Determinar a contribuição dos Sistemas de energia durante o exercício

Olá, sou o Dr. Emerson Frank. Nosso grupo demonstra como determinar os sistemas energéticos em esportes que são difíceis de ser reproduzidos em ambientes controlados, como laboratórios de fisiologia do exercício. Cada esporte possui características específicas que lhes conferem demandas metabólicas diferentes.

Um dos aspectos mais importantes da demanda metabólica é a contribuição relativa dos sistemas energéticos, nomeadamente os sistemas aeróbico, láctico, anaeróbico, láctico e aeróbico. Alguns esportes podem ser imitados de forma relativamente fácil e, portanto, estudados em um ambiente laboratorial, pois são cíclicos e previsíveis. Por outro lado, alguns esportes são imprevisíveis e dependem de uma interação complexa entre colegas de equipe e/ou adversários.

Esse é o caso da maioria dos esportes coletivos e de diversos esportes individuais. Aqui mostraremos como a contribuição relativa dos sistemas energéticos pode ser avaliada durante o exercício. Embora o método seja adequado para qualquer tipo de exercício, enfatizaremos sua adaptação a partes imprevisíveis devido às suas características particulares.

O judô será usado como exemplo de como o procedimento pode ser adaptado. Dependendo dos movimentos do atleta, pesquisas focadas em outros esportes podem facilmente adaptar-se ao procedimento. Com base no que é mostrado aqui, as seguintes variáveis fisiológicas serão avaliadas.

Repouso, consumo de oxigênio, exercício, consumo de oxigênio, pós-exercício, consumo de oxigênio, lactato plasmático em repouso, concentração, pós-exercício, pico de lactato plasmático. Primeiro, uma amostra de sangue em repouso deve ser coletada e o consumo de oxigênio em repouso medido por pelo menos cinco minutos. O consumo de oxigênio durante os últimos 30 segundos desse período é usado para calcular o valor basal e a contribuição do metabolismo oxidativo. Para a coleta da amostra sanguínea, toma-se um volume pequeno de sangue capilar do lóbulo da orelha ou da ponta do dedo; após a coleta, com o auxílio de uma micropipeta, um volume conhecido de sangue é colocado no mesmo volume de uma solução a 1% de fluoreto de sódio. Exercício.

O consumo de oxigênio deve ser medido por meio de um analisador portátil de gases. Capaz de medir o consumo de oxigênio em uma base respiração por respiração. Coloque a máscara e certifique-se de que ela esteja adequadamente selada para que não haja vazamento do ar expirado.

Sempre calibre o equipamento seguindo as instruções do fabricante antes da coleta de dados. Normalmente, o equipamento é colocado nas costas do atleta. No entanto, em esportes complexos, a posição do equipamento deve ser adaptada utilizando judô.

Por exemplo, se a técnica exigir contato dorsal, o equipamento é colocado no peito. Se a técnica exigir contato frontal, o equipamento é colocado nas costas. O mesmo deve ser feito se as costas tocarem o solo.

Se a técnica exigir contato lateral, o equipamento é colocado no lado lateral oposto. Com algumas adaptações nas regras da competição, é possível criar um exercício no qual o atleta é submetido a uma demanda muito semelhante à do esporte. Por exemplo, aqui simulamos um combate de judô para evitar qualquer dano ao equipamento.

O adversário não aplica nenhum arremesso eficaz. Além disso, o atleta em avaliação não pode aplicar nenhum arremesso que exija contato dorsal. Uma vez finalizada a coleta de dados, estaremos prontos para iniciar os procedimentos de cálculo da contribuição energética.

Vamos ver como fazer isso. Primeiro, é necessário medir o lactato plasmático, centrifugando o sangue para separar o plasma dos eritrócitos. Em seguida, o lactato plasmatico pode ser medido espectrofotometricamente, fluorimetricamente ou eletroquimicamente.

No nosso laboratório, normalmente utilizamos o método eletroquímico por meio de um analisador automatizado de lactato. O resultado é exibido imediatamente em uma pequena tela e, em seguida, precisa ser corrigido pelo fator de diluição. Esta é uma curva típica de consumo de oxigênio em repouso ou na linha de base durante o exercício e após o exercício.

