MESTRADO EM CIÊNCIAS DA
NUTRIÇÃO E DO ESPORTE E
METABOLISMO
PRISCILA FALEIRO DE BIASE
VALIDADE DO PROTOCOLO NÃO EXAUSTIVO DE
DUPLOS ESFORÇOS EM CORRIDA VAI-VEM DE 20
METROS PARA AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE AERÓBIA
Limeira
2015
Agencia: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CAPES
Agradeço primeiramente a Deus, que me proporcionou a oportunidade de viver, de aprender e de compartilhar. A minha família dedico todas as minhas vitórias, pois estes são os personagens principais da minha vida. Agradeço por cada dia que acordei e por cada dia que ao me deitar, agradeci a Deus por caminhar ao lado de pessoas tão maravilhosas. Agradeço a Carolina Gama, pelo companheirismo integral, pela paciência, pelo carinho e por estar ao meu lado nos momentos de dificuldade e nos momentos de alegria, dedico uma parte do que sou a ela, pois a cada dia crescemos mais, na certeza de querer caminhar juntas e na mesma direção. Agradeço ainda a Carol Cirino, pela amizade desde do início de tudo. Minha primeira amiga da faculdade e a irmã que escolhi para seguir comigo até o fim, e além!
Agradeço imensamente aos meus queridos orientadores Fúlvia e Cláudio Gobatto pela oportunidade de participar de um grupo tão especial como é o LAFAE. Obrigada pela confiança, pelo carinho, pelo respeito, pelo aprendizado, pela amizade, enfim, por tudo que possibilitou a conclusão desse trabalho. Aos meus amigos do LAFAE, mais do que companheiros, fiz grandes amigos, obrigada!!
A todos que de alguma forma estiveram ao meu lado nesses anos de trabalho, seja na faculdade, seja no CTP, ou mesmo fora dos ambientes profissionais, saibam que contribuíram, pois para que o sucesso ocorra, deve-se trabalhar com amor e quando se convive com pessoas maravilhosas e com o que te faz feliz, o labor se torna diversão e quem não quer viver com alegria? EU QUERO!
“Escolhe um trabalho de que gostes, e não terás que trabalhar nem um dia na tua vida.“ (Confúcio)
Considerando a importância da determinação da máxima capacidade aeróbia individual nos âmbitos esportivos, recreacionais e clínicos, o presente estudo objetivou verificar a validade do protocolo não exaustivo de duplos esforços (DENE) como avaliação da capacidade aeróbia em corrida vai-vem de 20 m, investigando sua reprodutibilidade e a presença de correlação significante entre a intensidade determinada por esse método e a máxima fase estável de lactato (MFEL), padrão ouro para esse diagnóstico. Para isso, nove indivíduos moderadamente ativos do gênero masculino (23 ± 2 anos) foram submetidos a quatro intensidades de duplos esforços em corrida vai-vem de 20 m (dois esforços de 180 s, separados por 90 s de recuperação passiva), com registros de lactato sanguíneo (LAC), consumo de oxigênio (VO2), frequência cardíaca (FC) e percepção subjetiva de esforço
(PSE), para a determinação da velocidade de estabilização dessas variáveis conforme proposta do DENE. Para testar a reprodutibilidade deste método, o protocolo foi aplicado e reaplicado de forma aleatória. Adicionalmente, os avaliados foram submetidos ao teste de MFEL em regime de corrida vai-vem de 20 m, composto por 3 a 5 intensidades por 30min em esforço constante. O protocolo DENE foi reprodutivo quando analisado pelas variáveis LAC e VO2, entretanto a intensidade de delta nulo por DENE-VO2 apesar de similar à MFEL,
não apresentou correlação significante com esse parâmetro, já por DENE-LAC foi semelhante e correlacionada com a iMFEL (DENE-LAC=7,4 ± 0,3 km/h e iMFEL= 8,6 ± 0,5 km/h, r=0,67, p=0,03). As variáveis DENE-FC e DENE-PSE não se mostraram viáveis para a avaliação da máxima capacidade aeróbia por meio do protocolo DENE. Com isso, o presente estudo indica a possibilidade de um novo protocolo não exaustivo para avaliação da máxima capacidade aeróbia em corrida vai-vem de 20 m, sendo esse método reprodutivo e válido, quando da análise do LAC no teste de duplos esforços. As vantagens desse modelo de avaliação, pela sua característica não exaustiva e a utilização de um espaço simples para sua aplicação, potencializam a sua aplicabilidade para o diagnóstico da capacidade aeróbia em ambientes esportivos, recreacionais e clínicos, podendo esse teste ser utilizado como uma ferramenta de prescrição de treinamento a diferentes populações e em todas as fases da periodização do treinamento.
Palavras-Chave: capacidade aeróbia, teste não exaustivo, máxima fase
Considering the importance of individual maximum aerobic capacity determination in sports, recreational and clinicians fields, this study aimed to verify the non-exhaustive double efforts (DENE) protocol validity as an aerobic capacity evaluation in 20 m shuttle run, investigating its reproducibility and the presence of significant correlation between the intensity determined by this method and the maximum lactate steady state (MLSS), the gold standard assessment for this parameter. Thereunto, nine moderately active male individuals (23 ± 2 years) experienced four non-exhaustive double shuttle run efforts(two bouts of 180 s, separated by 90 s passive recovery) with blood lactate records (LAC), oxygen consumption (VO2), heart rate (HR) and rating of perceived exertion (PE), to
obtain the null delta of these variables by DENE. To test reproducibility, the protocol was applied and reapplied randomly. In addition, the subjects were submitted to the MLSS test in 20 m shuttle run, composed of 3-5 30min continuous intensities. The DENE protocol was reproductive when analyzed by LAC and VO2 variables, however the success rate was lower
for the application when determined by HR. The DENE-VO2 null delta intensity, although
similar to MLSS, demonstrated no significant correlation with this parameter. The maximal aerobic capacity determined by DENE-LAC was similar and correlated to iMLSS (DENE-LAC = 7,4 ± 0,3 km / h iMLSS = 8,6 ± 0,5 km / h, r = 0,67, p = 0,03). This study indicates the possibility of a new non-exhaustive protocol for maximal aerobic capacity assessment in 20 m shuttle run, being reproductive and valid method when analyzed by LAC in double efforts test. The benefits of this model, because of its non-exhaustive character and the use of a simple space for its application, potentiate the protocol applicability for the aerobic capacity diagnosis in sporting, recreational and clinical backgrounds, besides the possibility of its use as a tool training prescription to different populations and at all stages of training periodization.
