Oxidação de Substratos no Exercício Cardiorespiratório

Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 373 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório Introdução Padrões de oxidação de substratos durante exercício cardiorespiratório prescrito por métodos direto e indireto httpdxdoiorg101160618075509201700020373 Marcelo Luis MARQUEZI Marco Antonio UZUNIAN Roberto GIMENEZ Maurício Teodoro de SOUZA Universidade Cidade de São Paulo São Paulo SP Brasil Resumo O Colégio Americano de Medicina Esportiva recomenda intensidades de 55 a 70 da freqüência cardíaca de reserva FCrs para prescrição do exercício de resistência cardiorespiratória ECr objetivando a alteração da composição corporal Entretanto vários estudos verificaram que a oxidação de lipídeos LIPox máxima está diretamente relacionada ao primeiro limiar anaeróbio LAn1 e ocorre em intensidades por volta de 60 da frequência cardíaca máxima FCmax e 55 do consumo máximo de oxigênio VO2max O objetivo do presente estudo foi verificar e comparar as taxas de oxidação de substratos resultantes do ECr prescrito pelos métodos dos limiares anaeróbios ventilatórios método direto mDR e da reserva da frequência cardíaca método indireto mIND Sete indivíduos ativos não treinados foram submetidos a 60min de ECr nas intensidades do LAn1 e 55 da FCrs para determinação das taxas de oxidação de lipídeos LIP e carboidratos CHO por calorimetria indireta após jejum noturno de 8h seguido de ingestão de maltodextrina 2gkg solução a 6 30min antes do início da atividade Nossos resultados demonstraram que os métodos de prescrição promoveram padrões distintos de LIPox 023 001 e 010 001 gmin mDR e mIND respectivamente p 005 como conseqüência a contribuição relativa de LIP para o dispêndio calórico durante a sessão mDR foi aproximada mente 18 vezes maior em comparação a mIND 259 09 e 146 10 mDR e mIND respectivamente p 005 Apesar da prescrição por método da reserva da frequência cardíaca subestimar a LIPox este método indicou para uma aplicabilidade que se aproxima dos critérios cientificamente preconizados o que para uma indicação de intensidade em situações de campo poderá acarretar em menor margem de erros Palavraschave Oxidação de substratos Limiares anaeróbios Reserva da frequência cardíaca Resistência cardiorespiratória A prescrição de exercícios físicos de acordo com o nível de aptidão e objetivos do indivíduo envolve as variáveis frequência número de sessões semanais volume duração e intensidade1 A duração e frequência do treinamento físico são va riáveis relativamente fáceis de monitorar existindo consenso na literatura sobre suas formas de aplica ção Por outro lado existem diversas maneiras de monitorar a intensidade de exercício e um balanço entre validade aplicabilidade e praticidade desses métodos deve ser considerado25 A resistência cardiorespiratória expressa pelo consumo máximo de oxigênio VO2max é um dos componentes mais importantes da aptidão física Ela consiste na capacidade de realizar exercícios dinâmicos envolvendo grandes grupos musculares em intensidades de moderada a alta por períodos prolongados1 O treinamento desta capacidade promove entre outras adaptações aumento da atividade oxidativa mitocondrial67 elevação da oxi dação de lipídeos LIP89 e redução da concentração sanguínea de lactato mesmo em altas intensidades relativas de esforço1012 implicando em melhoria do desempenho maior taxa de oxidação de lipídeos LIPox durante o exercício e alterações da compo sição corporal13 374 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 JulSet 31237383 Marquezi ML et al Com relação ao metabolismo lipídico alterações do estado nutricional e suplementação de agentes que estimulam a oxidação de ácidos graxos AGs têm sido utilizadas como estratégias para alterar a composição corporal uma vez que baixas LIPox podem estar envolvidas com o desenvolvimento de sobrepeso diabetes tipo II e doenças cardiovascula res14 Entretanto a utilização de LIP pelos músculos esqueléticos é extremamente sensível