Um protocolo máximo de natação amarrada rapidamente incrementado para avaliação cardiorrespiratória dos nadadores

Summary

Ao contrário da medição durante a natação gratuita, que apresenta desafios e limitações inerentes, a determinação de parâmetros importantes da função cardiorrespiratória para os nadadores pode ser feita usando uma natação mais viável e mais fácil de administrar natação amarrada protocolo rapidamente incrementado com troca de gás e coleta de dados ventilatórios.

Abstract

O teste incremental de exercícios é o meio padrão de avaliar a capacidade cardiorrespiratória dos atletas de resistência. Embora a taxa máxima de consumo de oxigênio seja tipicamente utilizada como medida de critério nesse sentido, dois breakpoints metabólicos que refletem mudanças na dinâmica da produção/consumo de lactantes à medida que a taxa de trabalho é aumentada são talvez mais relevantes para atletas de resistência do ponto de vista funcional. A economia de exercícios, que representa a taxa de consumo de oxigênio em relação ao desempenho do trabalho submáximo, também é um parâmetro importante para medir para a avaliação do atleta de resistência. Testes incrementais em rampa que compreendem um aumento gradual, mas rápido da taxa de trabalho até que o limite de tolerância ao exercício seja alcançado são úteis para determinar esses parâmetros. Este tipo de teste é normalmente realizado em um erômetro de ciclo ou esteira porque há a necessidade de precisão em relação à incrementação da taxa de trabalho. No entanto, os atletas devem ser testados durante a realização do modo de exercício necessário para o seu esporte. Consequentemente, os nadadores são tipicamente avaliados durante testes incrementais de natação livre onde tal precisão é difícil de alcançar. Sugerimos recentemente que a natação estacionária contra uma carga que é progressivamente aumentada (natação incremental amarrada) pode servir como um “erômetro de natação” permitindo precisão suficiente para acomodar um padrão de carregamento gradual, mas rápido, que revela os quebra-pontos metabólicos acima mencionados e a economia de exercícios. No entanto, o grau em que a taxa máxima de consumo de oxigênio alcançada durante tal protocolo aproxima a taxa máxima medida durante a natação gratuita permanece a ser determinada. No presente artigo, explicamos como esse protocolo de natação amarrado rapidamente incrementado pode ser empregado para avaliar a capacidade cardiorrespiratória de um nadador. Especificamente, explicamos como a avaliação de um nadador competitivo de curta distância usando este protocolo revelou que sua taxa de captação de oxigênio foi de 30,3 e 34,8 mL^-1kg^-1BM no limite de troca de gás e ponto de compensação respiratória, respectivamente.

Introduction

Um teste de exercícios que envolve um aumento incremental da taxa de trabalho (WR) de baixa para máxima (ou seja, teste incremental de exercícios; Inc) fornece o método padrão-ouro de avaliação cardiorrespiratória para atletas de resistência. Além do maior WR que o atleta pode alcançar_(picoWR), a INC também permite a determinação da taxa mais alta em que o indivíduo pode consumir oxigênio (O₂) para essa forma de exercício (ViO_2peak) se os dados de troca de gás e ventilatório forem coletados durante o teste¹. O Vique_2peak representa a medida critério de aptidão cardiorrespiratória. Além disso, a análise dos dados de troca de gás e ventilatório coletados à medida que o WR é aumentado fornece uma maneira não invasiva de identificar o ponto em que a concentração de lactato de sangue (sangue [lactato]) aumenta acima do valor da linha de base (limiar de lactato) e o ponto em que começa a se acumular a uma taxa acelerada (ponto de virada de lactato)². Esses breakpoints metabólicos são estimados determinando o limiar de troca de gás (GET) e o ponto de compensação respiratória (RCP), respectivamente³. É importante ressaltar que o GET fornece uma estimativa robusta do ponto em que o sangue [lactato] aumenta inicialmente, enquanto a “hiperventilação” que caracteriza rcp é um fenômeno mais complexo que pode ser iniciado por entrada afável além da quimiorecepção em si. Consequentemente, conclusões baseadas na identificação da RCP devem ser feitas com cautela.