Keywords: Aerobic capacity, non-exhaustive test, maximal lactate steady
Figura 1. Fluxograma da seleção dos candidatos a participar do estudo,
de acordo com os critérios de inclusão e os motivos para exclusão dos participantes
da amostra
inicial...5
Figura 2. Local de realização do estudo, caracterizado por distância de 20
m delimitada por dois cones...6
Figura 3. Distribuição dos protocolos ao longo de nove dias de avaliações
para determinação das velocidades de estabilização das variáveis fisiológicas por meio de protocolo não exaustivo (DENE) e determinação da máxima fase estável de lactato (MFEL) ...7
Figura 4. Metodologia do DENE em corrida vai-vem, caracterizada por
dois esforços de 180 s separados por 90 s de pausa passiva (a) com coletas das variáveis fisiológicas ao final de cada esforço para cálculo dos deltas das VF (b) e posterior interpolação individual linear, a fim de determinar as velocidades de estabilização de cada variável em gráfico intensidade vs ΔVF (c)...9
Figura 5. Representação das concentrações de lactato sanguíneo frente
às intensidades de máxima fase estável de lactato (iMFEL), as intensidades abaixo (iMFEL – 10% e iMFEL – 20%) e acima (iMFEL 10%) da mesma...10
Figura 6. Coleta de 25 μl de sangue do lóbulo da orelha do participante
frequência cardíaca fixado no peito por baixo da vestimenta...12
ARTIGO
Figure 1. Protocols distribution over a 9 days period of tests for
determining physiological variables stabilization speeds through non-exhaustive (NEDE) and maximum lactate steady state (MLSS) protocols...19
Figure 2. Mean ± standard error of the mean of lactate concentrations
over 30 min constant efforts in iMLSS, 10% above and 10% below this intensity…25
Figure 3. Comparison between the stabilization intensities obtained
through the NEDE-test, NEDE-retest protocols and iMLSS for blood lactate concentration (LAC), oxygen consumption (VO2) and perceived exertion (PE) analisys in the 20 m shuttle run………37
Tabela 1. Caracterização da amostra quanta à idade e medidas
antropométricas de peso, altura e percentual de gordura corporal...6
ARTIGO
Table I. Mean ± standard error of the mean of the physiological variables
null delta speeds obtained through NEDE protocol, linear regressions of the of null delta determination (R2) and % of success rate of linear regressions in test and retest for analysis purposes of the protocol reproducibility………35
Table II. Correlation coefficients between the stabilization speeds obtained
E1 – Esforço 1 E2 – Esforço 2
FC – Frequência Cardíaca
IPAQ – Questionário Internacional de Atividade Física LAC – Lactato Sanguíneo
LAN – Limiar Anaeróbio
MFEL – Máxima Fase Estável de Lactato Sanguíneo DENE – Protocolo Não Exaustivo de Duplos Esforços PSE – Percepção Subjetiva de Esforço
TCLE – Termo de Consentimento Livre e Esclarecido VO2 – Consumo de Oxigênio
1. INTRODUÇÃO...13 2. OBJETIVOS... ...16 2.1. OBJETIVO GERAL... 16 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 16 3. MATERIAIS E MÉTODOS...17 3.1. PARTICIPANTES ... 17 3.2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS ... 18
3.3. PROTOCOLO DE DUPLOS ESFORÇOS NÃO EXAUSTIVOS (DENE) ... 20
3.4. DETERMINAÇÃO DA MÁXIMA FASE ESTÁVEL DE LACTATO (MFEL) . 22 3.5. VARIÁVEIS FISIOLÓGICAS NOS TESTES FÍSICOS ... 23
3.6. ESTATÍSTICA ... 25
4. RESULTADOS...26
4.1. VALIDITY OF THE NON-EXHAUSTIVE DOUBLE EFFORTS PROTOCOL IN 20 METERS SHUTTLE RUN TO AEROBIC CAPACITY ASSESSMENT ... 27
INTRODUCTION ... 29 METHODS ... 30 RESULTS ... 34 DISCUSSION ... 38 REFERENCES ... 42 5. DISCUSSÃO...47 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS...51 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...52
8. ANEXO 1 - TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO (TCLE)...58
9. ANEXO 2 – IPAQ...62
10. ANEXO 3 - PARECER DO COMITÊ DE ÉTICA...64
1. INTRODUÇÃO
A demanda energética necessária para a execução do exercício provém das vias metabólicas aeróbia e anaeróbia, sendo as participações dessas vias dependentes de características do esforço como o tipo, o volume e intensidade (ARAÚJO et al., 2009). A faixa de intensidade de exercício na qual há a transição entre a significante participação aeróbia para a manutenção do esforço e o aumento da contribuição do metabolismo anaeróbio para tal, na qual o organismo perde suas condições de equilíbrio, é conhecida, dentre outras nomenclaturas, como zona de transição metabólica (BINDER et al., 2008). Considerando essa faixa de intensidade como significante para a correta prescrição do exercício agudo e crônico e ainda que o limite superior dessa faixa é considerado como a máxima capacidade aeróbia (ou limiar anaeróbio, LAn), a literatura aponta fortemente para a importância da determinação individualizada dessa capacidade tanto no âmbito esportivo (CAMARGO, et al., 2013) como clínico (CARVALHO & MEZZANI, 2011), havendo assim inúmeros protocolos capazes de estimá-la por meio de diferentes metodologias (WASSERMAN e MCILROY, 1964 MONOD & SCHERRER, 1965; SJODIN & JACOBS, 1981; BENEKE, 1995; BOSQUET et al., 2002). Com base nesse parâmetro, é possível não apenas a prescrição do exercício físico individualizado, mas o acompanhamento das adaptações morfofuncionais promovidas pelo treinamento físico (FAUDE et al., 2009).
Diferentes protocolos já foram estudados a fim de oferecer uma ferramenta de avaliação da capacidade aeróbia. Entretanto, grande parte dos métodos apresenta a necessidade de execução de esforços exaustivos (BENTLEY, NEWELL e BISHOP, 2007; BULL et al, 2008), o que limita sua aplicação em grupos especiais como crianças, idosos e indivíduos acometidos por doenças crônico degenerativas (MAY et al., 2010), além de interferir na periodização de atletas de elevado rendimento, se consideradas suas diferentes fases. A exemplo, o protocolo considerado padrão ouro para avaliação da capacidade aeróbia é o teste de máxima fase estável de lactato (MFEL), caracterizado pela execução de diferentes esforços contínuos separados por 24 horas, com duração de 20 a 30 min e coletas de sangue para a análise das curvas lactacidêmicas e identificação da intensidade máxima de exercício na qual o lactato sanguíneo ainda apresenta estabilização (BILLAT et al.,
2003; MANCHADO et al., 2006; BARBIERI & GOBATTO, 2013). Apesar desse método ter sido padronizado em diferentes ergômetros (BENEKE, 2003b) e ser apontado como padrão ouro na literatura, sua aplicação é limitada por fatores como a necessidade de esforços de longa duração, em alguns casos exaustivos e muitas coletas de amostras sanguíneas ao longo dos testes.