à intensidade do exercício15 Por volta de 50 do VO2max intensida de próxima ao primeiro limiar anaeróbio LAn1 por exemplo o fluxo de substratos através da via glicolítica é limitado pelos produtos finais da degradação de LIP principalmente citrato e ATP em virtude do recrutamento predominante de fibras musculares do tipo I e elevada atividade oxidativa A demanda energética em conseqüência é satisfatoriamente suprida por mecanismos oxidativos ciclo dos ácidos tricarboxílicos CAT e fosforilação oxidativa através da degradação preferencial de AGs1620 Aumentos de intensidade ao longo do exercício elevam o recrutamento de fibras do tipo II a ati vidade do sistema nervoso autonômico simpático a demanda energética e em conseqüência as concentrações de ADP AMP Pi e NH4 estimu lando a atividade glicogenolítica e glicolítica1921 Nas intensidades entre 50 a 75 do VO2max a oxidação de AGs em relação à oxidação de gli cogênioglicose diminui inibida principalmente pelo aumento do recrutamento de fibras do tipo II e elevação da atividade glicolítica e parcialmente pela maior produção e acumulação de íons H Acima de 75 do VO2max intensidade próxima ao segundo limiar anaeróbio LAn2 a oxidação de glicogênioglicose aumenta acentuada e progres sivamente assim como a esterificação de AGs1620 Após o LAn2 a demanda energética passa a ser suprida predominantemente pela glicogenólise hepáticamuscular e glicólise muscular sendo que o subseqüente acúmulo sanguíneo de lactato e íons hidrogênio indicam o aumento da atividade destas vias O Colégio Americano de Medicina Esportiva recomenda intensidades de 55 a 70 da freqüên cia cardíaca de reserva FCrs para prescrição do exercício de resistência cardiorespiratória ECr objetivando a alteração da composição corporal1 Entretanto vários autores verificaram que a LIPox máxima está diretamente relacionada ao LAn112 2223 e ocorre em intensidades por volta de 60 da frequência cardíaca máxima FCmax e 55 do consumo máximo de oxigênio VO2max12 22 2425 Segundo a literatura a prescrição do ECr através de equações preditivas ou médias populacionais ob jetivando a alteração da composição corporal nor malmente superestima a intensidade do exercício2 2628 e promove adaptações relacionadas à LIPox dis tintas daquelas resultantes do treinamento prescrito com base na mensuração do VO2 15 2425 29 Bircher Knechtle22 e Aucouturier et al5 por exemplo observaram grande variabilidade interindividual e redução da LIPox entre 6 e 14 respectivamente durante o exercício prescrito a partir do VO2 esti mado por equação preditiva em comparação ao VO2 mensurado por ergoespirometria O objetivo do presente estudo neste sentido foi verificar e comparar as taxas de oxidação de subs tratos resultantes do ECr prescrito pelos métodos dos limiares anaeróbios ventilatórios e da reserva da frequência cardíaca Nossa hipótese estabelece que o padrão de oxidação de substratos difere entre os métodos de prescrição com maior utilização de LIP durante o ECr prescrito através dos limiares anaeróbios ventilatórios Método Delineamento Experimental Todos os procedimentos foram submetidos e aprovados pelo Comitê de Ética para Pesquisa En volvendo Seres Humanos da Universidade Cidade de São Paulo UNICID e registrado no Conselho Nacional de Ética em Pesquisa CONEP CAAE 0016018600011 e Sistema Nacional de Ética em Pesquisa SISNEP FR 401237 Ministério da Saúde Brasil Os sujeitos assinaram termo de consentimento de participação após concordarem com os objetivos riscos e benefícios relacionados ao estudo O experimento foi conduzido no Labora tório de Pesquisa em Educação Física e Fisioterapia da Universidade Cidade de São Paulo LAPEFFI UNICID Participaram do estudo sete indivíduos do gêne ro masculino alunos do curso de Educação Física ativos não treinados 120minsem de prática de atividades físicas recreacionais assintomáticos Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 375 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório não fumantes e que não estavam utilizando