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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FISIOTERAPIA
COMPARAÇÃO ENTRE DIFERENTES METODOLOGIAS
PARA DETECÇÃO DO LIMIAR DE ANAEROBIOSE
DURANTE EXERCÍCIO FÍSICO EM CICLOERGÔMETRO DE
HOMENS SAUDÁVEIS E COM INFARTO DO MIOCÁRDIO
LUCIANA DUARTE NOVAIS
SÃO CARLOS 2006
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2
LUCIANA DUARTE NOVAIS
COMPARAÇÃO ENTRE DIFERENTES METODOLOGIAS PARA
DETECÇÃO DO LIMIAR DE ANAEROBIOSE DURANTE EXERCÍCIO
FÍSICO EM CICLOERGÔMETRO DE HOMENS SAUDÁVEIS E COM
INFARTO DO MIOCÁRDIO
Tese apresentada ao Programa de Pós
Graduação em Fisioterapia da
Universidade Federal de São Carlos
para obtenção do título de doutora em
Fisioterapia.
Orientadora: Profa. Dra. Aparecida Maria Catai
SÃO CARLOS 2006
Projeto desenvolvido com apoio financeiro do CNPq e FAPESP
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Ficha catalográfica elaborada pelo DePT da
Biblioteca Comunitária/UFSCar
N935cd
Novais, Luciana Duarte.
Comparação entre diferentes metodologias para
detecção do limiar de anaerobiose durante exercício físico
em cicloergômetro de homens saudáveis e com infarto do
miocárdio / Luciana Duarte Novais. -- São Carlos : UFSCar,
2006.
172 p.
Tese (Doutorado) -- Universidade Federal de São Carlos,
2006.
1. Fisioterapia. 2. Limiar de anaerobiose. 3. Freqüência
cardiáca. 4. Eletromiografia de superfície. 5. Enfarto do
miocárdio. I. Título.
CDD: 615.82 (20
a
)
3
Este trabalho foi desenvolvido no Núcleo de
Pesquisa em Exercício Físico - Laboratório de
Fisioterapia Cardiovascular, da Universidade
Federal de São Carlos, com apoio financeiro do
CNPq e FAPESP.
4
Aos meus pais...
Luiz Carlos (in memorian)... agradeço pela
educação que me proporcionou dando a base para
os meus conhecimentos;
Ester... que com sua paciência, amor, coragem,
pela força e otimismo nos momentos mais difíceis
de nossas vidas, me incentivou e me ajudou a
chegar até aqui...
Divido esta conquista com vocês!
5
À Profª Drª Aparecida Maria Catai...
nesses anos de convivência, além de transmitir
ensinamentos valiosos, me despertou o interesse e
a paixão pela pesquisa. Foi uma grande amiga e
confidente... Meus sinceros agradecimentos!
À Profª Drª Ester da Silva, obrigada pelas
sugestões e pela disponibilidade quanto à
utilização dos equipamentos utilizados neste
estudo, além do incentivo e amizade durante todos
esses anos de pesquisa no laboratório.
6
Aos meus queridos voluntários...
Que sempre com muita paciência, alegria e
amizade se disponibilizaram em participar
deste estudo.
7
A Deus, pela força nos momentos mais difíceis da minha vida;
Aos meus irmãos Luis Eduardo e Maria Angélica pelo incentivo, amizade e pelos
momentos de descontração;
Aos meus grandes amigos Daniel, Anielle, Karlinha, Mali e Michel, pelo enorme
carinho e amizade. Muito obrigada por toda a ajuda desde a realização dos
protocolos experimentais até a elaboração final deste material. Vou sentir muita
saudade de vocês;
Aos amigos do laboratório: Natália, Valerinha, Carol, Elisane, Ana Paula,
Fabrício, Robison, Ruth, Pozzi, Charles, Hélcio, Ana Cristina, Ester e Cícera,
pela convivência e disponibilidade em ajudar;
Ao Lucien, pela ajuda na parte computacional, principalmente na implementação
e instalação das rotinas utilizadas nesta pesquisa;
8
Ao Prof. Dr. Luís Eduardo Barreto Martins, pelo desenvolvimento,
implementação e constante aperfeiçoamento da rotina para análise espectral da
variabilidade da freqüência cardíaca. Conviver com uma pessoa tão especial como
você é um constante aprendizado. Muito obrigada por toda a ajuda, carinho e
disponibilidade.
Ao Prof. Dr. Lourenço Gallo Júnior, por todo o conhecimento científico
transmitido durante a realização deste estudo e pelo constante apoio dado ao
nosso Laboratório;
Aos professores Drª Teresa Cristina Martins Dias, Dr. Carlos Alberto
Diniz e Dr. Luis Aparecido Milan, pelo auxílio na parte estatística e
implementação da rotina do modelo estatístico de Hinkley;
Aos professores Drª Raquel Rodrigues Britto, Drª Mara Patrícia Traina
Chacon-Mikahil, Dr. Celso Ricardo Fernandes de Carvalho e Dr. Fábio
Viadanna Serrão, por todas as sugestões que com certeza muito contribuíram com
a elaboração final deste trabalho;
9
Ao Rodrigo Lício Ortolan, pelo desenvolvimento da rotina de
processamento da eletromiografia;
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Fisioterapia da
Universidade Federal de São Carlos;
Aos professores e funcionários do Departamento de Fisioterapia da
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri pelas liberações das
minhas atividades acadêmicas para que fosse possível a conclusão deste trabalho;
Aos meus alunos, pela paciência, carinho, incentivo e compreensão nos
momentos em que estive ausente;
Aos pacientes da Unidade Especial de Apoio em Fisioterapia
Cardiovascular - Laboratório de Fisioterapia Cardiovascular, pela amizade e
alegria constantes;
À Ana Paula e ao Heitor, pela amizade e disponibilidade;
10
Aos órgãos de fomento CNPq e FAPESP, pelo suporte financeiro.
A todas as pessoas que contribuíram de alguma forma para a realização
deste trabalho,
Muito Obrigada!
11
“Se as coisas são inatingíveis... ora!
Não é motivo para não querê-las...
Que tristes os caminhos, se não fora
A presença distante das estrelas!”
Mário Quintana
12
RESUMO
Os objetivos deste estudo foram determinar o LA de homens com infarto
antigo do miocárdio (IM) e de saudáveis (SA) por meio dos métodos visual
ventilatório (gold standard) e pelo método estatístico de Hinkley aplicado aos dados
de freqüência cardíaca (FC), produção de gás carbônico ( CO
2
) e RMS da
eletromiografia de superfície (EMGs) e comparar os dois métodos em cada grupo
estudado; avaliar e comparar as respostas da variabilidade da freqüência cardíaca
(VFC) em repouso supino e sentado, nos grupos SA e IM; comparar as respostas
das variáveis cardiorrespiratórias e musculares entre os grupos SA e IM no LA e no
pico do esforço; correlacionar os índices de VFC obtidos no repouso aos de
consumo de oxigênio ( O
2
) obtidos no LA e no pico do esforço. Foram estudados 20
homens de meia idade (10 SA e 10 IM) durante três protocolos: PI) Avaliação
clínica-cardiológica; PII) Em repouso: a FC e os intervalos R-R (iR-R, em ms) foram
coletados durante 900s nas posições supina e sentada; PIII) Teste
erogespirométrico: o protocolo consistiu de um min de repouso, 4min de carga livre e
incremento de 15W/min até a exaustão física ou até que os voluntários alcançassem
a FC máxima prevista em relação à idade, sendo coletadas as variáveis ventilatórias
e metabólicas respiração a respiração, a FC batimento a batimento e a EMGs do
músculo vasto lateral. Para a análise dos dados no repouso (PII), foi utilizado o
índice RMSSD dos iR-R (ms) no domínio do tempo; no domínio da freqüência foi
aplicado um modelo auto-regressivo e obtidas as bandas de muito baixa (MBF),
baixa (BF) e alta freqüência (AF), sendo os componentes BF e AF expressos em
unidades absolutas e normalizadas e na razão BF/AF, não encontrando significância
estatística (p>0,05) na interação entre os diferentes grupos e posições estudadas;
Na condição de exercício (PIII), foi feita a determinação do LA por meio do método
gold-standard, identificando a perda de paralelismo entre as curvas de O
2
e CO
2
e por meio da aplicação do modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de
O
2
, FC e RMS da EMG e comparados os dois métodos. Foram também
comparados os valores das variáveis cardiorrespiratórias e musculares no LA (gold-
standard) e no pico do esforço entre os dois grupos estudados. Não foram
encontradas diferenças significativas entre as diferentes metodologias de
determinação do LA. Na análise inter-grupos, foram encontradas diferenças
estatisticamente significantes nos valores de O
2
corrigido pela massa corporal,
equivalente ventilatório de oxigênio e equivalente ventilatório de gás carbônico no LA
e pico do esforço e do O
2
absoluto somente no pico do exercício. Foi realizada a
correlação entre os índices de VFC do repouso aos de O
2
obtidos no LA e no pico
do esforço, encontrando correlações fracas e medianas. Concluímos então que
apesar da VFC no repouso ser um importante índice de avaliação da modulação
autonômica da freqüência cardíaca, não podemos utilizá-la para inferir sobre a
capacidade e a potência aeróbia dos indivíduos, já que as correlações foram fracas.
Os indivíduos IM apresentaram menor capacidade e potência aeróbia em
comparação aos SA, sendo que o modelo estatístico estudado neste trabalho se
mostrou eficaz para a determinação do LA em ambos os grupos estudados,
independentemente da idade e da presença de patologia, o que permite a prescrição
segura de atividade física tanto para indivíduos saudáveis como para portadores de
infarto antigo do miocárdio.