Considerando a importância da determinação da máxima capacidade aeróbia para a prescrição correta do exercício e as limitações dos testes clássicos para tal, um protocolo de duplos esforços não exaustivo (DENE) foi inicialmente proposto por Chassain (1986), tendo como característica primordial a análise das respostas fisiológicas (lactato sanguíneo, frequência cardíaca e consumo de oxigênio) em testes curtos e submáximos realizados em cicloergômetro, objetivando a identificação da intensidade equivalente à intensidade de máxima estabilização das respostas fisiológicas. O protocolo consiste da execução, de três a cinco aplicações, de dois esforços de 180 s em mesma intensidade, separados por recuperação passiva de 90 s. Ao final de cada esforço são mensuradas as variáveis fisiológicas e obtidos os deltas variáveis fisiológicas (ΔVF) para cada teste, ou seja, a diferença entre os valores finais de cada um. Para encontrar a intensidade de exercício equivalente ao delta nulo, os resultados de deltas são plotados em um gráfico delta variável (eixo x) vs velocidade (eixo y). A interpolação dos pontos deste gráfico fornece o valor do intercepto y, determinando o valor referente ao momento em que a reta de regressão cruza o eixo y.
Apesar de ser um teste relativamente antigo, inicialmente estudado em 1986 em cicloergômetro, o DENE tem sido atualmente aplicado em diferentes metodologias, e demonstrado bons resultados de determinação quanto à avaliação da capacidade aeróbia individual. Tanto as utilizações com humanos (SANTHIAGO, 2009; FORTE, 2013; ROSSI et al, 2014) como em modelos animais (MANCHADO, GOBATTO, VOLTARELLI, MELLO, 2006, MANCHADO-GOBATTO et al., 2011; BRANDÃO et al., 2013) realizados em exercícios de natação e corrida em esteira rolante, as intensidades de máxima estabilização das variáveis analisadas apresentaram correlação com o método padrão ouro, i.e., a intensidade de MFEL (iMFEL).
Apesar da validade e aplicabilidade do DENE, em todos os estudos mencionados houve a necessidade da utilização de algum ergômetro para a
mensuração da capacidade aeróbia, o que ainda reduz a aplicabilidade do método. Considerando a ampla adoção da corrida como exercício para o esporte e/ou qualidade de vida, e ainda a possibilidade de sua realização em diferentes locais (mais amplos ou com reduzido espaço), a padronização de um protocolo não exaustivo para determinação da máxima capacidade aeróbia em corrida realizada em ambiente externo à esteira rolante nos parece significante. Ainda, observando a existência e ampla utilização de protocolos com diferentes objetivos que utilizaram o modelo de corrida vai-vem na distância de 20 m (LÉGER & LAMBERT, 1982; GAYDA et al., 2003; COOPER et al., 2005; TAYLOR et al, 2001), a presente investigação propôs a utilização desse espaço como meio de avaliação.
Compreende-se, portanto, a necessidade da avaliação da máxima capacidade aeróbia para a prescrição do treinamento físico a diferentes populações e a observação de limitações dos métodos clássicos para esse fim, além da validade e ampla aplicabilidade do DENE e a possibilidade de adaptação desse modelo de avaliação ao exercício de corrida vai-vem de forma não exaustiva, executado em espaço reduzido e sem a necessidade de utilização de equipamentos caros e específicos.
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GERAL
O presente estudo objetivou verificar a validade do DENE em corrida vai-vem de 20 m a fim de propor uma nova avaliação da máxima capacidade aeróbia individual de forma não exaustiva.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Especificamente, esse estudo objetivou:
Adaptar o protocolo de MFEL e de DENE ao modelo de corrida vai-vem de 20 m.
Validar o protocolo DENE por meio da comparação de seus resultados com os obtidos por protocolo MFEL.
Investigar a reprodutibilidade do DENE por meio da comparação das intensidades entre teste e reteste.
3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. PARTICIPANTES
A partir de uma amostragem inicial de vinte participantes, foram selecionados nove indivíduos que atenderam aos critérios de inclusão do presente estudo por serem jovens, do gênero masculino, saudáveis, moderadamente ativos de acordo com questionário internacional de atividade física - IPAQ (MATSUDO, ARAÚJO, MATSUDO, et al., 2001) e por não estarem sob nenhum tratamento farmacológico ou nutricional. Além dos critérios de inclusão, os indivíduos que não finalizaram todos os procedimentos dentro do período de no máximo dez dias foram excluídos da análise, além dos motivos de desistência por não comparecimento ao laboratório e por impossibilidade física de continuar os testes, como apresentado no fluxograma (Figura 1).
Figura 1. Fluxograma da seleção dos candidatos a participar do estudo, de acordo
com os critérios de inclusão e os motivos para exclusão dos participantes da amostra inicial.
Anteriormente ao início dos procedimentos, todos os participantes leram e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE), no qual estavam presentes todas as informações sobre os procedimentos experimentais, instruções pré-teste, riscos e o direito de descontinuar o processo de avaliação a qualquer
momento (ANEXO 1) e preencheram o IPAQ (ANEXO 2), o qual por meio de perguntas relacionadas à frequência e duração de caminhadas e atividades de intensidades moderadas e vigorosas ao longo da semana anterior, caracteriza-o quanto a sua condição física (MATSUDO et al, 2001). Adicionalmente, cada participante teve suas medidas antropométricas mensuradas antes do início dos procedimentos por meio de um balança aferida e apropriada (TOLEDO, 2098), um estadiômetro e o percentual de gordura (protocolo de quatro dobras de Durnin & Womersley, 1974) utilizando um adipômetro (CESCORF - 1mm) para fins de caracterização da amostra (Tabela 1).
Tabela 1. Caracterização da amostra quanta à idade e medidas antropométricas de
peso, altura e percentual de gordura corporal.
O estudo seguiu todas as recomendações éticas e foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa da Universidade onde foi desenvolvido (ANEXO 3).
3.2. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Todos os testes ocorreram em um espaço linear e plano, externo, com cobertura, e sempre no mesmo período do dia, a fim de minimizar possíveis interferências relacionadas ao ciclo circadiano dos participantes e às condições de temperatura. A distância de 20 m foi delimitada por dois cones equidistantes, local no qual os avaliados efetuaram as corridas vai-vem em intensidades diferenciadas de acordo com as estabelecidas pelas características de cada protocolo (Figura 1). As velocidades adotadas no protocolo de DENE foram baseadas em estudo piloto realizado anteriormente a este, no qual parte dos participantes realizaram as mesmas intensidades referidas no presente estudo.
Figura 2. Local de realização do estudo, caracterizado por distância de 20 m
delimitada por dois cones.
O desenho experimental foi composto pela execução de dois protocolos de exercício, DENE e MFEL, com as variáveis fisiológicas lactato sanguíneo (LAC), frequência cardíaca (FC), consumo de oxigênio (VO2) e percepção subjetiva de esforço (PSE) sendo mensuradas antes, durante e após todos os procedimentos, considerando as características dos testes (Figura 2). Para a execução do DENE, quatro velocidades distintas (6,5, 7,5, 8,5 e 9,5 km/h) foram realizadas (teste) e repetidas (reteste) de forma aleatória, respeitando o intervalo de no mínimo uma hora entre elas e, no máximo duas execuções de esforços por dia.