qual quer medicamento ou suplementação no período do estudo Após avaliação clínica os sujeitos foram testados para determinação do pico de consumo de oxigênio VO2pico e limiares anaeróbios ven tilatórios primeiro e segundo limiares LAn1 e LAn2 respectivamente Os valores médios erro padrão para idade peso estatura e VO2pico abso luto e relativo a massa corporal total dos sujeitos foram 254 18 anos 827 36 kg 1738 21 cm 339 020 lmin e 4123 334 mlkgmin respectivamente Os sujeitos foram orientados durante a semana anterior à realização das avaliações iniciais a man ter o padrão alimentar habitual número de refei ções diárias tipo de alimento consumido e modo de preparo ao longo de todo período do estudo Nas semanas seguintes à realização das avaliações iniciais os sujeitos foram submetidos em dias sepa rados a 60min de ECr nas intensidades do LAn1 e 55 da FCrs após jejum noturno de 8h seguido de ingestão de maltodextrina 2gkg solução a 6 30min antes do início da atividade A restrição ali mentar e ingestão de carboidrato anteriormente às sessões de ECr tiveram como propósito possibilitar estados metabólicos semelhantes entre sujeitos nas ocasiões de realização das sessões experimentais Ao longo das sessões experimentais realizouse a determinação das taxas de oxidação de substratos LIP e CHO Durante as sessões experimentais a temperatura e umidade relativa do laboratório foram mantidas ao redor de 22ºC e 4560 respectivamente Anterior mente à realização dos testes todos os equipamentos utilizados na aquisição armazenamento e processa mento dos sinais biológicos foram calibrados Em cada sessão experimental foram testados dois sujeitos Os sujeitos foram orientados a não realizar qualquer tipo de esforço físico extenuante não ingerir bebidas alcoólicas eou estimulantes chá café no dia anterior dos testes As sessões experimentais foram realizadas nas manhãs seguintes ao período de jejum noturno e denominadas mDR método dos limiares anaeróbios ventilatórios método direto e mIND método reserva da frequência cardíaca método indireto Teste Máximo e Determinação do Pico de Consumo de Oxigênio Anteriormente ao teste os sujeitos permaneceram sentados em repouso durante 4min para coletas venti latórias e registros de freqüência cardíaca FC iniciais O protocolo de teste consistiu em corrida em esteira Modelo ATL Inbrasport Brasil com velocidade inicial de 6kmh seguido de incrementos de 1kmh a cada 1 minuto até a exaustão voluntária dos sujeitos Os parâmetros ventilatórios foram coletados du rante o repouso e continuamente ao longo dos testes a cada ciclo respiratório e analisados em médias de vinte segundos através de analisador de gases com putadorizado modelo VO2000 Inbrasport Ltda Brasil O analisador de gases foi calibrado para vo lume e concentração padrão de gases imediatamente antes do primeiro teste do dia e recalibrado após cada teste A calibração foi realizada com amostras de gás ambiente 209 de oxigênio O2 e 004 de dióxido de carbono CO2 e com amostras obtidas a partir de um cilindro com concentração conhecida de O2 17 e de CO2 5 Além disso o fluxo de gases do aparelho foi calibrado utilizando uma seringa de três litros conforme padronização do fabricante A FC foi registrada através de monitor cardíaco modelo Sport Test Polar Electro OY Finlândia continuamente ao longo dos testes Após a exaustão foram realizados dois períodos de recuperação de 2min com 50 e 25 da velocidade máxima atingida Nos períodos de recupe FIGURA 1 Desenho Experimental 376 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 JulSet 31237383 Marquezi ML et al ração somente a FC foi monitorada Os critérios para determinação do VO2pico e exaustão foram ocorrência de um platô no VO2 caracterizado por aumentos de 2mlkgmin ou menores e incapacidade de manter a velocidade de corrida respectivamente Determinação dos Limiares Anaeróbios Ventilatórios Os limiares anaeróbios ventilatórios LAn1 e LAn2 foram determinados a partir dos equiva lentes ventilatórios de O2 VEVO2 e CO2 VE VCO2 frações