13
ABSTRACT
The objectives of this study were: to determine AT of healthy (HI) and
coronary disease (CD) men by ventilatory visual method (gold standard) and by
means of Hinkley statistical method applied to heart rate (HR), carbon dioxide output
( CO
2
) and surface electromyography (sEMG) root mean square (RMS) data, and to
compare both methods in each studied group; to evaluate and to compare the heart
rate variability (HRV) responses in resting supine and sitting positions in HI and CD
groups; to compare the responses of cardiopulmonary and muscle variables between
HI and CD groups at effort peak and at anaerobic threshold (AT); to correlate HRV
indexes obtained in resting conditions to oxygen uptake ( O
2
) obtained at AT and at
effort peak. Twenty middle-aged men were studied (10 HI and 10 CD), during three
protocols: I) Cardiologic and clinical evaluations; II) Resting conditions: HR and R-R
intervals (R-Ri, in ms) were collected during 900s in supine and sitting positions; III)
Ergoespirometric test: the protocol consisted of 1 resting min, 4 min of warm-up and
15W/min increments until physical exhaustion or reaching maximum HR predicted by
age. The ventilatory and metabolic variables were collected on a breath-by-breath
basis, HR was collected on a beat-to-beat basis and vastus lateralis sEMG signal
was collected all over the test. For the analysis of resting conditions (PII) RMSSD
index of R-Ri (ms) was used for time domain data analysis; for frequency domain
analysis, an auto-regressive model was used to obtain very low (VLF), low (LF) and
high frequency (HF) bands; LF and HF bands were expressed as absolute and
normalized units and as the LF/HF ratio. No statistically significant (p>0.05)
interaction was found among the different groups and studied positions. In the
exercise condition (PIII) AT determination was realized by gold standard method,
identifying the loss of parallelism between O
2
and CO
2
responses, and by means
of Hinkley statistical model applied to CO
2
, HR and sEMG RMS index, and the two
methods were compared. The cardiopulmonary and muscles variables values at AT
(gold standard) and at maximum effort were compared between the two studied
groups. No significant differences were found among the different AT determination
methods. In inter-groups analysis, significant differences were found in O
2
(mlO
2
/kg/min), ventilatory equivalent for oxygen ( E/ O
2
) and for carbon dioxide
( E/ CO
2
) values at AT and at maximum effort and in O
2
(ml/min) values at
maximum effort. We found weak and median correlations between HRV indexes
obtained in resting conditions and O
2
obtained at AT and at effort peak. Although
HRV is an important index of heart rate autonomic modulation evaluation, we
concluded that we cannot use it to estimate aerobic power and capacity of these
subjects, due to the weak correlations. IM individuals presented lower aerobic power
and capacity in comparison to SA individuals, and the statistical model studied
showed to be effective for determining AT in both groups age- and disease-
independently, which allows the safe prescription of physical activity for healthy
individuals as for individuals with old myocardial infarction.
14
LISTA DE TABELAS
Tabela 1.
Valores em média e desvio padrão e result
ados da análise
ANOVA dos índices de VFC no domínio do tempo e da
freqüência nas condições supina e sentada dos voluntários
saudáveis (n=10) e com infarto antigo do miocárdio (n=10)......
91
Tabela 2.
Valores das variáveis cardiorrespiratórias e muscu
lares
obtidas pelo método visual (Gold Standard
) e pelo método
estatístico de Hinkley aplicado aos dados de FC, CO
2
e
RMS, nos voluntários saudáveis e com infarto antigo do
miocárdio....................................................................................
93
Tabela 3.
Valores do coeficiente de correlação (r) e do nível de
significância estatística (p) obtidos nos testes de correlação
entre as diferentes metodologias, para as variáveis
cardiorrespiratórias e musculares para os voluntários
saudáveis e com infarto antigo do miocárdio.............................
102
Tabela 4.
Potência e variáveis cardiorrespiratórias determinadas no
limiar de anaerobiose pelo método Gold Standard
e no pico do
esforço, dos voluntários saudáveis (n=10) e c
om infarto antigo
do miocárdio (n=10)....................................................................
105
Tabela 5.
Correlações entre os índices no domínio do tempo (DT) e da
freqüência (DF) da VFC estudada durante a posição supina e
sentada em re
pouso e o consumo de oxigênio absoluto e
corrigido pela massa corporal obtidos no limiar de anaerobiose
e no pico do esforço, em indivíduos saudáveis..........................
107
15
Tabela I.
Idade e características antropométricas dos voluntári
os
saudáveis (n=10)........................................................................
Tabela II.
Idade e características antropométricas dos voluntários
com
infarto antigo do miocárdio (n=10)..............................................
Tabela III.
Características clínicas dos voluntários
com infarto antigo do
miocárdio (n=10).........................................................................
Tabela IV.
Medicamentos utilizados pelos voluntários
com infarto antigo
do miocárdio (n=10)....................................................................
Tabela V.
Valores de freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica e
diastólica no repouso, freqüência cardíaca prevista e atingida
no pico do exercício e pressão arterial sistólica e d
iastólica e
potência no pico do exercício, durante o teste de avaliação
clínica-cardiológica (protocolo I) dos voluntários
com infarto
antigo do miocárdio (n=10).........................................................
Tabela VI.
Valores de freqüência c
ardíaca, pressão arterial sistólica e
diastólica no repouso, freqüência cardíaca prevista e atingida
no pico do exercício e pressão arterial sistólica e diastólica e
potência no pico do exercício, durante o teste de avaliação
clínica-cardiológica (protocol
o I) dos voluntários saudáveis
(n=10).........................................................................................
Tabela VII.
Resultado do eletrocardiograma (ECG) durante teste de
avaliação clínica-cardiológica (protocolo I) dos voluntários
com
infarto antigo do miocárdio (n=10)..............................................
16
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.
Representação esquemática do teste de exercício físico
dinâmico contínuo em degrau, com carga inicial de 4W,
durante 2 minutos e increment
os de 25 em 25W a cada 3
minutos...................................... ................................................
57
Figura 2.
Ilustração da aquisição dos dados da freqüência cardíaca,
batimento a batimento em tempo real, obtida a partir dos
intervalos R-
R do eletrocardiograma na condição de repouso
supino de um dos voluntários com infarto antigo
do miocárdio
estudados (7)..............................................................................
59
Figura 3.
Ilustração da montagem exper
imental do protocolo II. A:
computador com o software de aquisição dos dados de
freqüência cardíaca; B: monitor cardíaco...................................
60
Figura 4.
Representação esquemática do teste de exercício físico
dinâmico contínuo em rampa (TEFDC-
R) com carga inicial de
4W durante 4 minutos e incrementos de potência de 15W por
minuto....................... .................................................................
61
Figura 5.
Ilustração da montagem experimental do protocolo III.
A:
sistema ergoespirométrico; B: bicicleta ergométrica de
frenagem eletromagnética; C: computador com o software de
aquisição dos dados da eletromiografia de superfície; D:
computador com o software de aquisição dos dados de
freqüência cardíaca; E: monitor cardíaco...................................
62
17
Figura 6.
Ilustração da aquisição dos dados da freqüência cardíaca,
batimento a batimento em tempo real, obtida a partir dos
intervalos R-
R do eletrocardiograma durante 1 minuto na
condição de repouso pré-
exercício, posteriormente durante
todo o exercício físico dinâmico contínuo do tipo rampa e na
recuperação ativa e passiva, de um dos voluntários estudados
(4)...............................................................................................
63
Figura 7.
A: eletrodo bipolar diferencial ativo; B: terminais de
acoplamento ao eletrodo de Ag/AgCl; C: eletrodos de
superfície de Ag/AgCl.................................................................
65
Figura 8.
Ilustração
do posicionamento do eletrodo no ventre do
músculo vasto lateral, na distância média entre trocânter maior
e côndilo lateral do fêmur, para registro do sinal
eletromiográfico..........................................................................
66
Figura 9.
Ilustração do espectro de potência do sinal eletromiográfico
por meio da Transformada Rápida de Fourier (FFT) de um dos
voluntários com infarto antigo do miocárdio (4)..........................
68
Figura 10.
Ilustração dos trechos correspondentes à contração muscular
(A) e ao repouso (B) durante a aplicação do TEFDC-R.............
70
Figura 11.
Ilustração da somatória das contrações do músculo vasto
lateral de um voluntário com infarto antigo do miocárdio
(4)
durante a realização do TEFDC-R em cicloergômetro...............
71
Figura 12.
Ilustração do gráfico gerado pela rotina referente ao sinal
eletromiográfico analisado de um dos voluntários co
m infarto
antigo do miocárdio (4) durante realização do TEFDC-
R, em
cicloergômetro............................................................................
72
18
Figura 13.
Sinal eletromiográfico (A) e RMS (B) em função do tempo
referente às contrações do músculo vasto lateral de um
voluntário com infarto antigo do miocárdio
(4) durante o
pe
ríodo da rampa do teste de exercício físico dinâmico
contínuo do tipo rampa (TEFDC-R)............................................
73
Figura 14.
A: pinça para oclusão nasal; B: suporte para aliviar o peso da
peça bucal; C: pneumotacógrafo de Pitot; D: coletor de saliva..
74
Figura 15.
Ilustração da tela de aquisição do sistema ergoespirométrico
durante TEFDC-
R, respiração a respiração, mostrando em A,
velocidade de rotação em azul e incremento de potência em
verde, e em B, freqüência cardíaca em pre
to, consumo de
oxigênio em vermelho, produção de gás carbônico em azul e
ventilação pulmonar em verde....................................................
75
Figura 16.
Ilustração da tela de aquisição do sistema ergoespirométrico
durante TEFDC-R, em
médias móveis a cada 8 ciclos
respiratórios, mostrando em A, velocidade de rotação em azul
e incremento de potência em verde, e em B, freqüência
cardíaca em preto, consumo de oxigênio em vermelho,
produção de gás carbônico em azul e ventilação pulmonar em
verde...........................................................................................
76
Figura 17.