Na primeira visita ao laboratório, os participantes executaram um teste DENE para fins de adaptação à corrida vai-vem, bem como familiarização às coletas e equipamentos utilizados. Nos dias seguintes, os protocolos de DENE foram realizados e repetidos de forma aleatória e, por fim, executaram o teste de MFEL, inicialmente em intensidade baseada na velocidade obtida por meio do DENE-LAC e outros acima e abaixo desta, totalizando de três a cinco intensidades de esforço, distribuídas com intervalo de 24 horas entre elas, até que fosse encontrada a intensidade em que ocorreu equilíbrio fisiológico ao longo do protocolo.
Figura 3. Distribuição dos protocolos ao longo de nove dias de avaliações para
determinação das velocidades de estabilização das variáveis fisiológicas por meio de protocolo não exaustivo (DENE) e determinação da máxima fase estável de lactato (MFEL).
3.3. PROTOCOLO DE DUPLOS ESFORÇOS NÃO EXAUSTIVOS (DENE)
As velocidades de estabilização por meio do DENE foram obtidas por meio da análise das variáveis fisiológicas LAC, VO2, FC e PSE. Em cada sessão de testes os avaliados correram duas séries de 180 s (esforço 1 e esforço 2) em mesma velocidade pré-estabelecida, sendo esses duplos esforços separados por uma pausa passiva de 90 s. Antes e após cada série de exercício, realizou-se coletas de sangue para posterior análise lactacidêmica e foram anotados os valores referentes à PSE. Os registros de VO2 assim como a FC foram captados durante todo o protocolo, sendo enviados à um computador para posterior cálculo da média dos últimos 30 s de cada série de exercício (Figura 3a).
O cálculo da média dos 30 segundos finais para cada série de exercício foi determinado após estudo do comportamento das mesmas com e sem filtragem de ruídos e com diferentes intervalos de médias (10, 20 e 30 s finais), concluindo que, por não existir diferenças entres os valores médios para cada intervalo, a determinação do valor médio por meio dos últimos 30 segundos foi considerada a mais adequada devido ao tempo total dos esforços.
As velocidades, em todos os testes que compuseram o DENE, foram controladas por meio de sinal sonoro (software Beat Test & Training, CEFISE, Nova Odessa, Brasil), medindo-se o tempo em segundos em que o participante alcança cada cone.
Os deltas das variáveis fisiológicas (ΔVF), para cada uma das velocidades, foram calculados subtraindo os valores obtidos ao final do primeiro esforço dos encontrados ao final do segundo esforço (ΔVF = E2 - E1) (Figura 3b). Em seguida, foram plotadas as interpolações lineares individuais em um gráfico intensidade vs ΔVF, considerando os valores dos deltas obtidos em cada intensidade testada e para cada VF analisada, para determinar a intensidade em que é alcançado o “delta nulo ou ΔVF = 0” de cada VF, isto é, o momento no qual a reta de regressão obtida intercepta o eixo y, equivalente, teoricamente, a máxima intensidade de estabilização das VF analisadas (Figura 3c).
Legenda: LAC lactato sanguíneo; VO2 consumo de oxigênio; FC frequência cardíaca e PSE percepção subjetiva de esforço, ΔVF delta variável fisiológica.
Figura 4. Metodologia do DENE em corrida vai-vem, caracterizada por dois esforços
de 180 s separados por 90 s de pausa passiva (a) com coletas das variáveis fisiológicas ao final de cada esforço para cálculo dos deltas das VF (b) e posterior interpolação individual linear, a fim de determinar as velocidades de estabilização de cada variável em gráfico intensidade vs ΔVF (c).
Foram analisados os percentuais de sucesso (% sucesso) do protocolo, segundo os critérios: (i) obtenção da reta de regressão linear com ao menos três pontos, (ii) valor de coeficiente linear igual ou superior à 0,7 (R2 ≥ 0,7) e (iii) coeficiente angular da reta positivo. Os resultados nos quais não foram observados todos os três requisitos supracitados foram excluídos da amostra.
3.4. DETERMINAÇÃO DA MÁXIMA FASE ESTÁVEL DE LACTATO (MFEL)
O protocolo realizado para a determinação da intensidade de máxima fase estável de lactato (iMFEL), associado à análise das variáveis fisiológicas, necessitou de três a cinco sessões de avaliação. As intensidades adotadas para esse fim foram baseadas em percentuais da velocidade equivalente à intensidade de delta lactato nulo em protocolo DENE, isso significa que, por ser uma avaliação baseada nas respostas da concentração de lactato sanguíneo nos 20 minutos finais de esforço, a intensidade de delta nulo por meio da análise do LAC foi considerada a velocidade inicial dos testes de MFEL.
Cada sessão consistiu da execução de corrida em intensidade constante por 30 min com pausas de 30 s a cada 5 min para extração de amostras sanguíneas (LAC) e obtenção dos valores de PSE. Essas mensurações também ocorreram antes e após os testes. Assim como no protocolo de DENE, a FC e o VO2 foram mensurados continuamente e calculados os 30 segundos finais de cada 5 min de esforço.
A iMFEL foi considerada a mais elevada intensidade na qual ainda houve estabilização nas concentrações de lactato sanguíneo, ou seja, um aumento lactacidêmico menor ou igual a 1mmol/L, do 10º ao 30º minuto de exercício (Figura 4). Apesar desse protocolo ser baseado na resposta do lactato sanguíneo, o comportamento do VO2, da FC e da PSE também foram analisados, com intuito de investigar se a máxima estabilização dessas variáveis ocorre em intensidade similar observada para a MFEL em corrida vai-vem de 20 m.
Legenda: [LAC] concentração de lactato sanguinho (mmol.L)
Figura 5. Representação das concentrações de lactato sanguíneo frente às
intensidades de máxima fase estável de lactato (iMFEL), as intensidades abaixo (iMFEL – 10% e iMFEL – 20%) e acima (iMFEL + 10%) da mesma.
As respostas obtidas a cada 5 minutos nos testes contínuos foram plotadas em um gráfico [LAC] vs tempo, a fim de determinar a mais alta velocidade de esforço na qual ainda houve o equilíbrio fisiológico (i.e., maior intensidade onde não ocorreu um aumento abrupto do metabólito frente ao esforço constante). Para isso foi calculada a diferença entre os valores coletados ao 10º e ao 30º minuto para todas as velocidades a fim de encontrar a intensidade na qual a [LAC] não ultrapassasse 1 mmol.L de sangue nos 20 min finais de exercício.