expiradas finais de O2 FEO2 e CO2 FECO2 e quociente respiratório QR e expressos em função do VO2 em lmin O LAn1 correspondeu ao menor valor de VEVO2 antes de seu aumento continuado3031 associado ao início do aumento abrupto e continuado do QR32 O LAn2 correspondeu ao ponto em que os aumentos de VE VO2 VEVCO2 e FEO2 coincidiram com a queda de FECO2 31 33 Determinação da Freqüência Cardíaca Alvo do ECr A determinação da freqüência cardíaca alvo do ECr FCtr foi realizada conforme recomendações do ACSM 2009 a partir da equação de Gellish et al34 para previsão da FCmax pela idade FCmaxP e FC de repouso FCrep como descrito abaixo FCmaxP em bpm 2069 067 idade FCtr em bpm FCmaxP FCrep x 055 FCrep Sessões Experimentais Nas semanas seguintes à realização das avaliações iniciais os sujeitos foram submetidos em dias sepa rados a 60min de ECr nas intensidades do LAn1 e 55 da FCrs após jejum noturno de 8h seguido de ingestão de maltodextrina 2gkg solução a 6 30min antes do início da atividade para determina ção das taxas de oxidação de nutrientes LIP e CHO As sessões experimentais mDR e mIND foram realizadas nas manhãs seguintes ao período de jejum noturno Como citado anteriormente a restrição alimentar e ingestão de carboidrato anteriormente às sessões de ECr tiveram como propósito possibilitar estados metabólicos semelhantes entre sujeitos nas ocasiões de realização das sessões experimentais Oxidação de Substratos As taxas absolutas de oxidação de LIP e CHO LIPox e CHOox respectivamente foram determi nadas aos 10 20 30 40 50 e 60min do exercício a partir dos valores médios de VO2 e VCO2 lmin correspondentes aos 2 últimos minutos de cada período As taxas absolutas de oxidação em gmin foram calculadas usando equações estequiométricas de Frayn35 supondo que a taxa de excreção de nitro gênio foi insignificante A energia provida da oxidação de LIP e CHO LIPkc e CHOkc respectivamente em kcalmin foi calculada a partir de seus respectivos equivalentes energéticos 975 e 387 kcalg Tratamento Estatístico Os resultados estão apresentados como média erro padrão A homogeneidade das variâncias dos parâmetros ventilatórios FC e taxa de oxida ção de substratos foi verificada através do teste de Levene O efeito dos métodos de prescrição sobre os parâmetros ventilatórios e taxas de oxidação de CHO e LIP ao longo das sessões experimentais foi verificado através de análise de variância de dois fatores método x tempo seguido de teste post hoc HSD de Tukey As médias das sessões experimentais foram comparadas através de teste t de Student para dados pareados O nível de significância adotado foi de p005 O tratamento estatístico foi realizado através do software Statistica for Windows versão 80 2007 Statsoft Inc Estados Unidos Resultados Teste Máximo e Intensidades de Exer cício Os valores individuais para VO2 FC e veloci dade de corrida no esforço máximo e na inten sidade do LAn1 estão apresentados na TABELA 1 Os valores médios na intensidade do LAn1 relativos ao esforço máximo para VO2 FC e velocidade de corrida foram 49 72 e 50 respectivamente Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 377 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório SUJEITOS VO2 lmin FC bpm VEL kmh Emx LAn1 Emx LAn1 Emx LAn1 1 298 149 500 197 133 675 15 7 467 2 424 191 450 190 135 710 16 8 710 3 309 174 563 197 145 736 13 7 538 4 347 168 484 187 132 706 14 7 500 5 390 180 461 195 145 745 15 7 467 6 332 146 439 191 154 806 15 8 533 7 274 120 437 211 139 659 15 7 467 média ep 339 020 161 009 1954 30 1404 30 147 04 73 02 Valores individuais e médios erro padrão n 7 Emx esforço máximo LAn1 intensi dade do primeiro limiar anaeróbio VO2 consu mo de oxigênio FC fre qüência cardíaca VEL velocidade de corrida Em parênteses estão descritos valores relati vos ao esforço máximo Os parâmetros utilizados para a prescrição indireta do ECr determinação da freqüência cardíaca alvo FCtr estão apresentados na TA BELA 2 Não foi observada diferença significati va entre os valores médios de FCtr obtidos entre os