi verificada correlação negativa e significante entre a concentração média de lactato pós prova e o tempo de prova, sugerindo, portanto, uma relação importante entre o desempenho e produção de energia anaeróbia nessa modalidade. A contribuição do metabolismo anaeróbio para diversos exercícios exaustivos com duração em tono de 90 segundos é de aproximadamente 44% (GASTIN, 2001). Na canoagem slalom a contribuição do metabolismo anaeróbio para o desempenho foi demonstrada por Zamparo et al (2006), revelando que em prova simulada com duração entre 82 e 92 segundos, a contribuição anaeróbia situa-se em torno de 25% para o componente alático e 30% para o lático, totalizando 55%. Fica claro, portanto, que o desempenho em provas de canoagem slalom é determinado, entre outros fatores, pela aptidão aeróbia e anaeróbia do indivíduo.
Em resumo podemos concluir que os testes de MFEL e FC em sistema de canoagem atada podem ser utilizados para avaliação aeróbia de canoístas slalom, respeitando as características específicas da modalidade. Além disso, a FChiper pode ser utilizada como meio alternativo, prático, de baixo custo e não invasivo para estimar a iMFEL, que por sua vez está relacionada com o tempo de prova, indicando a relevância da aptidão aeróbia para a performance em canoagem slalom. Em adição, o sistema de remada atada utilizado oferece grande potencial para avalição e prescrição do treinamento a atletas de canoagem slalom de maneira bastante específica.
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REFERÊNCIAS
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