3.1. Amostra
Para a realização deste estudo foi selecionada uma amostra composta por 13 indivíduos voluntários do sexo feminino, aparentemente saudáveis e fisicamente ativos (com a frequência mínima de três sessões de exercício a uma intensidade vigorosa de pelo menos 20 minutos por semana, segundo as recomendações do ACSM de 2011). As participantes eram normotensas, não fumadores, e não se encontravam sobre nenhum efeito de medicamentos. O presente estudo foi realizado no laboratório de fisiologia da Universidade de Trás-os- Montes e Alto Douro, onde os indivíduos tiveram de comparecer a 4 sessões em dias distintos: uma sessão de esclarecimento, duas sessões para a caracterização da amostra e para a familiarização com o protocolo de exercício, e uma sessão para a realização do protocolo de exercício.
Quadro 3.1. Diferentes sessões que constituíram o protocolo experimental. Sessões do Protocolo Experimental
1ª Sessão Esclarecimento Geral;
2ª Sessão Avaliação antropométrica e avaliação da composição corporal; Familiarização com o protocolo de exercício no step;
3ª Sessão Avaliação do VO2 máximo através de um protocolo de “Step
Test”; Familiarização com o protocolo de exercício no step;
4ªSessão Realização do protocolo de exercício no step;
3.2. Protocolo Experimental
Na sessão de esclarecimento geral, os elementos da amostra foram informados acerca do objetivo do estudo, dos seus procedimentos e características do protocolo experimental como dos possíveis riscos. Todos os elementos da amostra tiveram de assinar um consentimento de participação neste estudo elaborado de acordo com a declaração de Helsínquia( ver anexo A).
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Metodologia 23 Foram instruídos para não ingerirem álcool, cafeína e para não realizarem exercício vigoroso nas 48h antes das sessões 2, 3 e 4. Foram ainda instruídos para que realizassem uma hidratação de 33 ml/kg de água nas 24horas antecedentes ao protocolo de exercício, e ingerirem 5 a 7 ml/kg de água nas 4 horas antecedentes ao protocolo (ACSM, 2003). Na segunda sessão foi realizada a medição dos parâmetros gerais de caracterização da amostra, nomeadamente o peso corporal, a estatura, as pregas adiposas subcutâneas e a pressão arterial de repouso. Nesta sessão realizou-se ainda a familiarização com os instrumentos de medição, tal como, o transmissor de frequência cardíaca e a unidade portátil do analisador de gases e também familiarização com a coreografia de step correspondente ao protocolo de exercício. No quadro 3.2. estão expressos os valores obtidos das variáveis utilizadas para caracterização geral da amostra.
Quadro 3.2. Valores médios, desvio padrão e dispersão das variáveis utilizadas para caracterização geral da amostra.
Características Gerais da Amostra
Variáveis Média ± DP Dispersão
Idade (anos) 21. 9 ± 6.08 [18; 37] Estatura (cm) 160.6 ± 0.06 [1.50; 1.70] Peso corporal (kg) 58.8 ± 7.48 [49.6; 74.5] Massa gorda estimada (%) 17.2 ± 2.01 [14.0; 19.8] VO2 Máximo (ml.kg-1.min-1) 37.5 ± 2.59 [34.2; 41.6]
FC Máxima (bpm) 204.1 ± 6.09 [208;189] Tensão Arterial Sistólica (mmHg) 114.0 ± 9.59 [103;128] Tensão Arterial Diastólica (mmHg) 69.5 ± 8.62 [60;92]
Na terceira sessão, com a utilização da frequência cardíaca de repouso (FCrep) foi possível
calcular a frequência cardíaca de reserva (FCres) e realizou-se o “Step Test”, tendo sido
avaliado de forma indireta e submáxima o VO2máximo (VO2 máx.) de cada participante. Ainda
nesta sessão efetuou-se novamente um treino da coreografia de step.