3.5. VARIÁVEIS FISIOLÓGICAS NOS TESTES FÍSICOS
Coletas de amostras sanguíneas (25 µl) para a análise da [LAC], foram extraídas do lóbulo da orelha com a utilização de capilares heparinizados e calibrados. Imediatamente após a extração, as amostras foram depositadas em tubos do tipo Eppendorf contendo 50µL de NaF 1% e congeladas, para posterior leitura em lactímetro YSI 2300 (STAT PLUS - YSI LIFE, UK) tanto nos protocolos DENE como nos testes de MFEL (Figura 5).
Figura 6. Coleta de 25 µl de sangue do lóbulo da orelha do participante nos
momentos de pausas pré-estabelecidas por cada protocolo.
Durante os testes, as medidas diretas de VO2 foram realizadas respiração a respiração por um analisador de gases portátil (K4b2 – COSMED, ROMA, ITALIA) calibrado diariamente, antes do início do primeiro teste, de acordo com as instruções do fabricante, e os valores de FC captados por um monitor cardíaco batimento a batimento. Os equipamentos foram fixados ao tórax do participante por meio de um colete, onde as coletas de VO2 efetuadas com a utilização de máscara específica e as de FC por um transmissor fixado no peito do participante por uma cinta elástica embaixo de sua vestimenta (Figura 6). Os registros de VO2 foram enviados online para posterior análise em ambiente próprio do software do equipamento. Tanto os valores de VO2 como de FC foram registrados ao longo de todo o teste e seus valores utilizados para a obtenção dos deltas nulos (DENE) e observação de seus comportamentos nos testes de MFEL.
Figura 7. Equipamento de ergoespirometria ajustado ao corpo do participante por
meio de colete e máscara específicos e um transmissor da frequência cardíaca fixado no peito por baixo da vestimenta.
A resposta da percepção subjetiva de esforço (PSE) representou a identificação do analisado a respeito da intensidade na qual foi realizado cada teste por meio de uma escala de 6 – 20 pontos (BORG, 1982). Ao longo da aplicação dos protocolos uma tabela com os valores de PSE foi apresentada aos participantes em momentos pré-determinados, os quais apontavam manualmente o ponto referente ao nível de dificuldade física e respiratória em realizar o esforço.
Os valores referentes ao comportamento das VFs frente a cada protocolo foram calculados de acordo com suas metodologias, como apresentado anteriormente, para posterior análise estatística, a fim de testar, de acordo com os objetivos propostos pelo estudo, a reprodutibilidade e validade do método.
3.6. ESTATÍSTICA
Os dados estão apresentados como média ± erro padrão da média (epm). Após atestada a normalidade e homogeneidade dos dados, o teste t-student para amostras pareadas foi utilizado, comparando as médias de teste e reteste para cada variável fisiológica, seguido por teste de correlação intraclasse (ICC - concordância
absoluta) com a finalidade de testar a reprodutibilidade do protocolo de DENE. Com o objetivo de comparar os protocolos e validar o método testado por meio da comparação da intensidade de DENE e MFEL, uma ANOVA One way procurou diferenças entre os valores comparados, seguido de post-hoc de Tukey, quando necessário, a fim de apontar as diferenças encontradas. Por fim, as correlações entre as intensidades de delta nulo obtidas pelo protocolo de DENE e a MFEL foram investigadas pelo teste de correlação produto-momento de Pearson. Para todas as análises, o nível de significância foi pré-fixado em 5% (p≤0,05).
4. RESULTADOS
Os resultados obtidos no presente estudo, bem como a discussão, estão apresentados a seguir, no formato de um artigo original submetido à publicação em periódico internacional (ANEXO 4).
4.1. VALIDITY OF THE NON-EXHAUSTIVE DOUBLE EFFORTS PROTOCOL IN 20 METERS SHUTTLE RUN TO AEROBIC CAPACITY
ASSESSMENT
Priscila Faleiro de Biase1; Camila Alves Pereira1, Maria Carolina Traina Gama1; Claudio Alexandre Gobatto1; Fúlvia B Manchado-Gobatto1
1 School of Applied Science – University of Campinas –
UNICAMP/Limeira, SP, Brazil. Laboratory of Applied Physiology of Sport - LAFAE
Author of correspondence:
Profa. Dra. Fúlvia de Barros Manchado Gobatto Author´s mailing address:
Rua Pedro Zaccaria, 1300 - Limeira - São Paulo, 13484-350 Email: fbmanchado@yahoo.com.br
ACKNOWLEDGEMENTS
The Coordination for the Improvement of Higher Level Personnel (Capes) under grant: 01P04384-2015; São Paulo Research Foundation (FAPESP) under grant: 2012/06355-2 and São Paulo Research Foundation (FAPESP) under grant: 2009/08535-5 supported this work.
ABSTRACT
Considering the importance of determining the maximal aerobic capacity, this study aimed at verifying the validity of the non-exhaustive double efforts protocol (NEDE) in 20 m shuttle run, investigating the reproducibility and the presence of significant correlation between the intensity determined by this method and the intensity of maximum lactate steady state (MLSS), the gold standard for this parameter. In order to achieve this goal, nine moderately active male individuals (23 ± 2 years) underwent four NEDE intensities with records of blood lactate (LAC), oxygen consumption (VO2), heart rate (HR) and perceived exertion (PE). The NEDE protocol was reproductive for the velocities determined by the LAC and VO2 and significantly correlated with MLSS when obtained through the LAC (r = 0.67, P = 0.03), but when analysed by VO2 variable, although similar, the NEDE protocol showed no significant correlation with this parameter. This study indicates the possibility of a new non-exhaustive protocol for assessment of maximal aerobic capacity in 20 m shuttle run, showing to be a reproductive and valid method when analysed by the LAC response in double efforts test.
KEYWORDS
Aerobic capacity, non-exhaustive test, maximal lactate steady state, running exercise.
INTRODUCTION
In order to provide a tool for aerobic capacity assessment, several protocols have been studied. However, most of the methods present the need to perform exhaustive efforts (BENTLEY, NEWELL & BISHOP, 2007; BULL, JOHNSON & RANA, 2008), which limits their application to special groups such as children, elderly people and individuals affected by chronic degenerative diseases, and they also interfere with the periodization of high performance athletes.
Considering the significance of maximum aerobic capacity determination for the correct exercise prescription and the limitations of the classical tests, Chassain, 1986, initially proposed a non-exhaustive double effort protocol (NEDE). The test had as key feature the analysis of physiological responses (blood lactate, heart rate and oxygen consumption) in short and submaximal tests conducted on cycle ergometer aiming at identifying the maximum stabilization intensity of these variables. For its high applicability, NEDE has been modified to other types of exercise such as swimming and treadmill running, both in human model (ROSSI, KALVA-FILHO, DE ARAÚJO, GEROSA NETO, CAMPOS, PASTRE, PAPOTI and FREITAS JUNIOR, 2014; SID-ALI, VANDEWALLE, CHAÏR, MOREAUX & MONOD, 1991) and animal model (MANCHADO, GOBATTO, VOLTARELLI & MELLO, 2006; MANCHADO-GOBATTO, GOBATTO, CONTARTEZE & MELLO, 2011; BRANDÃO SOUZA & TROMBETTA, 2013). It attested to be a valid protocol for estimating the maximum individual aerobic capacity, when compared and correlated with its gold standard protocol, the maximum lactate steady state test (MLSS).