A: ilustração da série temporal em intervalos R-
R na posição
supina em 900 segundos de coleta do ECG de um dos
voluntários com infarto antigo do miocárdio estudados (4
); B:
ilustração da análise espectral dos intervalos R-
R na posição
supina em 900 segundos de coleta do ECG, mostrando as
bandas de muito baixa freqüência (vermelho), de baixa
freqüência (verde) e de alta freqüência (azul) de
um dos
voluntários com infarto antigo do miocárdio estudados (4)........
79
19
Figura 18.
Ilustração da seleção do período de análise de um dos
voluntários com infarto antigo do miocárdio estudados (4)........
80
Figura 19.
Ilustração do gráfico d
o sistema ergoespirométrico, onde
foram analisadas as curvas de O
2
e CO
2
, plotadas em
função do tempo, em médias móveis de 8 respirações,
observando-
se a perda do paralelismo entre elas (linha AT),
de um dos voluntários com infarto antigo do m
iocárdio
estudado (4)................................................................................
82
Figura 20.
Ilustração da análise do modelo de Hinkley aplicado aos
dados de freqüência cardíaca, de um dos voluntários com
infarto antigo do miocárdio estu
dados (4). A reta vertical
determina o ponto de mudança do comportamento da
freqüência cardíaca....................................................................
83
Figura 21.
Ilustração da análise do modelo de Hinkley aplicado aos
dados de produção de gás carbônico ( CO
2
), de um dos
voluntários com infarto antigo
do miocárdio estudados (4). A
reta vertical determina o ponto de mudança do
comportamento da CO
2
...........................................................
84
Figura 22.
Ilustração
da análise do modelo de Hinkley aplicado aos
dados de RMS do sinal mioelétrico, de um dos voluntários
com infarto antigo
do miocárdio estudados (4). A reta vertical
determina o ponto de mudança do comportamento do RMS.....
85
Figura 23.
Valores de pot
ência, em Watts (W), no limiar de anaerobiose
identificado pelo método visual ventilatório (gold standard
) e
modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás
carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da
eletromiografia, dos grupos SA (n=10
) e IM (n=10). Nível de
significância α = 5%....................................................................
94
20
Figura 24.
Valores de freqüência cardíaca, em bpm,
no limiar de
anaerobiose identificado pelo método visual ventilatório (
gold
standard
) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca
(FC) e RMS da eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM
(n=10). Nível de significância α = 5%.........................................
95
Figura 25.
Valores de consumo de oxigênio, em ml/min,
no limiar de
anaerobiose identificado pelo método visual ventilatório (
gold
standard
) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca
(FC) e RMS da eletromiogr
afia, dos grupos SA (n=10) e IM
(n=10). Nível de significância α = 5%.........................................
96
Figura 26.
Valores de consumo de oxigênio, em ml/kg/min
, no limiar de
anaerobiose identificado pelo método visual ventilatório (
gold
standard
) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca
(FC) e RMS da eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM
(n=10). Nível de significância α = 5%.........................................
97
Figura 27.
Valores de produção de gás carbônico, em ml/min
, no limiar
de anaerobiose identificado pelo método visual ventilatório
(gold standard
) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca
(FC) e RMS da
eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM
(n=10). Nível de significância α = 5%.........................................
98
21
Figura 28.
Valores de ventilação, em L/min
, no limiar de anaerobiose
identificado pelo método visual ventilatório (gold standard
) e
modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás
carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da
eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de
significância α = 5%....................................................................
99
Figura 29.
Valores do RMS da eletromiografia, em
unidades
normalizadas
, no limiar de anaerobiose identificado pelo
método visual ventilatório (gold standard
) e modelo de Hinkley
aplicado aos dados de produção de gás carbônico ( CO
2
), de
freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos
grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%....
100
22
ABREVIAÇÕES E SÍMBOLOS
AF = alta freqüência
Af
un
= alta freqüência em unidades normalizadas
AHA = American Heart Association
AR = auto-regressivo
BF = baixa freqüência
Bf
un
= baixa freqüência em unidades normalizadas
bpm = batimentos por minuto
cm = centímetros
CO
2
= dióxido de carbono
DEP = densidade espectral de potência
DF = domínio da freqüência
DP = desvio padrão
DT = domínio do tempo
ECG = eletrocardiograma
EMG = eletromiografia
EMGs = eletromiografia de superfície
FC = freqüência cardíaca
FFT = transformada rápida de Fourier
H-FC = modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de freqüência cardíaca
H-RMS = modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de RMS da
eletromiografia
H- CO
2
= modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás
carbônico
Hz = Hertz
IAM = infarto agudo do miocárdio
IM = voluntários com infarto antigo do miocárdio
IMC = índice de massa corporal
IR-R = intervalo R-R
kg = quilograma
LA = limiar de anaerobiose
MC5 = manúbrio, “chest” (tórax) e quinto espaço intercostal
23
MBF = muito baixa freqüência
min = minutos
ml/Kg/min = mililitro por quilo por minuto
mmHg = milímetros de mercúrio
ms = milisegundos
NUPEF = Núcleo de pesquisa em exercício físico
O
2
= oxigênio
PA = pressão arterial
PAD = pressão arterial diastólica
PAS = pressão arterial sistólica
PCR = ponto de compensação respiratório
PSD = densidade espectral de potência
Q1 = primeiro quartil
Q3 = terceiro quartil
s = segundos
RMSM = raiz quadrada da somatória do quadrado das diferenças dos valores
individuais em relação ao valor médio dividido pelo número de iR-R em um tempo
determinado
RMSSD = raiz quadrada da somatória do quadrado das diferenças entre os iR-R no
registro divididos pelo número de iR-R em um tempo determinado menos um iR-R
rpm = rotações por minuto
SA = voluntários saudáveis
SNA = sistema nervoso autônomo
TEFDC-D = teste de exercício físico dinâmico contínuo em degrau
V = volts
CO
2
= produção de gás carbônico
E = ventilação
VFC = variabilidade da freqüência cardíaca
O
2
= consumo de oxigênio
W = watts
µ
µµ
µV = microvolts
24
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO................................................................................. 26
2. REVISÃO DA LITERATURA 31
2.1. Modulação autonômica da freqüência cardíaca em repouso..
32
2.2. Exercício físico e limiar de anaerobiose...................................
34
2.3. Consumo de oxigênio, produção de gás c
arbônico e
ventilação pulmonar.................................................................
40
2.4. Freqüência cardíaca................................................................
43
2.5. Eletromiografia de superfície...................................................
45
3. CASUÍSTICA E MÉTODOS...............................................................
50
3.1. Local da pesquisa 51
3.2. Cálculo da amostra 51
3.3. Voluntários...............................................................................
51
3.4. Aspectos éticos........................................................................
52
3.5. Critérios de inclusão.................................................................
52
3.6. Avaliação clínica e fisioterapêutica..........................................
53
3.7. Procedimentos experimentais e controle ambiental................
54
3.8. Protocolo de avaliação clínica-cardiológica (Protocolo I).........
55
3.9. Protocolos experimentais.........................................................
57
3.9.1. Condição de repouso (Protocolo II)............................
57
3.9.2. Teste ergoespirométrico (Protocolo III)......................
60
3.10.
Procedimentos para captação e processamento dos sinais
biológicos.................................................................................
63
3.10.1.
Eletrocardiografia........................................................
63
3.10.2.
Eletromiografia de superfície (EMGs).........................
64
3.10.2.1.
Equipamento..............................................
64
3.10.2.2.
Colocação dos eletrodos............................
64
3.10.2.3.
Processamento do sinal eletromiográfico...
67
3.10.3.
Variáveis ventilatórias e metabólicas..........................
73
3.11.
Métodos de análise..................................................................
76
3.11.1.
Análise da resposta da variabilidade da freqüência
cardíaca nas condições de repouso...........................
76
3.11.1.1.
Análise no domínio do tempo.....................
76
3.11.1.2.
Análise no domínio da freqüência..............
77
3.11.2.
Procedimentos para seleção do período de análise
do teste de exercício físico dinâmico contínuo do
tipo rampa...................................................................
80
3.11.3.
Métodos de determinação do limiar de anaerobiose
durante teste de exercício físico dinâmico contínuo
do tipo rampa..............................................................
81
3.11.3.1.
Método visual ventilatório (
GOLD
STANDARD)...............................................
81
3.11.3.2.
Modelo estatístico de Hinkley aplicado aos
dados de FC (MMH-FC), CO
2
(MMH-
CO
2
) e RMS da eletromiografia (MMH-
RMS) .........................................................
82
3.11.4.
Determinação do pico do esforço...............................
85
25
3.12.
Análise estatística....................................................................
86
3.12.1.
Protocolo II..................................................................
86
3.12.2.
Protocolo III.................................................................
86
4. RESULTADOS...................................................................................
88
4.1. Voluntários estudados............................................................. 89
4.2.
Teste de exercício físico dinâmico contínuo em degrau
(TEFDC-D)...............................................................................
89
4.3.
Variabilidade da freqüência cardíaca na condição de
repouso....................................................................................
90
4.4.
Determinação do limiar de anaerobiose por meio de
diferentes metodologias...........................................................
92
4.5.
Correlação entre os valores das diferentes variáveis
cardiorrespiratórias e musculares estudadas no limiar de
anaerobiose determinado pelo método visual gráfico (
gold
standard) e os determinados pelo modelo de
Hinkley para os
indivíduos saudáveis e com infarto antigo do miocárdio..........
100
4.6.
Comparações das variáveis cardiorrespiratórias, metabólicas
e da potência entre os indivíduos saudáveis e co
m infarto
antigo do miocárdio determinados pelo método
Gold
Standard...................................................................................
103
4.7.
Correlação entre a modulação autonômica da freqüência
cardíaca em repouso e capacidade e potência aeróbia
durante protocolo em rampa para os grupos SA e IM.............