Na quarta sessão, os indivíduos dirigiram-se ao laboratório entre as 15:00 e as 20:00 horas. Todos os elementos da amostra chegaram 30 minutos antes do início do protocolo de exercício e imediatamente após a chegada foi-lhes pedido que permanecessem sentados em
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Metodologia 24 repouso, enquanto lhes foi colocado o monitor de frequência cardíaca e o colete que suporta o analisador de gases devidamente ajustados às suas medidas antropométricas. Foi também colocada a máscara facial flexível do analisador de gases (Hans Rudolph, Kansas City, EUA) e logo após tiveram de permanecer inativos durante 15 minutos (período de pré-exercício). Através deste procedimento, durante o período de pré-exercício foi possível avaliar continuamente o VO2, o VCO2, a VE e a FC, mantendo-se esta avaliação durante todo o
protocolo de exercício. Durante o último minuto do período de pré-exercício, procedeu-se à medição dos valores da tensão arterial sistólica (TAS) e diastólica (TAD).
Os elementos da amostra realizaram previamente um aquecimento padronizado antes do protocolo de exercício, com a duração de 2 minutos no step, acompanhado por uma música com uma cadência de 132 bpm.
Imediatamente após o aquecimento deu-se início ao protocolo de exercício, caracterizado por uma coreografia de step com uma duração de 20 minutos (ver anexo B). A coreografia foi realizada num step da marca “Reebok”, a uma altura de 20 cm para todos os elementos da amostra, e foi utilizada uma cadência de 132 bpm durante toda a coreografia. Caso acontecesse os indivíduos reduzirem o seu ritmo de execução durante a coreografia, estes eram encorajados verbalmente a manterem o mesmo ritmo de execução, tal como a manutenção da amplitude dos movimentos. A frequência cardíaca foi avaliada continuamente durante todo o protocolo de exercício tendo sido calculada a frequência cardíaca média a cada 15 segundos.
A temperatura ambiente (23- 25ºC), pressão atmosférica (712-720 mmHg) e grau de humidade relativa (45-50%) foram medidos durante todo o período de recolha dos dados.
3.3. Procedimentos de medição
Para efeitos de caracterização da amostra, a medição da altura foi realizada na posição de pé com aproximação em milímetros através de um estadiómetro acoplado a uma balança eletrónica Seca 702 (Seca, Hamburgo, Alemanha), no qual também foi avaliado o peso corporal com aproximação de 0.05 kg. A massa gorda estimada foi determinada pela medição de três pregas subcutâneas adiposas adequadas à população feminina: tríceps, supra - ilíaca e crural (prega vertical, oblíqua, e vertical respetivamente), com o auxílio de um adipómetro
Slimguide (Creative Health Products, Plymouth, EUA) com aproximação de 0.5 mm, do lado
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Metodologia 25 Para efeito de avaliação foram sempre realizadas duas medições, no entanto, quando estas eram diferentes em mais de 10%, era realizada uma terceira medição e posteriormente calculado a média de cada indivíduo (Heyward and Stolarczy,1996). A medição das pregas adiposas subcutâneas foi realizada sempre pelo mesmo avaliador com a experiência necessária nesta técnica de medição (Jackson e Pollock, 1985). Para a soma das três pregas subcutâneas foi utilizado um nomograma de modo a obter a percentagem de massa gorda estimada (Baun & Baun, 1981).A medição da tensão arterial foi possível através da utilização de um esfigmomanómetro aneroide e de um estetoscópio (Artsana standard Italy) para caracterização da amostra (De Jong et al., 1995). A medição foi feita com a colocação da manga no braço direito e ajustado para que o estetoscópio se encaixasse na região inferior da mesma sobre a artéria braquial (Netea et al., 2003).
Para a medição do VO2 e do VCO2 recorreu-se a um sistema de circuito aberto portátil
(COSMED® K4b2, Roma, Itália). Os gases expirados foram medidos por respiração a respiração, calculados os valores médios de 20 em 20 segundos e posteriormente de minuto a minuto.