Quando o exercício é mantido a uma taxa constante de trabalho (CWR), há perfis de resposta fisiológica marcadamente diferentes baseados no “domínio de intensidade de exercício” dentro do qual o WR cai^4,5. Especificamente, a realização de um Vao₂ e sangue [lactate] “estado estável” é rápida no domínio moderado, atrasada no domínio pesado e inatingível no domínio severo^4,5. Está bem estabelecido que a taxa em que o O₂ pode ser consumido na GET durante a INC (VitO_2GET) serve como a taxa metabólica que separa o moderado do domínio pesado durante o CWR^3,6. Embora controverso, uma série de observações recentes indicam equivalência semelhante entre a taxa em que o O₂ pode ser consumido na RCP (ViO_2RCP) e a separação pesada/grave^7,8,9,10. A identificação de VitO_2GET e VitO_2RCP a partir de dados coletados durante a INC pode, portanto, ser útil para prescrever regimes de treinamento específicos de domínio para atletas de resistência via taxa metabólica com a ressalva de que alinhar uma taxa metabólica com uma taxa de trabalho específica é mais complexo do que simplesmente fazê-lo de acordo com a relação vito₂-taxa de trabalho derivada do teste incremental^8,11.

Quando o conceito de teste para determinar vao_2max foi inicialmente explorado, os pesquisadores tiveram os sujeitos realizando ataques de corrida de pista até o limite de tolerância ao exercício (T_lim) em velocidades crescentes em dias separados¹. Seguiu-se uma pesquisa que confirmou que vio_2max também pode ser determinado a partir de ataques semelhantes realizados a T_lim no mesmo dia com períodos de descanso intercalados¹². Eventualmente, mostrou-se que um protocolo contínuo com WR aumentou de forma incremental em intervalos de tempo específicos (por exemplo, a cada 3 minutos) revelou o mesmo Vio_2peak que os testes descontínuos¹³. Consequentemente, esses “testes de exercícios classificados” tornaram-se o padrão para determinar essa medida critério de aptidão cardiorrespiratória. No entanto, em 1981, Whipp e colegas publicaram pesquisas que indicavam que, para fins de medição_{VitO 2max,} a INC também poderia ser realizada inteiramente no estado não estável; ou seja, com o WR aumentando continuamente como uma “função suave do tempo” (RAMP-INC)¹⁴. Ao contrário da INC com estágios estendidos e aumentos relativamente grandes do WR por etapa, o aumento gradual durante o RAMP-INC garante que a “região de buffering isocapônico” que separa GET e RCP será claramente definida¹⁵. Além disso, assim como a INC com etapas, o RAMP-INC pode ser usado para avaliar a “economia de exercícios” (ou seja, o VitO₂ exigido por determinado WR); no entanto, ao contrário da INC com etapas, neste caso, é o inverso da “eficiência delta” (ou seja, a inclinação da relação VitO₂-WR) que é usada para este fim¹¹ com consideração dada ao fato de que devido às complexidades da resposta VitO₂ às taxas de trabalho em todo o espectro de intensidade, este parâmetro não será uma característica imutável da INC em si (por exemplo, ramp-INC iniciado a partir de diferentes taxas de trabalho de linha de base ou caracterizado por diferentes encostas de rampa) ou exercício ^{CWR 16}.

Para testes gerais de aptidão, o INC geralmente é realizado em um erômetro ou esteira da perna, pois essas modalidades são mais disponíveis e o ciclismo das pernas e caminhada/corrida são familiares para a pessoa média. Além disso, a administração do RAMP-INC requer a capacidade de aumentar o WR continuamente em pequenos incrementos (por exemplo, 1 W a cada 2 s); portanto, um erômetro (tipicamente ciclismo de perna) é mais adequado para este tipo de teste. No entanto, a avaliação do atleta é mais complexa porque os atletas devem ser testados durante a realização do modo específico de exercício necessário para o seu esporte. Para ciclistas e indivíduos que participam de esportes que envolvem corrida, isso não é problemático devido à acessibilidade e aplicabilidade das máquinas de teste acima mencionadas. Por outro lado, testes ecologicamente válidos com troca de gás e coleta de dados ventilatórios e a incrementação gradual de WR necessária para ramp-inc é mais desafiador na avaliação de atletas aquáticos.