métodos de prescrição 1403 30 e 1370 16 bpm mDR e mIND respectivamente p 033 TABELA 2 Parâmetros Utilizados para Prescrição Indireta do ECr SUJEITOS IDD anos FCmp bpm FCrp bpm FCrsv bpm FCrsv FCtr bpm 1 24 191 64 127 55 134 2 24 191 65 126 55 134 3 29 187 78 109 55 138 4 18 195 85 110 55 145 5 30 187 77 110 55 137 6 31 186 70 116 55 134 7 22 192 68 124 55 136 média ep 254 18 1899 12 724 29 1177 30 550 00 1370 16 Valores individuais e médios erro padrão n 7 IDD idade FCmp freqüência cardíaca máxima prevista pela idade FCrp freqüên cia cardíaca de repou so FCrsv freqüência cardíaca de reserva FCrsv intensidade de exercício FCtr fre qüência cardíaca alvo do ECr Sessões Experimentais Os valores médios para VO2 VCO2 QR taxas absolutas de oxidação e energia derivada de CHO e LIP a cada período de 10min de exercício das sessões experimentais 10 20 30 40 50 e 60min estão apresentados nas TABELAS 3 e 4 Os méto dos de prescrição promoveram padrões distintos de oxidação de LIP com diferenças significativas para VO2 QR TABELA 3 LIPox e LIPkc TABELA 4 ao longo dos períodos de exercício entre as sessões experimentais Entretanto não foram observadas diferenças significativas em qualquer período de exercício para VCO2 CHOox e CHOkc TABELA 1 Teste Máximo e Parâmetros Utilizados para Prescrição Direta do ECr 378 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 JulSet 31237383 Marquezi ML et al TABELA 3 Parâmetros Ventilatórios ao Longo das Sessões de ECr SESSÃO PERÍODOS min VO2 lmin VCO2 lmin QR mDR 10 124 005 116 005 095 001 20 173 003 167 003 097 001 30 171 004 163 003 096 001 40 176 004 165 004 095 001 50 178 004 165 004 093 001 60 181 004 166 003 092 001 mIND 10 106 004 105 005 098 001 20 149 004 152 004 102 000 30 154 003 156 003 101 000 40 155 003 154 003 099 000 50 160 004 155 004 098 000 60 160 004 153 004 096 000 Valores médios erro padrão n 7 VO2 consumo de oxigênio VCO2 produção de dió xido de carbono QR quociente respiratório p 005 vs mDR TABELA 4 Oxidação de Substratos ao Longo das Sessões de ECr SESSÃO PERÍODOS min CHOox gmin LIPox gmin CHOkc kcalmin LIPkc kcalmin mDR 10 136 009 019 003 525 036 187 025 20 209 009 018 003 807 036 180 026 30 196 009 020 003 759 034 199 025 40 190 008 023 003 736 032 221 026 50 183 008 026 003 707 032 249 027 60 177 008 029 003 686 031 280 027 mIND 10 139 007 005 001 538 029 047 006 20 216 006 002 000 836 025 015 003 30 215 005 002 000 832 020 024 004 40 205 005 004 000 795 020 036 004 50 198 005 007 001 767 019 067 006 60 184 004 012 001 712 117 120 010 Valores médios erro padrão n 7 CHOox e LIPox taxas absolutas de oxidação de CHO e LIP respectivamente CHOkc e LIPkc energia derivada de CHO e LIP respectivamente P 005 vs mDR Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 379 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório Em termos absolutos o VO2 167 002 e 147 002 lmin mDR e mIND respectivamente p 005 foi significativamente maior enquanto que o QR 095 000 e 099 000 mDR e mIND respectivamente p 005 foi significativamente menor durante a sessão mDR Como conseqüência a LIPox 023 001 e 010 001 gmin mDR e mIND respectivamente p 005 e a LIPkc 219 007 e 101 006 kcalmin mDR e mIND respectivamente p 005 foram significativamente maiores durante a sessão mDR A contribuição relativa de LIP para o dispêndio calórico durante a sessão mDR foi 18 vezes maior em comparação a mIND 259 09 e 146 10 mDR e mIND respectivamente p 005 FIGURA 2 Valores médios erro padrão n 7 P 005 para CHO e LIP entre métodos de prescrição FIGURA 2 Contribuição relativa de CHO e LIP para o dispêndio calórico Discussão Diversos estudos têm se preocupado em iden tificar a intensidade adequada para otimização da LIPox durante o ECr Achten et al24 propuseram um protocolo de exercício de intensidade progres siva em cicloergômetro composto de estágios com 3 minutos de duração e incrementos de carga de 35 watts para identificação da zona de intensidade de LIPox máxima Posteriormente Cheneviere et al36 desenvolveram um modelo matemático para