A frequência cardíaca foi medida através do monitor portátil (Wireless Double Electrode, Polar®, Kempele, Finland). O transmissor foi humedecido antes de ser colocado devidamente ajustado ao nível do apêndice xifoide, de modo a garantir a transmissão de dados para a unidade recetora no analisador de gases. Durante a medição da FC, o registo da FC foi realizado batimento por batimento, calculados os valores médios de 15 em 15 segundos e posteriormente de minuto a minuto.
A percentagem de zona alvo de treino (%ZAT) da amostra foi calculada através da FCres de
acordo com a seguinte equação, onde a FC média é a FC média obtida durante os 20 minutos de step, a FC rep é a frequência cardíaca de repouso e a FC res é a FC de reserva.
%FCreserva = ( )
Equação 3.1. Equação de determinação da FC de treino através da equação de Karvonen. Para o cálculo do DE de forma indireta, foi utilizada uma equação preditiva que calcula o VO2
relativo especifica para o exercício realizado no step (Heyward, 2006), onde o F são os passos efetuados por minuto, o H a altura do step em metros e o VO2 rest corresponde ao valor
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Metodologia 26 VO2 ml-1.kg.min-1 = (f x 0,2) + (f x h x 1,8 x1,33) + VO2 rest
Equação 3.2. Cálculo do VO2 relativo (ml-1.kg.min-1) com as variáveis.
Como exemplo, ao introduzir os valores da variável F que corresponde a 33 passos efetuados por minuto e a variável H que corresponde a 0.20 metros de altura do step é obtido um VO2
relativo de 29.8505 ml.kg-1.min-1.
Após o cálculo do VO2 relativo (ml. kg. -1min-1), foi necessário introduzir um fator individual
de cada elemento da amostra, neste caso o fator peso corporal para ser possível adquirir o VO2
absoluto (L.min-1).
VO2 (L.min-1) = [ VO2 (ml-1.kg.min-1) x Peso (kg) ] / 1000
Equação 3.3. Conversão do VO2 relativo (ml-1.kg.min-1) em VO2 absoluto (L.min).
Como exemplo, introduzindo um valor de 62.5 kg de peso corporal de uma participante selecionada de forma aleatória é possível verificar que o VO2 absoluto foi de 1.61 L.min-1.
Seguidamente, procedeu-se ao cálculo do DE estimado durante um minuto da sessão de step através da relação de 1 L de O2 corresponde aproximadamente a 5 kcal consumidas.
VO2 ( L.min) x 5 = Kcal/min
Equação 3.4. Cálculo efetuado através da relação de que 1L de O2 equivale a 5 kcal.
O valor do VO2 absoluto de uma participante de 1.63 (L.min-1) corresponde a um consumo de
8.17 (kcal/min).
Sabendo que a duração do protocolo de exercício foi de 20 minutos, o resultado do DE desta participante durante toda a sessão de step realizada neste estudo foi de 163 kcal. Assim sendo, através de todos os cálculos realizados foi possível avaliar de forma indireta a energia dispendida durante o protocolo de exercício realizado no step.
Posteriormente procedeu-se à avaliação do DE de forma direta utilizando os valores do VO2 e
de VCO2 obtidos através do analisador de gases que foram inseridos na fórmula de Weir
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Metodologia 27 EE (kcal/min) = [ 3,94 x VO2 (L.min) ] + [ 1,106 x VCO2 (L.min)]
Equação 3.5. Equação de determinação do DE por minuto com valores de VO2 absoluto
(L.min) e de VCO2 absoluto (L.min) obtidos através do analisador de gases (Weir, 1949).
Como exemplo, inserindo um valor de VO2 de 2.15 (L.min-1) e um valor de VCO2 de 2.15
(L.min-1) obtidos através do analisador de gases resulta num gasto calórico de 10.86 (kcal/min). Logo, para uma duração de 20 minutos de exercício realizado no step no protocolo deste estudo, a participante obteve um DE total de 216 kcal.