106
5. DISCUSSÃO......................................................................................
108
5.1. Voluntários estudados..............................................................
109
5.2. Protocolo de avaliação clínica cardiológica.............................
110
5.3. Modulação autonômica da FC.................................................
111
5.4. Teste ergoespirométrico..........................................................
114
6. CONCLUSÕES..................................................................................
133
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................
136
APÊNDICE A..................................................................................... 149
APÊNDICE B..................................................................................... 157
APÊNDICE C......................................................................................
159
APÊNDICE D......................................................................................
163
26
1. INTRODUÇÃO
27
A análise da freqüência cardíaca e de sua variabilidade vem sendo objeto de
estudo em nosso grupo de pesquisa já há alguns anos. Inicialmente, foram
realizados trabalhos em condições de repouso com homens saudáveis, tanto meia
idade quanto jovens (CATAI et al., 2002; MARÃES et al., 2004) e com mulheres
jovens e pós-menopausa (RIBEIRO et al., 2001), sendo encontrado menores valores
da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) com o aumento da idade. Observou-
se, adicionalmente, que esse decréscimo da VFC foi similar entre grupos de homens
de meia idade e mulheres-pós menopausa, sendo que tal redução contribui para o
aumento do risco cardiovascular nessa faixa etária tanto em homens quanto em
mulheres (SAKABE et al, 2004). Também foram realizados trabalhos avaliando
manobras autonômicas, como a manobra de acentuação da arritmia sinusal
respiratória em homens jovens e de meia idade saudáveis e se observou um
aumento da VFC durante a realização desta manobra, bem como foi observado
redução da VFC com o aumento da idade ((SANTOS et al., 2003). Ainda, a análise
da VFC em repouso e da resposta da FC à manobra de Valsalva mostrou menores
valores em um grupo de meia idade comparativamente a um de jovens, sugerindo
diminuição da atividade parassimpática atuante sobre o nódulo sinusal com o
incremento da idade (MARÃES et al., 2004).
Melo et al. (2005) avaliaram as influência da idade e da prática da atividade
física na variabilidade da freqüência cardíaca, ainda na condição de repouso,
estudando 4 grupos, sendo: dois de jovens (um de sedentários e um de ativos) e
dois de homens idosos (um de sedentários e um de ativos). Esses autores
concluíram que o processo de envelhecimento reduz a atividade vagal no nó sino
atrial, porém tal redução é atenuada pela prática de atividade física.
28
Novais et al. (2004), em um estudo em que foi avaliada a VFC de repouso de
3 grupos de homens, sendo um de sedentários saudáveis e dois em treinamento
físico aeróbio , um de hipertensos e outro com infarto antigo do miocárdio, não
encontraram diferenças significativas entre os grupos estudados, o que pode estar
relacionado aos efeitos do treinamento físico aeróbio praticado pelos dois últimos
grupos de pacientes.
Também buscou-se, em alguns trabalhos, a determinação do limiar de
anaerobiose (LA), parâmetro muito importante para a avaliação da capacidade
funcional e para prescrição de programas de treinamento físico, por meio da FC e de
sua variabilidade.
No trabalho de Teixeira (2003), que estudou voluntários de meia idade
saudáveis, e no de Marães et al. (2005), que estudou homens jovens e de meia
idade saudáveis, buscou-se a determinação do LA por meio de protocolos em
degrau descontínuo, analisando o nível de potência em que era possível observar
uma perda estabilidade da FC. Para isso foram desenvolvidos algoritmos específicos
no software S-Plus (versão 2000 Professional Release 1 for Windows, 1999
Copyright Statistical Sciences, Inc. Copyright Lucent Technologies), por meio dos
quais foi possível detectar o LA desses voluntários.
Sakabe (2004) e Marães (2005) iniciaram os estudos de determinação do LA
utilizando protocolos em rampa, fazendo uso do sistema ergoespirométrico. Nesses
trabalhos, avaliando homens jovens saudáveis (MARÃES, 2005) e de meia idade
saudáveis (SAKABE, 2004) foi possível a identificação do LA por meio do método de
análise visual das curvas de consumo de oxigênio ( O
2
) e produção de gás
carbônico ( CO
2
) (Gold Standard).
29
A partir desta determinação foi possível comparar essas medidas obtidas por
meio de técnicas já validadas na literatura à metodologias de mais baixo custo, tais
como a FC e a eletromiografia de superfície (EMGs).
Foi implementado então o modelo estatístico de Hinkley para ser aplicado aos
dados de FC, CO
2
e RMS da EMGs durante protocolo em rampa e comparado ao
método Gold Standard. Tanto no trabalho de Sakabe (2004) como no de Marães
(2005) não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre as
metodologias, porém o modelo se ajustou melhor aos dados no trabalho de Sakabe
(2004), apresentando correlações mais fortes.
Ainda utilizando-se ergoespirometria, Kaiser (2004) e Sirol et al. (2006),
estudou o comportamento do O
2
, CO
2
, E e FC em protocolo em degrau
descontínuo, buscando da mesma forma que no trabalho de Teixeira (2003) a perda
da estabilidade dessas variáveis. Além de ser possível a identificação do LA, foi
encontrado que em protocolos em degrau descontínuo os valores de LA são
discretamente inferiores em relação aos obtidos em protocolo em rampa (MARÃES,
2005).
Otterço (2004) e Pessoti (2005) iniciaram os estudos com pacientes
hipertensos, estudando protocolos em rampa, onde também foi utilizado o modelo
estatístico de Hinkley aplicado aos dados de FC, CO
2
e RMS da EMGs, não
encontrando diferenças significativas em comparação com o método Gold Standard.
Del Grossi (2004) estudou os mesmos pacientes em protocolos em degraus
descontínuos, procurando identificar, por meio de algoritmos específicos, a perda da
linearidade das variáveis cardiorrespiratórias para a determinação do LA. Os
modelos estatísticos estudados também foram eficientes na determinação do LA
com os protocolos descritos acima para voluntários hipertensos.
30
No presente trabalho nós buscamos avaliar se os modelos de determinação
do LA que vem sendo desenvolvidos em nosso laboratório também seriam
adequados a uma população de pacientes com infarto antigo do miocárdio e se
ocorreria uma correlação entre os valores de VFC em repouso e a capacidade e
potência aeróbia em exercício.
31
2. REVISÃO DA LITERATURA
32
2.1. Modulação autonômica da freqüência cardíaca em repouso
As flutuações periódicas da freqüência cardíaca (FC) e da variação dos
intervalos R-R (iR-R) do eletrocardiograma estão relacionadas às influências do
sistema nervoso autônomo no coração (RIBEIRO, BRUM & FERRARIO, 1992; TASK
FORCE, 1996; CATAI et al., 2002). Tais flutuações conhecidas como variabilidade
da freqüência cardíaca (VFC), contribuem para a manutenção da homeostase no
organismo (LONGO, FERREIRA & CORREIA, 1995; RIBEIRO et al., 2000). A VFC é
uma das mais confiáveis e acessíveis fontes de informação sobre a integridade da
modulação do sistema nervoso autônomo sobre o coração e tem sido investigada
tanto em indivíduos saudáveis e atletas, assim como em portadores de patologias
(PAGANI et al., 1988; BIGGER et al., 1992; FURLAN et al., 1993; TASK FORCE,
1996; CATAI et al., 2002).
Dentre os métodos para se avaliar a VFC, o mais simples é a medida no
domínio do tempo (DT), onde a FC em qualquer ponto no tempo ou iR-R
correspondentes são determinados. Tal medida baseia-se em cálculos estatísticos
simples realizados nas séries de iR-R (KLEIGER et al., 1995; TASK FORCE, 1996).
Outra forma é a análise no domínio da freqüência (DF), que, por meio da
análise espectral, decompõe a VFC em componentes oscilatórios fundamentais,
sendo que os principais são: componente de alta freqüência (AF), com variação de
0,15 a 0,4 Hz, que corresponde à modulação respiratória e é um indicador da
modulação do nervo vago sobre o coração (MALLIANI et al., 1991; TASK FORCE,
1996); componente de baixa freqüência (BF), com variação entre 0,04 e 0,15 Hz,
que é decorrente da ação conjunta do componente vagal e simpático sobre o
coração, sendo o componente simpático predominante (AKSELROD et al., 1981),
33
portanto, essa banda de freqüência tem sido utilizada como marcador da modulação
simpática atuante no coração (LONGO, FERREIRA & CORREIA, 1995; TASK
FORCE, 1996); componente de muito baixa freqüência (MBF), com variação entre 0
e 0,04 Hz, cuja explicação fisiológica não está bem definida e parece estar
relacionada ao sistema renina-angiotensina-aldosterona, termorregulação e tônus
vasomotor periférico (AKSELROD et al., 1981; LONGO, FERREIRA & CORREIA,
1995; TASK FORCE, 1996).
Alguns estudos têm demonstrado que uma forma de caracterizar o balanço
simpato-vagal seria a utilização da razão BF/AF, que reflete as interações absolutas
e relativas entre os componentes simpático e parassimpático do sistema nervoso
autônomo no coração (MALLIANI et al., 1991; TASK FORCE, 1996). Outra forma de
análise seria normalizar os dados para minimizar os efeitos das alterações da banda
de MBF. Tal normalização se dá por meio da divisão da potência de um dado
componente pela potência total, subtraída do componente de MBF e multiplicada por
100 (PAGANI et al., 1988; MALLIANI et al., 1991; TASK FORCE, 1996).
A VFC, considerada um marcador biológico do envelhecimento (DE
MEERSMAN, 1993), sofre uma diminuição com o aumento da idade, resultante de
um predomínio da atuação do sistema nervoso simpático em relação ao
parassimpático (CHACON-MIKAHIL, 1998; CATAI, 1999; MARÃES, 1999; CATAI et
al., 2002; FERREIRA, 2003).