Despite the validity and applicability of NEDE, there was the need of some kind of ergometer for the assessment of aerobic capacity in all studies mentioned, which reduces the applicability of the method. Despite the extensive adoption of running as a sport and life quality practice, and the possibility of its realization in different locations, a non-exhaustive protocol standardization of maximum aerobic capacity on running off the treadmill seems significant. Furthermore, observing the existence and use of protocols with other purposes, which used the model of shuttle run over a distance of 20 m (COOPER, BAKER, TONG, ROBERTS & HANFORD, 2005; LÉGER & LAMBERT, 1982; GAYDA CHOQUET, TEMFEMO & AHMAIDI,
2003; TAYLOR, FROST, TAYLOR & BARKER, 2001), the present investigation proposed the use of this space as a method of evaluation.
Thus, understanding: (i) the importance of aerobic capacity evaluation for prescribing physical training to different populations; (ii) the classical methods limitations for this purpose; (iii) the validity and applicability of NEDE as an alternative method for maximum aerobic capacity evaluation and (iv) the possibility of adapting this model to the shuttle run exercise, performed in small places, without the use of expensive and specific equipment, the present study aimed at adapting and studying the validity of NEDE as a maximum aerobic capacity assessment in 20 m shuttle run, investigating its reproducibility and the presence of a significant correlation between the intensity determined by this method and the MLSS.
METHODS
PARTICIPANTS
From an initial sampling of twenty volunteers, nine individuals participated in the study complying with the inclusion criteria for being male, young, healthy and moderately active in accordance with international physical activity questionnaire - IPAQ (MATSUDO, ARAÚJO, MATSUDO, et al., 2001), and they were not under any medical or nutritional treatment. In addition to the inclusion criteria, individuals who did not finish all the procedures within the period of a maximum of two weeks were excluded from the analysis.
Previously to the beginning of the tests, all participants read and signed a written consent, where they found all the information about the experimental procedures, pre-test instructions, risks and the right to discontinue the evaluation process at any time. The study followed all ethical recommendations and approved by the Ethics in Research Committee of the University where it was developed.
All tests occurred in an external, linear and plan hall with a roof, always in the same period of the day, in order to minimize any potential interference related to the participant’s circadian cycle and temperature conditions. Two equidistant cones delimited the distance of 20 m where the individuals performed the runs in different intensities according to the rules established by the characteristics of each protocol. The speeds adopted in the NEDE protocol were based on a pilot project conducted prior to the beginning of the main study.
The experimental design of the present study was composed by two exercise protocols, NEDE and MLSS, with blood lactate (LAC), heart rate (HR), oxygen consumption (VO2) and perceived exertion (PE), physiological variables measured before, during and after all procedures, considering the characteristics of each test (Figure 1.) For the execution of NEDE, four different speeds (6.5, 7.5, 8.5 and 9.5 km . h) were performed (test) and repeated (retest) randomly, in compliance with the period of at least one hour between them, and no more than two tests were executed per day.
Figure 1. Protocols distribution over a 9 days period of tests for determining
physiological variables stabilization speeds through non-exhaustive (NEDE) and maximum lactate steady state (MLSS) protocols.
On the first visit to the laboratory, the participants performed a NEDE test for adaptation purposes to the shuttle run, as well as familiarization to the procedures and equipment. Subsequently, the NEDE protocols were performed and repeated randomly, and finally the MLSS tests were performed, initially in an intensity based
on the velocity obtained by means of NEDE-LAC, above and below such intensity, as a total of three to five efforts distributed with a 24-hour interval between them.
ANTHROPOMETRIC MEASUREMENTS
For sample characterization, body mass data were collected (79.8 ± 10.3 kg) through a measured and appropriate weighting scale (Toledo®, 2098 model), height (179 ± 5 cm) (stadiometer) and body fat percentage (12.2 ± 2.9%) per protocol of four skinfolds by Durnin & Womersley (1974) (adipometer CESCORF®, 1mm precision).
NON-EXHAUSTIVE DOUBLE EFFORT (NEDE)
The stabilization speeds through the NEDE protocol were obtained for each of the variables LAC, VO2, HR and PE. In each test session, the evaluated individuals ran two bouts of 180 s (bout 1 - B1 and bout 2 - B2) in the same pre-established speed, being these double bouts separated by a passive interval of 90 s. Before and after each series of exercise, blood sampling was held up for further analysis and lactatemia were noted regarding PE values. The records of VO2 and HR throughout the whole protocol (breath-by-breath method) were captured and sent to a computer for further calculation of the last 30 seconds average of each bout.
All speeds that composed the NEDE protocol were controlled by beep sounds (software Beat Test & Training, CEFISE®, Brazil). The deltas of physiological variables (ΔPV = B2 – B1) of LAC, VO2, HR and PE, for each intensity, were calculated by subtracting the values obtained at the end of the first bout (B1) from the one at the end of the second bout (B2). Then, the individual linear interpolation were plotted in an intensity vs ΔPV graphic, considering the values of the deltas obtained in each tested intensity to determine the intensity on which the null delta is attained (ΔPV = 0), i.e., the moment the regression line intercepts the y-axis, equivalent, in theory, to the maximum intensity of the variables stabilization.
The success rates of the protocol were analysed (% success) according to the following criteria: (i) obtainment of the linear regression with at least three points, (ii) linear coefficient equal to or greater than 0.7 (R2 ≥ 0.7) and (iii) positive slope (a).
The results in which all three requirements mentioned above were not observed were excluded of the sample.
MAXIMAL LACTATE STEADY STATE INTENSITY (iMLSS)
The protocol for the iMLSS determination, associated with the physiological variables analysis in this procedure, required four to five sessions of evaluation. The tests intensities adopted for this purpose were based on the velocity percentages equivalent to the intensity of lactate null delta obtained by the NEDE protocol. To determine iMLSS, each session consisted of a 30 min running session in constant velocity, with 30 s intervals every 5 min for blood samples extraction and PE values checking. These measurements also occurred before and after the tests. Just as in the NEDE protocol, the HR and the VO2 were continuously measured.
The iMLSS was considered the highest effort intensity in which the blood lactate concentration remained in balance, i.e., the blood lactate concentration increase was less than or equal to 1mmol . L from the 10th to the 30th min along the procedure. In spite of this protocol being based on blood lactate response, the VO2, HR and PE behaviour were also investigated, in order to verify whether the maximal stabilization of these variables occurs in similar intensity observed for iMLSS in 20 m shuttle run.