verificar a cinética da LIPox a partir do protocolo descrito acima Os estudos indicaram intervalos de intensidade para LIPox máxima entre 44 a 49 do VO2max e 60 a 64 da FCmax Rynders et al37 utilizando protocolo ligeiramente diferente estágios O objetivo do presente estudo foi verificar e com parar as taxas de oxidação de substratos resultantes do ECr prescrito pelos métodos dos limiares anaeróbios ventilatórios mDIR e da reserva da frequência cardíaca mIND Nossos resultados demonstraram que os métodos de prescrição promoveram padrões distintos de LIPox com diferenças significativas para VO2 e QR ao longo dos períodos de exercício entre as sessões experimentais Em termos absolutos o QR foi significativamente menor enquanto que LIPox e LIPkc foram significativamente maiores durante a sessão mDR como conseqüência a contribuição rela tiva de LIP para o dispêndio calórico durante a sessão mDR foi 18 vezes maior em comparação a mIND 380 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 JulSet 31237383 Marquezi ML et al com 3 minutos de duração e incrementos de carga de 15 watts observaram que a LIPox máxima ocor re em intensidades próximas ao LAn1 47 do VO2max assim como Achten Jeukendrup12 Bircher Knechtle22 e Marquezi et al23 Todos estes estudos entretanto utilizaram er goespirometria como método de determinação da intensidade de esforço a partir da mensuração do VO2 Tal método requer equipamentos e padro nizações adequadas tornandose pouco acessível para aplicação em situações de campo Por outro lado estabeleceuse há algum tempo que FC e VO2 e conseqüentemente o gasto calórico GC estão linearmente relacionados em uma ampla gama de intensidades submáximas Ao determinar a relação entre FC e VO2 a FC pode então ser utilizada para estimar o VO2 o que em hipótese dará um reflexo da intensidade do trabalho que está sendo realizado25 27 38 A utilização de métodos preditivos ou indiretos para determinar a intensidade do exercício em si tuações de campo tem sido considerada relevante para a questão da validade ecológica uma vez que aproxima o estudo do fenômeno o mais possível da situação real porém este fato sofre variação de acordo com o tipo de controle necessário durante a prática esportiva Por exemplo a velocidade de deslocamento pode ser usada para monitorar com precisão a intensidade do exercício em alguns modos de prática corporal como corrida e natação No entanto em esportes como ciclismo a velocidade de deslocamento nem sempre reflete a intensidade do esforço realizado Nos esportes com este perfil a relação velocidadeintensidade pode ser afetada por fatores como superfície do terreno e condições ambientais entre outros Em posicionamento do Colégio Americano de Medicina Esportiva sobre a quantidade e qualidade recomendadas de exercício para o desenvolvimen to e manutenção da aptidão física relacionada à saúde em adultos aparentemente saudáveis uma indicação de prescrição indireta para o ECr foi su gerida utilizandose como parâmetro de intensidade percentuais da FC de reserva FCmáx FCrep distribuídos em zonas de treinamento de acordo com objetivos e adaptações distintos1 Com o intuito de aproximar o conhecimento científico da situação real foram desenvolvidos os frequencímetros portáteis sem fio aprimorando a mensuração da FC e tornandose o método mais comumente utilizado para obter uma indicação da intensidade do exercício realizado em situações de campo já que a FC é fácil de monitorar e mostra um padrão muito estável durante o exercício27 Embora a adoção de parâmetros indiretos pos sibilite determinar a intensidade de uma sessão de exercícios e expressála como percentuais do VO2 ou equivalentes metabólicos a prescrição do ECr a partir deste procedimento só dará uma indicação da verdadeira intensidade necessitando a relação individual entre FC e VO2 ser determinada para uma estimativa mais precisa É sabido que a adoção de parâmetros indiretos para a prescrição do ECr tal como a previsão do VO2 a partir da FC apresenta limitações pois tal método