3.4. Procedimentos Estatísticos
Os dados obtidos foram inseridos na aplicação de análise estatística, e numa análise exploratória inicial todas as variáveis foram analisadas através do método de caixa de bigodes, no sentido de identificar outliers, e possíveis erros de inserção dos dados, sendo testada a normalidade destes dados através do teste de Shapiro- Wilk. Na análise estatística descritiva foram calculadas as médias, desvios de padrão, e valores máximos e mínimos de cada variável.
Para a análise e comparação das variáveis foi utilizado um Teste-t para medidas repetidas, de modo a verificar se existiam ou não diferenças estatisticamente significativas entre o cálculo de forma direta do DE através do analisador de gases e o cálculo do DE de modo indireto, através de uma equação preditiva.
Contudo, para a variável VO2 relativo (ml.kg-1.min-1) calculado de modo indireto através da
equação preditiva de todos os elementos da amostra, o valor é igual para todos os elementos da amostra, pois não incluí nenhum fator individual e neste caso, realizou-se um Teste-t (One Sample Test).
Com o objetivo de apresentar e descrever os padrões de resposta analisados, os resultados obtidos foram apresentados graficamente e acompanhados de significância estatística de p<0.05. Todos os cálculos foram realizados nas aplicações estatísticas SPSS versão 19 e no Microsoft Excel 2007.
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Resultados 29
4. Resultados
De acordo com os objetivos definidos para o presente estudo, segue-se a apresentação dos resultados obtidos.
Para a comparação dos resultados do DE obtido de forma direta por calorimetria indireta com o DE obtido de forma indireta através da equação preditiva foram analisados 4 pares de variáveis, sendo elas, o VO2 absoluto vs o VO2 absoluto predito, VO2 relativo vs VO2 relativo
predito, o DE em quilocalorias por minuto vs DE em quilocalorias por minuto predito e o DE de 20 minutos vs o DE de 20 minutos predito. Os valores médios e os desvios padrão destes 4 pares de variáveis encontram-se no Quadro 4.1.
Quadro 4.1. Comparação dos valores das médias e desvios padrão (±DP) do VO2 absoluto
(L.min), VO2 relativo (ml.kg-1.min-1), Quilocalorias por minuto (kcal/min) e Quilocalorias
totais em 20 minutos de exercício realizado no step avaliados de forma direta e preditos.
N Média DP
Par 1 VO2_abs predito (L.min)
VO2_abs (L.min) 13 13 1.76 1.93 0.22 0.24
Par 2 VO2_rel predito (ml.kg
-1 .min-1) VO2_rel(ml.kg -1 .min-1) 13 13 29.85 33.18 0.00 4.96
Par 3 DE_predito (kcal/min)
DE (kcal/min) 13 13 8.80 9.74 1.11 1 .21
Par 4 DE_20’ predito (kcal)
DE_20’(kcal) 13 13 176.00 194.97 22.20 24.22
Avaliação do Dispêndio Energético Aeróbio no exercício de Step. Avaliação por Calorimetria Indireta e por Equação Preditiva
______________________________________________________________Resultados 30 Quadro 4.2. Comparação dos valores das diferenças das médias e desvios padrão (±DP) do VO2 absoluto (L.min), VO2 relativo (ml.kg-1.min-1), Quilocalorias por minuto (kcal/min) e
Quilocalorias totais em 20 minutos de exercício realizado no step avaliados de forma direta e preditos.
O teste-t para medidas repetidas revelou diferenças estatisticamente significativas entre os dois métodos de avaliação do DE, o método de avaliação direto e o predito em todas as variáveis estudadas (quadro 4.1.). Os valores avaliados de forma direta foram mais elevados relativamente aos preditos pela equação utilizada.
Df Média
DP Df Média
t df P
VO2_abs predito vs. VO2_abs (L.min) - 0.17 0.27 -2.3 12 0.04
VO2_rel predito vs VO2_rel(ml.kg-1.min-1) -3.33 4.96 -2.4 12 0.03
DE_predito vs. DE (kcal/min) -0.94 1.37 -2.4 12 0.03
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________________________________________________________________Discussão 32