The physiological and PE responses obtained each 5 minutes during the continuous tests were plotted on a physiological variable versus time graph, in order to determine the highest speed of this protocol in which there was still a physiological balance (i.e., the highest intensity where an abrupt increase of variables does not occur in the final 20 minutes of exercise).
MEASUREMENT AND ANALYSIS OF PHYSIOLOGICAL VARIABLES
Blood samples (25 µl) were extracted from the ear lobe using heparinized and calibrated capillaries. Immediately after extraction, the samples were placed in Eppendorf type tubes containing 50 µl of NaF 1% and frozen, for later analysis in lactometer (YSI 2300 STAT PLUS, YSI LIFE®, UK).
During the tests, VO2 direct measures were taken breath by breath using a portable gas analyser (K4b2, COSMED®, ITALY), which was calibrated daily, before the start of the first test, according to the manufacturer's instructions. The device was attached to the participant's chest through an appropriate vest and collections were conducted with the use of a specific mask. VO2 records were sent online for further analysis in the equipment software environment. VO2 values (breath by breath) and HR (for every beat) were recorded throughout the test and the values used for obtaining of the deltas nulls (NEDE) and to analyse these responses stabilization in MLSS tests.
The perceived exertion response (PE) represented the identification of the analysed individual regarding the intensity in which each test was conducted by means of a 6-20 points scale (BORG, 1982). Throughout the implementation of the Protocols a table with the PE values was presented to participants at predetermined times, which manually indicated the point regarding the level of physical and respiratory difficulty in performing the effort.
STATISTICAL ANALYSIS
Statistical analysis data are presented as mean ± standard error of the mean. After attested the normality and homogeneity of the data, the student t-test for paired samples was used, comparing the averages of test and retest for each physiological variable, followed by intraclass correlation (ICC - absolute agreement) in order to test the NEDE protocol reproducibility. With the aim of comparing protocols and validate the method tested by comparing the intensity of NEDE and MLSS, a One way ANOVA searched for significant differences between compared values, followed by post-hoc Tukey, when necessary, in order to point out the differences found. Finally, the correlations between the intensities of null delta obtained by the NEDE Protocol and the MLSS were investigated by the product-moment correlation test of Pearson. For all the analysis, the significance level was pre-set at 5% (P ≤ 0.05).
Null deltas intensities (ΔV0) obtained by the NEDE protocol, both in testing and retesting, when the different physiological variables analysed were considered (LAC, VO2, HR and PE), as well as the measurements percentage of success, are presented in Table I. According to the statistical procedures, we observed the reproducibility of intensities equal to the null delta (test - retest) and high correlation values between these intensities when obtained through the LAC and VO2 (r = 0.77 and 0.85, respectively). The use of the PE and HR analysis as a way to determine the stabilization speed through NEDE has not demonstrated to be reproducible (P ≤ 0.05) and, furthermore, the HR did not behave as expected along the NEDE application, which was verified by the low percentage of success (% success) when this variable was adopted.
Table I. Mean ± standard error of the mean (S.E.M.) of the physiological variables
null delta speeds (ΔV0) obtained through NEDE protocol, linear regressions of the null delta determination (R2) and % of success rate of linear regressions in test and retest for analysis purposes of the protocol reproducibility.
LAC VO2 HR PE T est R etest T est R etest T est R etest T est R etest V Δ0 ± 7 0.4 ± 7 0.4 ± 7 0.8 ± 7 0.5 ± 7 0.4 ± 6 0.5* ± 6 0.7 ± 6 0.6* ± S S.E.M. 0 0.3 0 0.4 0 0.5 0 0.5 0 0.3 0 0.6 0 0.4 0 0.4 R R² ± 0 0.89 ± 0 0.88 ± 0 0.90 ± 0 0.92 ± 0 0.77 ± 0 0.93 ± 0 0.81 ± 0 0.79 ± S S.E.M. 0 0.03 0 0.04 0 0.08 0 0.05 0 0.01 0 0.06 0 0.03 0 0.03 % % of sucess 8 90 6 70 6 70 6 70 2 20 3 30 6 70 6 70 * P ≤ 0.05
In continuous protocol, physiological variables (LAC, VO2, HR and PE) showed their values stabilization from the fifth minute of exercise when performed in intensity equivalent to MLSS (iMLSS). Hense, this was considered the highest shuttle
exercise intensity in which, in addition to blood lactate, other variables (VO2, HR and PE) also had their maximum stabilization.
When the effort was performed at speeds below (- 10%) iMLSS, the blood lactate behavior, as expected, still showed up in balance, but below the maximum values of stabilization, and when executed above it (+ 10%) there was, for all participants, the extrapolation in blood lactate concentrations above the predicted values (1 mmol . L) in the last twenty minutes of exercise or even the inability to complete the protocol (Figure 2).
Figure 2. Mean ± standard error of the mean of lactate concentrations over 30 min
constant efforts in iMLSS, 10% above and 10% below this intensity.
In order to compare the NEDE and MLSS protocols, velocity data for each method (NEDE-LAC, NEDE-VO2, NEDE-HR, NEDE-PE in test, retest and MLSS) were treated with One Way ANOVA (Figure 3), demonstrating significant differences only between the intensity of NEDE-PE and MLSS, both for the test (P = 0.03) and to the results of retest (P = 0.04).
* P ≤ 0.05
Figure 3. Comparison between the stabilization intensities obtained through the
NEDE-test, NEDE-retest protocols and iMLSS for blood lactate concentration (LAC), oxygen consumption (VO2) and perceived exertion (PE) analisys in the 20 m shuttle run.
By using Pearson's coefficient correlation, it was possible to observe significant correlation between the null delta intensities obtained by NEDE-LAC and MLSS intensity (Table II).
Table II. Correlation coefficients between the stabilization speeds obtained through
the NEDE and MLSS protocol.
However, when the FC values were considered, they presented an inversely correlation, and despite NEDE-VO2 and NEDE-PE not being different from the speed of MLSS, they were not significantly correlated with that intensity. For this and other analyses presented here, LAC seems to be the best variable to identify the maximum aerobic capacity by NEDE, being equal and correlated with the MLSS intensity in 20 m shuttle run.
DISCUSSION
The main findings of this study indicate the possibility of NEDE's adaptation as a protocol to identify the maximum aerobic capacity in shuttle running, when determined by blood lactate analysis. Additionally, the test showed reproducibility, with high percentages of success as well as similarity and significant correlation with iMLSS obtained in 20 m shuttle running (for the blood lactate variable). Thus, it suggests that this protocol can be applied to evaluate the maximum aerobic capacity by shuttle running at this distance.
Maximum speeds stabilization of analysed variables, both through NEDE as by MLSS in shuttle run were lower than the continuous protocols found in literature for similar aged individuals and characteristics of trainability (AHMAIDI COLLOMP & PRÉFAUT, 1992; FONTANA, BOUTELLIER & KNÖPFLIN-LENZIN, 2009). This finding was expected, since it is well established that there are both ergometer and type of exercise-dependence in determining the AT through the MLSS protocol, and these intensities differentiated by the run motor pattern (BENEKE, HUTLER & DUVILLARD, 2003; MANCHADO, GOBATTO,CONTARTEZE, PAPOTI, ARAÚJO & MELLO, 2006).