A literatura tem documentado que um nível elevado de atividade do sistema
nervoso simpático durante o repouso não é saudável para o coração, assim como a
redução da VFC ou da modulação vagal, os quais proporcionam uma maior
probabilidade do indivíduo ser acometido por doenças cardiovasculares
(GREGOIRE et al., 1996).
34
Assim, no caso do infarto agudo do miocárdio, a diminuição da VFC constitui
um indicador de pior prognóstico (BIGGER et al., 1992). A VFC também apresenta
grande índice de correlação com a mortalidade (KLEIGER et al., 1995) e tem sido
freqüentemente utilizada para estratificar os pacientes com insuficiência coronária
quanto ao risco de arritmias (SAUL et al., 1988; BINKLEY et al., 1995). Em um
estudo comparativo entre pacientes saudáveis e com insuficiência coronariana,
analisando a VFC em função da idade e do sexo, foi observada redução da atividade
vagal nos pacientes com insuficiência coronariana, evidenciando redução na
capacidade funcional do coração doente (BARBOSA, BARBOSA FILHO & DE SÁ,
1996).
Dessa forma, no presente estudo procuramos comparar a VFC de indivíduos
com infarto antigo do miocárdio e de saudáveis nas posturas supina e sentada
correlacionando com a capacidade e potência aeróbia.
2.2. Exercício físico e limiar de anaerobiose
Durante a realização de um exercício físico há o desencadeamento de ajustes
hemodinâmicos e metabólicos envolvendo a participação de vários sistemas que
compõem o organismo. Estes ajustes ocorrem com a finalidade de permitir
condições necessárias para que ocorra e se mantenha a contração muscular.
O aumento da taxa metabólica durante o exercício físico requer um
apropriado aumento no fluxo de oxigênio (O
2
) para os músculos. Simultaneamente, o
gás carbônico (CO
2
) produzido deve ser removido para se evitar uma severa acidose
tecidual, com efeitos adversos na função celular. Para satisfazer o aumento da troca
ventilatória, necessária para as células musculares durante o exercício, é necessário
35
o suporte e sincronismo de vários mecanismos fisiológicos, envolvendo
principalmente o sistema cardio-respiratório (WASSERMAN, 1999), além de outros
sistemas que compõem o organismo vivo, ou seja, sistemas neuro-muscular, termo-
regulador, hormonal, entre outros (GALLO JR. et al., 1990).
Existem diferentes mecanismos de obtenção de ATP, sendo a oxidação
aeróbia dos substratos carboidratos e ácidos graxos o processo de maior produção
de ATP. Esse mecanismo é responsável quase que inteiramente pela geração de
ATP durante exercício de intensidade moderada, e é dependente das respostas do
sistema cardiorrespiratório. No início do exercício e em exercícios de alta
intensidade, outros mecanismos (hidrólise anaeróbia da molécula de creatina-fosfato
e a glicólise anaeróbia, respectivamente) contribuem para suprir as demandas
energéticas celulares (PINHEIRO, 1997; WASSERMAN, 1999).
Em vista disso, é importante que exista uma interação efetiva entre o
transporte de oxigênio (O
2
) desde o ar atmosférico até as mitocôndrias das fibras
musculares em atividade, passando pelas trocas gasosas sanguíneas e a remoção
do gás carbônico (CO
2
) produzido pelo metabolismo. Assim, a interação complexa
entre diferentes sistemas do organismo (sistema cardiovascular, respiratório,
metabólico, muscular) é regulada por mecanismos de ajuste, no sentido de adequar
o transporte de oxigênio à demanda metabólica muscular durante a realização de
exercício físico.
Esses mecanismos são constituídos de: 1) um comando central, originário
dos neurônios do córtex motor com informações aferentes que ativam a área
cardiovascular do bulbo e paralelamente o sistema músculo esquelético,
promovendo respostas cardiovasculares rápidas, tais como aumento da FC (retirada
vagal) e aumento do débito cardíaco; 2) mecanismo neural reflexo periférico, que por
36
meio dos mecanorreceptores e quimiorreceptores (fibras aferentes do tipo III e IV,
respectivamente), localizados nas fibras musculares, e pelos barorreceptores,
localizados nos seios carotídeos e no arco aórtico também enviam impulsos
aferentes para o bulbo, promovendo respostas cardiorrespiratórias necessárias para
a execução do exercício físico (MITCHELL, 1990); 3) comando cardiodinâmico,
proposto por Wasserman e Whipp, em 1983, onde as influências do retorno venoso
e do fluxo de gás carbônico nos pulmões contribuem para os ajustes das respostas
cardiovasculares e respiratórias ao exercício físico.
Os ajustes cardiorrespiratórios e metabólicos ao exercício físico dependem do
tipo de exercício (isométrico ou dinâmico), nível de atividade física (exercícios
máximos ou submáximos), condições ambientais, horário do dia (ciclo circadiano),
quantidade de massa muscular envolvida, estado de saúde, ingestão alimentar,
sexo, idade, características antropométricas, mudanças de posturas, entre outros
(ASTRAND e RODAHL, 1980; MACIEL et al., 1986; GALLO JR et al., 1995; SILVA et
al., 2001; CATAI, et al., 2002).
O parâmetro fisiológico que melhor reflete as interações entre os sistemas
cardiorrespiratório e metabólico é o consumo de oxigênio ( O
2
) medido durante o
exercício máximo, pico ou submáximo. O O
2
aumenta de forma relativamente
linear em relação a carga de trabalho imposta em um teste de exercício físico
dinâmico incremental, até o ponto onde nenhum acréscimo adicional ocorre em seus
valores, mesmo com o incremento de potência. Isto caracteriza o O
2
máximo,
sendo determinado pela capacidade de aumentar o débito cardíaco e direcionar o
fluxo sanguíneo para os músculos em atividade (WASSERMAN et al., 1975;
BARROS-NETO, TEBEXRENI, TAMBEIRO, 2001). Por outro lado, quando o
exercício físico é interrompido por estafa física, ou seja, presença de sinais e/ou
37
sintomas que impossibilitem a continuidade do protocolo em potências inferiores às
correspondentes ao O
2
máximo, é caracterizado o O
2
pico.
No estudo de Barros Neto, Tebexreni, Tambeiro, (2001) para determinação do
O
2
máximo, envolvendo cardiopatas, sedentários hígidos, obesos e atletas de
diferentes modalidades, observou-se que os cardiopatas e obesos obtiveram valores
de O
2
máximo menores que os sedentários. Em relação aos atletas, estes
obtiveram O
2
máximo maiores em relação aos sedentários, e observou-se uma
tendência a valores mais elevados de O
2
quanto maior é a importância do
metabolismo aeróbio no desempenho de cada modalidade de esporte.
Ainda, tem sido mostrado que o transporte de O
2
também pode ser medido
em níveis submáximos de exercício a partir do limiar de anaerobiose (LA)
(WASSERMAN, 1999).
Testes de exercício físico dinâmico com protocolo incremental associado a
apropriadas medidas de troca ventilatória, podem avaliar a função cardiorrespiratória
(WASSERMAN, 1999; NEDER & NERY, 2003), por meio do comportamento das
variáveis cardiorrespiratórias na identificação da transição do metabolismo aeróbio
para o anaeróbio (WASSERMAN 1999; CRESCÊNCIO et al. 2002), além de fornecer
parâmetros para a aplicação de potências de trabalho que não subestimem ou
superestimem a capacidade física do indivíduo.
Assim, a mensuração do limiar de anaerobiose (LA) tem sido utilizada para a
quantificação da capacidade aeróbia durante o esforço, permitindo também a
avaliação das reservas funcionais de vários sistemas, principalmente o
cardiorrespiratório, o qual está diretamente envolvido no transporte de O
2
do ar
atmosférico para os tecidos periféricos, tanto em indivíduos saudáveis quanto em
indivíduos com infarto antigo do miocárdio.
38
O LA é referido como o momento em que a demanda de oxigênio é maior que
a oferta, sendo então o mecanismo aeróbio oxidativo suplementado pelo mecanismo
anaeróbio (WASSERMAN et al., 1999). O LA corresponde aos níveis de potência e
de consumo de oxigênio ( O
2
) submáximos em que as concentrações de ácido
láctico muscular e sanguíneo aumentam acima dos valores de repouso
(WASSERMAN, MCILROY, 1964; YEH et al., 1983; DAVIS, 1985; BROOKS, 1991),
sendo acompanhado por um aumento desproporcional de ventilação pulmonar ( E)
e da produção de dióxido de carbono ( CO
2
) em relação ao O
2
(CAIOZZO et al.,
1982; DAVIS, 1985; SUE et al., 1988; WASSERMAN et al., 1999).
Concomitantemente ocorre a perda da linearidade da resposta da freqüência
cardíaca (FC) ( MACIEL et al., 1986) e da atividade muscular (NILSSON, TESCH,
THORSTENSSON, 1977; PETROFSKY, 1979; JAMMES, CAQUELARD, BADIER;
1998), tendo um maior aumento a partir do momento do LA.
A literatura tem documentado que o limiar de anaerobiose varia em função do
grau de treinamento físico, ou seja, indivíduos sedentários, com capacidade aeróbia
funcional baixa, possuem valores de O
2
e potência no LA inferiores a indivíduos
treinados, de mesma faixa etária (CHACON-MIKAHIL et al., 1998). Da mesma
forma, com o aumento da idade, ocorre uma diminuição progressiva da capacidade
física, tanto decorrente dos processos fisiológicos que ocorrem no envelhecimento,
como pela menor aptidão física decorrente do avançar da idade (CATAI et al., 2002;
PIMENTEL et al., 2003). AMERICAN COLLEGE OF SPORTS MEDICINE (1998)
reportam uma diminuição de 8 a 10% por década da capacidade aeróbia, em
indivíduos não-atletas.