Analisando atentamente a curva pós-exercício, é possível observar dois componentes diferentes. O componente rápido e o componente lento permitem calcular a contribuição do metabolismo aeróbio para o gasto energético total durante o exercício e determinar o valor de referência ou de repouso para o consumo de oxigênio. Isso pode ser feito calculando-se a média dos últimos 30 segundos da curva.

Em seguida, multiplique o valor obtido pelo tempo total de exercício. Por exemplo, se a duração do exercício foi de cinco minutos, multiplique o consumo de oxigênio em repouso por cinco. Determine o consumo total de oxigênio durante o exercício calculando a área sob a curva do consumo de oxigênio no exercício.

Utilize o método trapezoidal para calcular a área sob a curva. Por fim, subtraia o consumo de oxigênio de base do consumo de oxigênio durante o exercício. Para calcular a contribuição do metabolismo anaeróbico lático, a cinética da curva pós-exercício deve ser ajustada a um modelo monoexponencial ou bexponencial.

Utilizando os dados obtidos em cada respiração, ajustados a uma curva monoexponencial e a uma curva bioexponencial. Isso pode ser feito com a ajuda de um software matemático. Se o exercício que você está estudando apresentar um padrão de curva desconhecido, ambos os modelos, monoexponencial e bioexponencial, devem ser testados para verificar qual se ajusta melhor aos seus dados.

Para tanto, utilize o software para gerar os ajustes monoexponencial e biexponencial. No melhor modelo, a curva real está mais próxima da curva ajustada. Usando os dados da curva real e da curva ajustada, calcule o resíduo do modelo para cada respiração.

Ou seja, subtraia o valor ajustado do valor real e eleve o resultado ao quadrado. Após calcular o resíduo de cada ponto da curva para os ajustes monoexponencial e bexponencial, teste se os resíduos diferem entre os modelos utilizando o teste F. O melhor modelo é aquele que gerou o menor resíduo.

Se não houver diferença significativa entre os modelos, utilize o mais simples, que é o monoexponencial. Por fim, use os termos da equação fornecida pela curva melhor ajustada para calcular a contribuição do metabolismo elétrico. Como exemplo, esta é a equação para o ajuste monoexponencial.

Utilizaram-se estes termos para calcular a contribuição elástica anaeróbica com a seguinte equação. A amplitude A deve ser dividida por 60, para que a unidade mililitros por minuto seja convertida em mililitros por segundo. Para calcular a contribuição do metabolismo láctico e anaeróbico, assume-se que um milimol de lactato acima dos valores de repouso corresponde a três mililitros de oxigênio consumidos por quilograma de massa corporal.

Assim, o pico de lactato plasmático delta, que é o pico de lactato plasmático menos o lactato plasmático de repouso, é multiplicado por três e pela massa corporal do atleta. O resultado em mililitros é então convertido para litros e em energia, assumindo-se que cada litro de oxigênio equivale a 20,92 quilojoules. Por fim, os resultados obtidos por cada sistema são somados, de modo que se tenha a energia total gasta durante o exercício e a contribuição relativa de cada sistema para o total possa então ser calculada.

O método que mostramos aqui pode ser utilizado tanto para exercícios contínuos quanto intermitentes. A maior vantagem do método é que ele pode ser adaptado a exercícios e esportes difíceis de serem reproduzidos e controlados em ambientes laboratoriais. Além disso, este é o único método disponível capaz de estimar a contribuição dos três diferentes sistemas energéticos.

Assim, este método permite o estudo de respostas fisiológicas com grande semelhança às situações reais de exercício, conferindo validade ecológica desejável a este estudo. Por exemplo, estudei a partir do Benefício L, que confirmou que a principal fonte de energia durante um dos testes anaeróbicos mais utilizados, o teste anaeróbico de wingate, é o metabolismo anaeróbico. Mais precisamente, 50% glicolítico, 30% alático e 20% aeróbico.

Estudos recentes do nosso grupo também caracterizaram as contribuições energéticas da escalada em ambiente fechado, remo e judô, conforme apresentado neste exemplo. De fato, o conhecimento da contribuição energética é essencial para o desenvolvimento de estratégias genéricas, treinamento, monitoramento ou até mesmo para validar um teste.