Antes do advento dos sistemas automatizados de coleta, a avaliação da troca de gás dos nadadores era frequentemente realizada usando a coleção Douglas-bag após um nado máximo¹⁷. Uma vez desenvolvidos sistemas automatizados, a coleta em tempo real ocorreu, mas não condições de natação real (por exemplo, enquanto os nadadores nadavam em um flume que controlava wr)¹⁷. Infelizmente, o método anterior tem limitações inerentes devido às premissas de “extrapolação retrógrada”, enquanto este último levanta preocupações quanto ao grau em que a natação flume muda a técnica¹⁷. O estado atual da arte envolve o uso de sistemas portáteis de coleta de respiração por respiração que se movem com o nadador ao lado da piscina durante a natação gratuita¹⁷. Embora esse tipo de medição melhore a validade ecológica, a incrementação gradual do WR é desafiadora. De fato, a INC durante a natação gratuita normalmente envolve intervalos de distância definida (por exemplo, 200 m) em velocidades progressivamente crescentes^14,15. Isso significa que um teste consiste em estágios longos com grandes incrementos DEsiguais de WR. Portanto, não surpreende que apenas um único ponto de ruptura metabólica (tipicamente chamado de “limiar anaeróbico”) seja relatado por pesquisadores que empregam este teste^18,19. Em vez disso, mostramos recentemente que tanto vago_2GET quanto VitO_2RCP podem ser determinados a partir de dados coletados enquanto nadadores realizavam natação estacionária em uma piscina contra uma carga que foi aumentada gradual e rapidamente (ou seja, nado amarrado incremental)²⁰. Embora o padrão de respiração único presente durante a natação possa tornar os quebra-pontos acima mencionados mais difíceis de identificar em comparação com os modos típicos de avaliação (observação pessoal), acreditamos que esse método de teste pode ser adequado como um “erômetro de natação” que pode ser usado para avaliação cardiorrespiratória dos nadadores de forma semelhante à forma como um ciclo estacionário é usado para ciclistas. De fato, mostramos que vao_2GET, V5O_2RCP e economia de exercícios (como indicado pela inclinação Vio₂-carga) podem ser todos determinados a partir do protocolo de natação amarrado rapidamente incrementado que é descrito abaixo de²⁰.

Protocol

Os participantes do estudo, a partir do qual foram explicados os dados do objeto representativo abaixo,20 (n = 11) para dar seu consentimento informado por escrito antes do início dos testes após os procedimentos experimentais, foram explicados riscos associados e potenciais benefícios de participação. A primeira visita foi composta por uma sessão de familiarização durante a qual os nadadores foram introduzidos ao conceito de natação amarrada e às técnicas de medição que est…

Representative Results

Os dados apresentados na Tabela 1 e retratados nos Números 1-4 representam os perfis de resposta observados para um nadador do sexo masculino (idade, 24 anos). Na época da coleta de dados, o nadador vinha treinando para a natação competitiva há 7 anos. Sua especialidade foi de curta distância (ou seja, 50 m e 100 m) eventos de estilo livre. A carga inicial na INC foi definida em uma carga …

Discussion

Um desafio de exercício que envolve suportar um aumento incremental no WR até que t_lim seja atingido é um protocolo padrão de teste para avaliação de atletas de resistência. Quando tal teste é realizado com incrementação gradual, mas rápida, é particularmente útil porque além do V°O_2max, a troca de gás e os dados ventilatórios coletados durante o teste podem ser usados para distinguir a região delimitada pela GET e RCP onde a acidose está presente, mas a pressão parcial arterial …

Materials

3-L syringe	Hans Rudolph		Calibration device
Aquatrainer	COSMED		Snorkel system/gas-exchange measurement
K4b2	COSMED		Portable CPET unit/gas-exchange measurement
N200PRO	Cefise		Software program for analysis of force signal
Pacer 2 Swim	Kulzer TEC		Swimming velocity management/underwater LED line
Tether-system	Own design		Pulley-Rope system/loading management
Tether attachment	CEFISE		Bracket for attachment to swimmer