O LA pode ser identificado por métodos invasivos, como a dosagem de
concentração de lactato, de bicarbonato plasmático presente no sangue (YEH, et al.,
39
1983) ou da dosagem da concentração de glicose sanguínea durante o exercício
físico (SIMÕES et al., 1998); ou não invasivos, como o estudo do comportamento da
FC e de sua variabilidade (ALONSO et al., 1998; GARCEZ et al., 2001; MARÃES et
al., 2003; MARÃES et al., 2005), por meio da análise das respostas das variáveis
metabólicas e ventilatórias, como o O
2
, CO
2
e E (CATAI, 1999; WASSERMAN,
1999; YASBEK JR. et al., 2001; CATAI et al., 2002) e pelo estudo da atividade
muscular, ou seja pela análise da resposta da eletromiografia de superfície (EMGs),
por meio do índice RMS (root mean square), que é a raiz quadrada da média
(NAGATA et al., 1981; LUCÍA et al., 1997; JAMMES, CAQUELARD, BADIER, 1998).
Com relação ao método ventilatório, o gold standard para a quantificação
desse parâmetro, é usualmente baseado em métodos visuais detectando as
mudanças nas variáveis ventilatórias apresentadas em gráficos impressos ou na tela
do computador. Porém o avanço da tecnologia nas últimas décadas tem trazido
grandes benefícios por permitir o uso de equipamentos computadorizados que são
hábeis para a aquisição e processamento de um grande número de variáveis
respiratórias e metabólicas durante exercício físico em tempo real ou em ciclos
respiração-a-respiração. O desenvolvimento de programas utilizando métodos
matemáticos e estatísticos podem permitir a aplicação de procedimentos
automáticos ou semi-automáticos para a quantificação do LA (SOLER et al., 1989).
Desta maneira, para que se possa avaliar e quantificar a eficiência dos
sistemas orgânicos frente a um determinado exercício é necessário que a atividade
física seja controlada, ou seja, que haja um planejamento adequado no que diz
respeito aos tipos de equipamentos utilizados e tipo de protocolo aplicado. Isto é
importante uma vez que diferentes ajustes fisiológicos ocorrem dependendo da
intensidade, duração, tipo de incremento de carga de trabalho, etc. Desta forma,
40
existem testes de avaliação funcional de várias naturezas e essas variações são
empregadas dependendo do objetivo do teste. É de fundamental importância a
padronização do tipo de protocolo empregado, de forma a possibilitar a comparação
de resultados entre diferentes indivíduos e em um mesmo indivíduo em testes
subseqüentes (TEBEXRENI et al., 2001).
A literatura tem documentado que os protocolos em rampa permitem uma
melhor observação da cinética das variáveis estudadas (BALDISSERA, 1992), além
de existir uma melhor relação entre o O
2
predito e a carga de trabalho
(TEBEXRENI et al., 2001). Neste protocolo, as condições de estado de equilíbrio
nunca são alcançadas e o tempo ideal de execução do exercício até a exaustão
física é de 10 a 12 minutos. É de extrema importância a prescrição adequada da
velocidade de crescimento da rampa, uma vez que o teste pode se tornar
demasiadamente longo ou curto se o incremento de potência não for previamente
bem estabelecido.
Desta forma, este tipo de protocolo foi o escolhido no presente estudo pois
permite a observação do comportamento das variáveis estudadas em função do
tempo e em função da carga de trabalho, além de permitir a identificação do limiar
de anaerobiose e da capacidade de realização de exercício por um indivíduo.
2.3. Consumo de oxigênio, produção de gás carbônico e ventilação pulmonar
O consumo máximo ou pico de oxigênio (ASTRAND, 1992; SUTTON, 1992;
WASSERMAN, et al., 1994; GALLO JR, et al., 1995; CATAI, 1999) e seus valores
submáximos no limiar de anaerobiose ventilatório (LAv
1
) (WASSERMAN et al., 1999;
GALLO JR et al., 1995; CATAI et al., 1996; CATAI et al., 2002), durante exercício
41
dinâmico, têm sido utilizados como importantes parâmetros fisiológicos para
avaliação da capacidade aeróbia no homem.
O LAv
1
corresponde ao valor submáximo de potência e de O
2
em que se
observa um aumento desproporcional da ventilação pulmonar e da produção de
dióxido de carbono ( CO
2
), relativamente à elevação linear do consumo de
oxigênio, em protocolos de esforço físico dinâmico contínuo de incremento de
potência do tipo rampa ou degrau (WASSERMAN et al., 1999). Essa quebra no
padrão linear de resposta da CO
2
ocorre em 50 a 70% do O
2
máximo sendo que
o aumento do gás carbônico ocorre em decorrência do tamponamento dos íons H
+
resultantes da dissociação do ácido láctico formado durante o exercício.
A partir desse momento, ocorre também um aumento desproporcional da
produção de ácido láctico em relação a sua remoção pelos processos de captação e
metabolização celulares no fígado, músculos inativos, coração e outros tecidos do
organismo.
Assim, a elevação da concentração sanguínea dos íons H
+
promove estímulo
ao centro respiratório, localizado no bulbo, por via humoral ou por meio dos
quimiorreceptores periféricos, que vai provocar modificações das respostas das
trocas gasosas, tais como aumento da ventilação pulmonar ( E) e da CO
2
. A E e
o CO
2
aumentam mais rapidamente e desproporcionalmente em relação ao
aumento do consumo de oxigênio. Inicialmente, a E aumenta proporcionalmente
ao aumento do CO
2
, mantendo uma relação linear entre ambos, enquanto mantém
uma relação não-linear com o O
2
, promovendo um aumento no equivalente
ventilatório do oxigênio ( E/ O
2
) (WASSERMAN et al., 1999; CRESCÊNCIO, 2002).
Em intensidades superiores, a E passa a aumentar desproporcionalmente
ao CO
2
, causando um aumento no equivalente ventilatório do CO
2
( E/ CO
2
).
42
Esta resposta ventilatória reflete a compensação da ventilação ao estímulo da
concentração aumentada de íons H
+
aos quimiorreceptores, sendo esse fenômeno
conhecido como ponto de compensação respiratória ou LAv
2
(WASSERMAN et al.,
1999).
A utilização de procedimentos não invasivos para mensuração do LA como
por métodos ventilatórios, permitiu avanços no estudo do transporte do O
2
em
indivíduos sadios e em pacientes com doenças cardiorrespiratórias (WASSERMAN,
et al., 1999).
Neder et al. (2001) estudaram indivíduos saudáveis em diferentes faixas
etárias buscando determinar valores de referência para as variáveis ventilatórias e
metabólicas ao nível do LA. Esses autores encontraram uma redução dos valores de
O
2
no LA com o aumento da idade.
Pesquisas recentes têm estudado outras metodologias para determinação do
LAv
1
de forma semi-automática, utilizando modelos estatísticos. Entre esses, o
modelo estatístico de regressão linear bissegmentada (SOLER et al., 1989) tem se
mostrado um modelo eficaz na determinação do LAv
1
quando comparado ao método
visual pela perda do paralelismo entre as curvas de O
2
e CO
2
(CRESCÊNCIO,
2002).
Entretanto, outras metodologias têm sido propostas, dentre elas, o modelo
estatístico de Hinkley aplicado aos dados de CO
2
, FC e RMS da eletromiografia de
superfície (EMGs) em comparação ao método visual ventilatório (MARÃES, 2004;
SAKABE, 2004; OTTERÇO, 2004; PESSOTI, 2005). Nestes trabalhos, os autores
estudaram homens jovens e de meia idade saudáveis e homens de meia idade
hipertensos e não encontraram diferenças entre as metodologias de análise,
sugerindo ser esse modelo eficaz para a determinação do LAv
1
.
43
Dessa forma, se faz necessário a aplicação de modelos automáticos e/ou
semi-automáticos em indivíduos portadores de outras patologias, como os
voluntários com infarto antigo do miocárdio estudados no presente trabalho, para a
verificação da aplicabilidade dessas análises em diferentes populações.
2.4. Freqüência cardíaca
A freqüência cardíaca (FC) é uma variável que apresenta modificações em
função de diferentes estímulos como o exercício físico ou stress mental, variação do
padrão respiratório, alterações metabólicas, tempo e tipo de exercício dentre outros.
Tais modificações são integradas pelo sistema nervoso central que, por meio da
estimulação ou inibição de seus dois componentes, simpático e parassimpático,
modula a resposta da FC de acordo com as necessidades do indivíduo (LONGO et
al., 1995).
Em indivíduos saudáveis, durante a realização de exercícios físicos com
protocolo contínuo, a análise da freqüência cardíaca (FC) nos revela um padrão de
comportamento, com aumento rápido nos primeiros 10 a 20 segundos de exercício,
relacionado com a retirada vagal, caracterizando o componente rápido de elevação
da FC. Posteriormente, observa-se a retomada vagal, com uma discreta diminuição
da FC e, com a continuidade do exercício físico, ocorre o aumento da FC devido a
atuação simpática sobre o nódulo sinusal, evidenciando então o componente lento
de elevação da FC (ROBINSON et al., 1966).
Essa elevação da FC mostra uma relação linear em relação a carga de
trabalho imposta (ALONSO et al., 1998; WASSERMAN et al., 1999). Porém, em
cargas mais altas, ou seja, acima do LA, esse crescimento passa de linear para
44
exponencial até o pico do esforço (CONCONI et al., 1982; HOFMANN et al., 1994;
BUNC et al., 1995; WASSERMAN et al., 1999).
Em indivíduos com doença cardiovascular o componente simpático está mais
ativo que o parassimpático determinando assim, uma FC elevada durante o repouso
(DOULALAS et al., 2001). Porém, é esperado que durante a realização de exercício
físico o padrão de comportamento dessas variáveis seja semelhante ao encontrado
para pessoas saudáveis; neste caso a magnitude da resposta é que poderia ser
diferente.