baseiase na premissa de que a relação entre FC e VO2 é linear ao longo de toda uma gama de intensidades de trabalho entretanto esta é uma simplificação uma vez que a relação não é linear em baixas intensidades ou próximo ao esforço má ximo2 3940 Além disso a estimativa da FC máxima a partir de equações preditivas por exemplo pode superestimar ou subestimar a previsão do VO2 29 4142 uma vez que foi demonstrada em vários estudos que o desvio padrão da previsão de FC máxima situase entre 8 a 12 bpm3 26 43 Uma outra finalidade para a relação entre FC e VO2 como método de prescrição de intensidade do exercício foi a adoção desse indicador como forma de estimar indiretamente o dispêndio energético associado à prática corporal através do monitora mento apenas da FC entretanto este procedimento parece não ser adequado Há um consenso geral de que enquanto o método de monitoramento da FC fornece estimativas satisfatórias do GC médio de um grupo não é necessariamente preciso para estimativas individuais uma vez que a relação entre FC e VO2 apresenta variabilidade interindividual40 assim como a própria utilização de substratos durante o exercí cio2324 Dessa maneira a intensidade do exercício geralmente definida como a quantidade de energia despendida por minuto em kcalmin para executar uma determinada tarefa15 é vista como alternativa para estimar o gasto calórico durante a execução do exercício de maneira não invasiva uma vez que os métodos que estão disponíveis atualmente para medir o dispêndio energético precisamente não podem ser usados em ambientes não laboratoriais Segundo a literatura a prescrição do ECr através de equações preditivas ou médias populacionais objetivando a alteração da composição corporal normalmente superestima a intensidade do exer cício2 25 2728 e promove adaptações relacionadas à LIPox distintas daquelas resultantes do treinamento Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 381 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório prescrito com base na mensuração do VO2 15 2425 29 Bircher Knechtle22 e Auciuturier et al5 por exemplo observaram grande variabilidade interindividual e redução da LIPox entre 6 e 14 respectivamente durante o exercício prescrito a par tir do VO2 estimado por equação preditiva em com paração ao VO2 mensurado por ergoespirometria Neste sentido a ocorrência de padrões distintos de oxidação de LIP verificada neste estudo apesar de corroborar observações descritas na literatura provavelmente não está associada exclusivamente ao tipo de determinação da intensidade do exercício Outras variáveis intervenientes tais como conteúdos de glicogênio muscular e padrões alimentares indivi duais além da baixa reprodutibilidade do analisador de gases utilizado modelo VO2000 Inbrasport Ltda Brasil como descrito por Crouter et al44 podem ter influído nos resultados obtidos e constituemse em fatores limitantes do trabalho Nossos resultados demonstraram que os métodos de prescrição promoveram padrões distintos de oxidação de LIP com diferenças significativas para VO2 e QR ao longo dos períodos de exercício entre as sessões experimentais sugerindo relativa validade ecológica Porém apesar de sabermos que a pres crição do ECr por método da reserva da frequência cardíaca subestima a LIPox comparada àquela rea lizada através dos limiares anaeróbios ventilatórios este método indicou para uma aplicabilidade que se aproxima dos critérios cientificamente preconi zados o que para uma indicação de intensidade em situações de campo poderá acarretar em menor margem de erros Abstract Substrate oxidation pattern during cardiorespiratory exercise prescribed by different methods The American College of Sports Medicine recommends intensities of between 55 and 70 heart rate reserve HRR for prescription of endurance exercise EEx aiming the body composition change However several studies have found that the maximal lipid oxidation LIPox is directly related to anaerobic thresh old AT and occurs at intensities around 60 maximal heart