The intermittence of the motor gesture performed on the shuttle run involves constant acceleration and deceleration required for the change of direction. This characteristic results in greater energy demand to keep the running speeds during the protocol (ZANDRO, SEPULCRI, LAZZER, FREGOLENT & ZAMPARO, 2011), compared with continuous and linear running exercise, without the presence of the shuttle (ZAMPARO, ZANDRO, LAZZER, BEATO & SEPULCRI, 2014). In addition, studies have shown that the energy demand of the run change significantly
by imposing 180-degree turns even at low speed (HATAMOTO, YAMADA, SAGAYAMA, HIGAKI & KIYONAGA, 2014).
In the present study, different physiological variables were measured for the determination of delta null by NEDE. Although there is no difference between the intensities identified in test and retest and the fact that the linear adjustment indicators present high values (R2 of the regressions ranged from 0.77 to 0.93 for the different approaches), the success rate of maximum aerobic capacity identification through HR was very low. This was due to the fact that the data obtained through this response presented an atypical arrangement of points of the linear regression line used for determination of the stabilization speeds for 88% of the individuals. For this reason, this variable was not considered efficient for the maximum intensity aerobic capacity prediction in such application. This unsuccess can be explained by the specific characteristic of the shuttle run protocol, which utilizes consecutive changes of directions.
The average speeds analysed through the PE response were significantly lower compared to the speeds obtained through the LAC and VO2, demonstrating a difficulty in characterizing the effort intensities when performed at low speed, as already indicated in previous studies (MAHON, PLANK & HIPP, 2003), due to the characteristic of submaximal effort.
Despite the fact that the characterization of aerobic capacity intensity through the use of this exertion marker appears to be the easiest method for such prediction, the central stress signs begin to dominate the effort perception during higher intensity (approximately above 70% of peak VO2), thus making it difficult to define the effort characterization in low intensity submaximal protocols (ROBERTSON, 1982).
In relation to the maximum aerobic capacity estimated by NEDE through the VO2, despite the existence of reproducibility, high percentage of success and the similarity between this rate and the iMLSS, there was no significant correlation between this parameter and the gold standard, which does not certifies the adoption of oxygen consumption as a eligible variable for this determination, at least in 20 m shuttle run.
The same way that the type of intermittent exercise may have been responsible for reducing the MLSS speed average in shuttle running, it is possible
that the effort biodynamics has also influenced the oxygen consumption response (DELLAL, KELLER, CARLING, CHAOUACHI, WONG & CHAMARI, 2009).
Differently from lactate, which is produced by the active muscle and takes a while from production to transport to the bloodstream, which allows it to be analysed with a certain delay, HR and VO2 are more immediate energy responses and have the disadvantage of suffering greater influence of external stimulus or other aspects not related to task performed (KAKAROT & MÜLLER, 2014). Since the NEDE´s original model succeeded in aerobic capacity analysis through LAC, HR and VO2 on the cycle ergometer (CHASSAIN, 1986), the values found by that author did not need the additional metabolic energy for acceleration, change of direction and deceleration required by the ergometer used in this study. Thus, it is possible to suggest that the failure when utilizing VO2 in 20 m shuttle race is due to this difference in response time and the condition of the effort from which it reflected, and that the use of the VO2 and HR is ergometer-dependent to that protocol.
Additionally, the need to use a gas analyser for assessing the aerobic capacity through NEDE raises financial costs for its application. In this sense, we understand that VO2 measurements in this study were important as a MLSS intensity characterization and an attempt to expand the physiological analyses in these protocols, but should not be considered essential for the NEDE execution.
According to the reproducibility of results obtained in this study, the blood lactate concentration proved to be a reliable parameter, as already known from scientific literature, because of their behaviour facing different effort intensities (BILLAT, SIRIVENT, PY, KORALSZTEIN & MERCIER, 2003). The reproduction of a method attests to the reliability of their data, i.e., the more we find the same results in a certain protocol, when performed by other evaluators or other applications, the greater the reliability of the methodology (LAMBERT, 2006).
Based on the results of this work, it is possible to suggest that the maximum aerobic capacity intensity estimated by NEDE attested to be safe when LAC was used for this purpose, since there was reproducibility and validity of that test, with significant similarity and correlation between NEDE-LAC and the iMLSS, as observed in other studies that validated this method through the gold standard, i.e., the MLSS (MANCHADO, GOBATTO, VOLTARELLI, MELLO, 2006; MANCHADO-GOBATTO et al., 2011).
The MLSS protocol is a robust method based on the LAC responses (BENEKE et al., 2003; MENEZES et al., 2010; DOTAN, 2012). Regardless of the level of individual training, the LAC is a physiologic variable whose response reliably reflects the glycolytic activity of effort (DAL PUPO et al., 2013) concerning different speeds, as occurs with the NEDE protocol, once it is based on physiological behaviour at four different speeds. In this sense, similar to what was observed in MLSS test, blood lactate seems to be a responsive metabolite to characterize the effort intensities sensitive to stress and training purposes (ARAÚJO, MANCHADO-GOBATTO & VOLTARELLI, 2009), and it is also considered the best physiological variable for the diagnosis of delta null intensity by NEDE.
It is worth mentioning that the present study, once meant as the validation of a protocol by comparing its results with a robust method, and the reproduction of its protocol through the repetition of its methodology, at least nine days were necessary for the execution of all procedures. However, after verifying the validation and reproduction of the method, the use of the NEDE protocol to estimate maximal aerobic capacity would require from two to four days of short-term tests.
Furthermore, the possibility of using the shuttle run model for maximal aerobic capacity evaluation, both by NEDE and MLSS protocols is unprecedented and raises the applicability of this kind of analysis in sports and clinical environments reducing financial costs and preserving the specificity of motor gestures.
With the use of a metronome, we can control the running intensity in a linear space of at least 20 m. It is noteworthy that the selection of the 20 m distance was based on simple and applicable feature, considering that this space can be found in places used for sports and physical activities, also the fact that this distance has already been used in other protocols for determining the maximum aerobic power in individuals of different ages and fitness levels (NOONAN & DEAN, 2000; COOPER et al., 2005;. GAYDA et al., 2003; LÉGER & LAMBERT, 1982; TAYLOR et al., 2001), but with the need for exhaustive efforts.
Considering the aims pursued in the beginning of the study, it can conclude that the NEDE protocol is valid for individual maximum aerobic capacity assessment in 20 m shuttle run when using blood lactate for its determination. By its non-exhaustive characteristic and independence of specific ergometers as treadmill and cycle ergometer, it is possible to apply this model in different locations and
adopted to assess the aerobic capacity of different groups, especially those who use the running gesture in their activities.
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