Pokan et al., em 1998, avaliando pacientes com infarto do miocárdio, com
protocolo em degraus contínuos, observou um ponto de mudança na resposta da FC
no momento correspondente ao LAv
1
. Estudos com mulheres não treinadas
encontraram um ponto de mudança no padrão de resposta da FC durante protocolo
em degrau descontínuo (HOFMANN et al., 1994; BUNC et al., 1995). A partir destes
trabalhos sugere-se que protocolos específicos analisando o ponto de quebra na
resposta da FC podem ser utilizados para se determinar o limiar de anaerobiose.
Outros trabalhos referem que o ponto de mudança da FC está associado ao
LAv
1
em teste incremental (MARÃES, 2004; SAKABE, 2004). Silva (2002), Sakabe
(2004) referem que existe uma correlação entre o ponto de mudança das respostas
da FC e da EMGs na transição do metabolismo aeróbio para o anaeróbio.
Por ser a análise da FC um método de baixo custo, torna-se importante a
avaliação do LAV
1
por meio da determinação do ponto de mudança desta variável
em indivíduos com infarto antigo do miocárdio, comparando com a ergoespirometria,
método tradicional de avaliação do LA.
45
2.5. Eletromiografia de superfície
A eletromiografia (EMG), que é um método de avaliação da atividade
muscular (NILSSON, TESCH, THORSTENSSON, 1977; PETROFSKY, 1979), provê
fácil acesso aos processos fisiológicos que levam o músculo a gerar força e produzir
movimento. Consiste na captação de potenciais elétricos gerados pela
despolarização do músculo em contração, denominados potenciais de ação das
unidades motoras (DE LUCA & ERIM, 1994).
O estudo da EMGs durante o exercício físico pode ser realizado no domínio
do tempo ou da freqüência. No que se refere a análise no domínio do tempo, o
índice mais utilizado é o RMS, porque analisa a amplitude do sinal mioelétrico,
estando diretamente relacionado ao recrutamento de unidades motoras (ARNAUD et
al., 1997; MATEIKA & DUFFIN, 1994).
As mudanças fisiológicas que ocorrem no músculo são tempo-dependente,
isto é, dependem do tempo de desenvolvimento da fadiga muscular. Tais mudanças
incluem acúmulo de íons hidrogênio e metabólitos, assim como mudanças nas
concentrações de sódio e potássio que alteram as propriedades da membrana
muscular e, conseqüentemente, a propagação do potencial de ação muscular. Estes
eventos afetam o registro eletromiográfico e são representativos de fadiga muscular
(MORITANI & YOSHITAKE, 1998).
Tem sido mostrado que o sinal eletromiográfico exibe mudanças tempo-
dependente antes de qualquer modificação de força, tendo assim potencial para
predizer o início de fadiga contrátil (DE LUCA & ERIM, 1994). O aumento na
amplitude do sinal mioelétrico reflete um maior recrutamento de unidades motoras
46
para manter o mesmo nível de força requerida (ENOKA et al., 1992; HANON et al.,
1998).
Durante um exercício físico dinâmico com protocolo incremental, o LA sinaliza
importantes alterações no estado fisiológico do organismo, tal como o início do
metabolismo anaeróbio nos músculos em contração envolvidos na atividade. A
ativação do metabolismo anaeróbio induz várias mudanças metabólicas, tais como,
formação de ácido láctico, com modificações de muitas variáveis relacionadas aos
sistemas cardiorrespiratório, nervoso e hormonal, entre outros.
Mateika & Duffin (1994) utilizaram valores normalizados do RMS, levando em
consideração as variações individuais, na determinação do limiar eletromiográfico
durante testes de exercício físico dinâmico incrementais em cicloergômetro em
condições de normóxia, hipóxia e hiperóxia. Neste estudo, os autores sugerem que
o primeiro limiar ventilatório pode ser mediado por um aumento na atividade neural,
induzido em resposta à necessidade de recrutamento progressivo de fibras
glicolíticas com o aumento da potência e com o início da fadiga muscular.
Assim Jammes, Caquelard, Badier (1998) estudando as mudanças na razão
entre RMS, medido do músculo vasto lateral e os valores de O
2
correspondentes e
suas correlações com o O
2
ao LA e a concentração pico do lactato sanguíneo,
confirmaram a existência de um aumento imediato na razão RMS/ O
2
, seguido por
uma progressiva queda nesta razão na condição de recuperação. Este estudo traz
dados que indicam que mudanças na razão RMS/ O2 são correlacionadas com o
limiar de anaerobiose.
Vários estudos têm evidenciado um aumento não linear da EMG durante a
fase de transição do metabolismo aeróbio-anaeróbio em ciclo ergômetro, indicando
que a EMG pode ser utilizada como um método não invasivo de determinação do LA
47
(NAGATA et al., 1981; VIITASSALO et al., 1985; HANNINEN et al., 1989; MORITANI
& YOSHITAKE, 1998). Em um estudo em pacientes com transplante cardíaco, Lucía
et al., em 1997, não encontrou diferenças significativas na determinação do LA, por
meio dos métodos da EMG, da concentração de lactato e da análise das trocas
gasosas.
No trabalho de Takahashi et al. (2003) buscando a determinação do primeiro
LA por meio das respostas da VFC e da CO
2
durante teste de exercício físico
dinâmico contínuo do tipo rampa, de indivíduos com infarto antigo do miocárdio,
estes autores somente conseguiram identificar tal ponto por meio da resposta da
CO
2
. Neste trabalho a VFC foi avaliada por meio do índice RMSSD dos iR-R e os
voluntários com infarto antigo do miocárdio já partiam de valores muito baixos de
RMSSD no repouso, não sendo possível uma redução ainda maior e significante
com o início do exercício.
Entretanto, trabalhos mais recentes realizados em nosso Laboratório com
jovens saudáveis (MARÃES, 2004) e indivíduos de meia idade saudáveis (SAKABE,
2004) e de hipertensos (PESSOTI, 2005; OTTERÇO, 2004) buscando a validação
de técnicas para a determinação do LA, encontraram uma correlação entre o ponto
de mudança das respostas da FC e da EMGs na transição do metabolismo aeróbio
para o anaeróbio.
Outros autores, estudando a relação entre as alterações das concentrações
do lactato sangüíneo com a EMGs, relatam que os pontos de mudança destas
variáveis estavam correlacionados (NAGATA et al., 1981). Resultado similar foi
observado por Viitasalo et al., 1985 em relação às variáveis EMG, E e O
2
.
Diante das considerações realizadas, o presente trabalho se justifica pela
importância da avaliação de tais técnicas em indivíduos com infarto antigo do
48
miocárdio. Ainda, lembrando que o LA é de grande importância para determinar a
capacidade física de um indivíduo e a eficiência do sistema de transporte de
oxigênio, é que diferentes abordagens devem ser utilizadas para caracterizar a que
melhor identifica o momento de LA, bem como possibilitar uma prescrição mais
adequada de atividade física. Isto é relevante uma vez que a fisioterapia se utiliza de
exercício físico como forma de terapia, avaliação e reavaliação de pacientes e o LA
tem sido considerado um importante parâmetro para a prescrição de exercícios em
protocolos de intervenção fisioterapêutica.
Com isso, nós fizemos quatro hipóteses: 1) o modelo estatístico de Hinkley
aplicado aos dados de FC, CO
2
e RMS da EMG seria eficiente na identificação do
LA de indivíduos com infarto antigo do miocárdio e de saudáveis; 2) os voluntários
com infarto antigo do miocárdio apresentariam menor VFC em repouso em relação
aos voluntários saudáveis quando avaliado a interação entre os grupos e as
posições estudadas; 3) os voluntários com infarto antigo do miocárdio apresentariam
menor capacidade e potência aeróbia, apresentando o mesmo padrão qualitativo de
comportamento das variáveis cardiorrespiratórias e musculares; 4) Haveria
correlação entre os índices obtidos pela VFC de repouso e os valores de O
2
no LA
e no pico do esforço.
Assim, os objetivos do presente estudo foram:
A) Objetivos principais:
1. Determinar o LA de homens saudáveis e de homens com infarto antigo
do miocárdio por meio de dois métodos: a) método visual ventilatório
(gold standard); b) método estatístico de Hinkley aplicado aos dados de
FC, CO
2
e RMS da eletromiografia;
49
2. Comparar o LA determinado pelo método estatístico de Hinkley com o
determinado pelo método visual ventilatório (gold standard) em cada
grupo estudado;
B) Objetivos secundários:
3. Avaliar e comparar as respostas da variabilidade da freqüência
cardíaca em repouso supino e sentado, de homens de meia idade
saudáveis e com infarto antigo do miocárdio;
4. Comparar as respostas das variáveis cardiorrespiratórias e musculares
entre indivíduos saudáveis e com infarto antigo do miocárdio no LA e
no pico do esforço;
5. Correlacionar os índices de VFC obtidos no repouso ao O
2
obtidos no
LA e no pico do esforço de homens de meia idade saudáveis e com
infarto antigo do miocárdio.
50
3. CASUÍSTICA E MÉTODOS
51
3.1. Local da Pesquisa
Este estudo foi realizado no Núcleo de Pesquisa em Exercício Físico
(NUPEF) – Laboratório de Fisioterapia Cardiovascular do Departamento de
Fisioterapia da Universidade Federal de São Carlos.
3.2. Cálculo da amostra
Foi feito o cálculo amostral utilizando-se o software GraphPad StatMate 2,
tendo sido encontrado uma média de 17 voluntários para cada grupo estudado,
considerando-se um power de 80%. Porém, devido a grande dificuldade de
selecionar voluntários que se enquadrassem nos nossos critérios de inclusão, a
amostra foi menor, sendo que cada grupo ficou com 10 voluntários. Mesmo assim,
conseguimos encontrar diferenças significativas em algumas variáveis estudadas.