rate HRmax and 55 maximal oxygen uptake VO2max The aim of this study was to compare the substrate oxidation rates from EEx prescribed by AT direct method mDR and HRR indirect method mIND Seven untrained healthy male subjects performed 60min of EEx at AT and 55 HRR for substrates oxidation rates by indirect calorimetry after 8h fasting followed by maltodextrin intake 2gkg 6 solution 30min before the onset of exercise Our results showed dissimilar patterns of LIPox 023 001 e 010 001 gmin mDR e mIND respectively p 005 as a consequence the relative contribution of LIP oxidation to total energy expenditure was 18 times higher in AT than in HRR trial 259 09 e 146 10 mDR e mIND respectively p 005 Despite HRR underestimate the LIPox this method indicated for applicability approaching the scientifically recommended criteria which for strength indication in field situations may result in lower margin of error Keywords Substrate oxidation Anaerobic threshold Heart rate reserve Cardiorespiratory fitness Referências 1 American College of Sports Medicine ACSMs Guidelines for Exercise Testing and Prescription 8th ed Baltimore Williams Wilkins 2009 2 Katch V Weltman A Sady S et al Validity of the relative percent concept for equating training intensity Eur J Appl Physiol 19783921927 3 Miller WC Wallace JP Eggert KE Predicting max HR and the HRVO2 relationship for exercise prescription in obesity Med Sci Sport Exerc 199325107781 4 Caputo F Greco CC Denadai BS Efeitos do Estado e Especificidade do Treinamento Aeróbio na Relação VO2max versus FCmax Durante o Ciclismo Arq Bras Cardiol 200584203 382 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 JulSet 31237383 Marquezi ML et al 5 Aucouturier J Rance M Meyer M et al Determination of the maximal fat oxidation point in obese children and ado lescents validity of methods to assess maximal aerobic power Eur J Appl Physiol 200910532531 6 Holloszy JO Coyle 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Sci Sports Exerc 2002348817 27 Achten J Jeukendrup AE Heart rate monitoring applications and limitations Sports Med 20033351738 28 Michallet AS Tonini J Regnier J et al Methodological aspects of crossover and maximum fatoxidation rate point determination Diabetes Metab 20083451423 29 Bernard T Gavarry O Bermon S et al Relationships between oxygen consumption and heart rate in transitory and steady states of exercise and during recovery influence of type of exercise Eur J Appl Physiol 1997751706 30 Caiozzo VJ Davis JA Ellis JF et al A comparison of gas exchange indices used to detect the anaerobic threshold J Appl Physiol 19825311849 31 Reinhard U Muller PH Schmulling RM Determination of anaerobic threshold by the ventilation equivalent in normal individuals Respiration 1979383642 32 Beaver WL Wasserman K Whipp BJ A new method for detecting anaerobic threshold by gas exchange J Appl Physiol 19866020207 Rev Bras Educ Fís Esporte São Paulo 2017 AbrJun 31237383 383 Oxidação de substratos no exercício cardiorespiratório endereço de correspondência Marcelo Luis Marquezi Rua Cesário Galeno 432448 Tatuapé CEP 03071000 São Paulo SP Brasil Phone number 55 11 21781212 Email mlmqzuspbr Submetido 24012015 Revisado 19082015 Aceito 19012016 33 Bhambhani Y Singh M Ventilatory threshold during a graded exercise test Respiration 1985471208 34 Gellish RL Goslin BR Olson RE et al Longitudinal modeling of the relationship between age and maximal heart rate Med Sci Sport Exerc 2007398229 35 Frayn KN Calculation of substrate oxidation rates in vivo from gaseous exchange J Appl Physiol 19835562834 36 Cheneviere X Malatesta D Peters EM et al A mathematical model to describe fat oxidation kinetics during graded exercise Med Sci Sport Exerc 200941161525 37 Rynders CA Angadi SA Weltman NY et al Oxygen uptake and ratings of perceived exertion at the lactate threshold and maximal fat oxidation rate in untrained adults Eur J Appl Physiol 201111120638 38 Gastinger S Sorel A Nicolas G et al A 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