3.3. Voluntários
Foram triados inicialmente 54 indivíduos encaminhados ao NUPEF por
médicos cardiologistas da cidade de São Carlos. A triagem constava de dados de
antecedentes pessoais, dados antropométricos e hábitos de vida, colhidos a partir
de uma ficha de anamnese individual (Apêndice A). Destes, foram selecionados para
o estudo 20 homens de meia idade, sendo 10 saudáveis (SA) e 10 com antecedente
de infarto do miocárdio (IM), com idades variando de 50 a 67 anos e cujas
características antropométricas estão apresentadas nas tabelas I e II, do apêndice
D, respectivamente.
52
3.4. Aspectos éticos
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade
Federal de São Carlos (UFSCar) com o parecer número 065/2002 (Apêndice B).
Todos os voluntários foram informados sobre os procedimentos experimentais
a que seriam submetidos, do caráter não-invasivo dos testes, bem como no fato
destes não afetarem sua saúde. Foram também esclarecidos quanto ao sigilo das
informações colhidas durante a realização do trabalho, resguardando suas
identidades. Os indivíduos que concordaram em participar assinaram um termo de
consentimento livre e esclarecido (Apêndice C), de acordo com as normas do
Conselho Nacional de Saúde (196/96).
3.5. Critérios de inclusão
Foi adotado como critério de inclusão dos voluntários saudáveis, que estes
não apresentassem evidências de anormalidades em nenhum dos exames
realizados: ECG de repouso, teste ergométrico e/ou exames laboratoriais; não
fossem portadores de doenças cardiovasculares, respiratórias, osteomioarticulares
e/ou metabólicas; não estivessem utilizando nenhum tipo de medicamento e não
fossem fumantes, etilistas ou usuários de drogas que causem dependência química.
Para a participação dos voluntários com infarto antigo do miocárdio, os
mesmos deveriam ter apresentado um evento de infarto do miocárdio, com tempo
não inferior a seis meses, não apresentassem alterações isquêmicas do segmento
ST durante o teste ergométrico de avaliação clínica cardiológica, não serem
fumantes e não ingerirem bebidas alcoólicas, não fazerem uso de medicamentos
53
betabloqueadores, bloqueadores de canal de cálcio e digitálicos e não apresentarem
comprometimentos dos sistemas vascular periférico e osteomioarticular. As
características clínicas dos voluntários deste grupo, bem como os medicamentos em
uso são apresentados nas tabelas III e IV, respectivamente, do Apêndice D.
Em ambos os grupos os indivíduos deveriam apresentar os resultados da
espirometria estática dentro dos padrões de normalidade e serem classificados
como fracos ou muitos fracos segundo a classificação aeróbia da American Heart
Association, de acordo com os valores de O
2
pico obtidos no teste
ergoespirométrico.
3.6. Avaliação clínica e fisioterapêutica
As avaliações clínica e fisioterapêutica que os voluntários foram submetidos
constaram dos seguintes itens:
a) Anamnese contendo dados pessoais, hábitos de vida, antecedentes
familiares, história pregressa e atual de possíveis doenças;
b) Exame físico de inspeção geral e aferição da FC, pressão arterial sistólica
e diastólica em repouso, massa corporal, altura, avaliação postural e muscular geral,
ausculta cardíaca e pulmonar.
c) Exames laboratoriais complementares: perfil lipídico (HDL-c, LDL-c, VLDL-
c, colesterol total e triglicérides), hemograma completo, glicemia de jejum, ácido
úrico, creatinina, uréia e urina tipo 1.
d) Espirometria estática
e) Eletrocardiograma (ECG) convencional de 12 derivações, realizado em
54
repouso, na posição supina; e nas derivações MC5, DII e V2 modificadas realizado
nas posições supina, sentada e em hiperventilação, com os eletrodos dispostos da
seguinte maneira:
MC5: o eletrodo negativo (vermelho) posicionado no ápice do
manúbrio, o positivo (amarelo) no quinto espaço intercostal em direção à linha axilar
anterior esquerda, referente a V5 e o eletrodo neutro (preto) no quinto espaço
intercostal direito;
DII: o eletrodo negativo (vermelho) posicionado no ápice do manúbrio
esternal e o positivo (verde) no sexto espaço intercostal esquerdo na linha axilar
anterior e o neutro (preto) no quinto espaço intercostal direito;
V2: eletrodo positivo (azul) no quarto espaço intercostal à esquerda do
esterno.
3.7. Procedimentos experimentais e controle ambiental
Os experimentos foram realizados sempre no período da manhã, para reduzir
as influências das variações circadianas sobre o organismo e com um intervalo de
no mínimo uma semana entre a realização dos protocolos com o mesmo indivíduo.
Foi recomendado aos voluntários que comparecessem com roupas e
calçados confortáveis, que não ingerissem bebidas alcoólicas e/ou estimulantes 24
horas antes dos testes, que mantivessem a dosagem normal dos medicamentos
(para o grupo IM), que fizessem uma refeição leve pelo menos 2 horas antes do
teste e que não realizassem atividade física extenuante no dia anterior.
A preparação dos equipamentos, dos materiais e a organização da sala foram
sempre realizadas com uma hora de antecedência à chegada de cada voluntário. A
55
temperatura ambiente foi mantida entre 22ºC e 25ºC e a umidade relativa do ar entre
40% e 60%.
Para reduzir a ansiedade e expectativa por parte dos voluntários, foram feitos
procedimentos de familiarização dos mesmos com o protocolo de teste, com o
pessoal técnico e equipamentos, no mínimo uma semana antes dos protocolos
experimentais. Os protocolos foram realizados sempre pelos mesmos
fisioterapeutas, nos dois grupos estudados. Com o mesmo intuito, foi mantido um
trânsito mínimo de pessoas no laboratório durante a execução dos experimentos.
Previamente a execução de cada protocolo, o voluntário foi colocado em
posição supina para limpeza e abrasão da pele e tricotomia dos pêlos na região de
colocação dos eletrodos.
Os voluntários foram orientados quanto a possíveis sinais e sintomas, durante
a execução dos testes e que informassem por meio de comandos previamente
combinados, sobre qualquer alteração percebida no seu estado geral.
3.8. Protocolo de avaliação clínica-cardiológica (protocolo I)
Foi aplicado um teste de exercício físico dinâmico contínuo do tipo degrau
(TEFDC-D) com a finalidade de avaliar as condições clínicas e funcionais do sistema
cardiovascular, bem como detectar a existência de alterações que contra-indicassem
a realização dos protocolos experimentais. Este teste foi realizado com o
acompanhamento de um cardiologista e teve como colaboradora a pesquisadora.
O laboratório onde foram realizados os experimentos dispunha de recursos de
emergência, como desfibrilador, tubo de oxigênio, ambú, no caso de intercorrência
clínica.
56
Este teste foi realizado na posição sentada, com flexão do joelho entre 5 e 10
graus, em um cicloergômetro de frenagem eletromagnética, Corival Ergometer 400,
controlado por um microprocessador modelo Workload Programm, ambos da marca
Quinton (Groninger, Netherlands). Inicialmente foi aplicada uma potência de 4 Watts
(W) por um período de 2 minutos, com o intuito de aquecimento. Posteriormente, a
potência imposta foi de 25W de potência e então a cada 3 minutos foram
incrementados 25W (figura 1). O protocolo foi interrompido quando os voluntários
apresentavam exaustão física ou sinais e sintomas limitantes e/ou atingissem a FC
máxima prevista em relação à idade.
Os voluntários foram orientados a manter velocidade de 60 rotações por
minuto, a não realizar contrações isométricas com os membros superiores ao
segurar o guidão, a não falar desnecessariamente com os avaliadores e a informar
sobre qualquer alteração percebida no seu estado geral como: mal-estar, tontura ou
surgimento de outros sintomas que pudessem impossibilitar a continuidade do teste.
Durante esse protocolo os voluntários foram monitorizados continuamente
nas derivações MC5, DII e V2 modificadas. O registro do ECG e da FC, bem como
as aferições das pressões arteriais sistólica e diastólica foram realizadas nos 30
segundos finais de cada nível de exercício e no primeiro, terceiro, sexto e nono
minuto de recuperação. Após o TEFDC-D foi realizado novamente o ECG
convencional de 12 derivações.
A FC foi captada e monitorizada por um monitor cardíaco (ECAFIX TC500) e
os eletrodos utilizados para a captação foram os de carbono ativado (Carbocone). A
pressão arterial foi obtida pelo método auscultatório na artéria braquial tendo sido
utilizado um esfigmomanômetro de coluna de mercúrio (WanMed) e um estetoscópio
(Littmann).
57
Tempo (min)
Carga (W)
0
40
80
120
160
0 2 5 8 11 14 17 20
Figura 1. Representação esquemática do teste de exercício físico dinâmico contínuo
em degrau, com carga inicial de 4W, durante 2 minutos e incrementos de
25 em 25W a cada 3 minutos.
3.9. Protocolos experimentais
3.9.1. Condição de repouso (Protocolo II)
Este teste teve como objetivo avaliar a modulação autonômica da resposta da
freqüência cardíaca a partir de sua variabilidade (VFC) durante o repouso nas
posições supina e sentada.
Os voluntários foram orientados a manter-se em repouso, com uma
respiração tranqüila e evitando conversar com os experimentadores. Após 600
segundos em repouso supino, iniciava-se a coleta da FC durante 900 segundos na
posição supina. Depois desse período, o voluntário era colocado na posição sentada
em uma cadeira, com os pés apoiados, e então realizava-se mais uma coleta da FC
durante 900 segundos.
58
Foi utilizado um monitor cardíaco TC 500 ECAFIX para obtenção dos sinais
eletrocardiográficos captados a partir da derivação MC5 modificada, com o eletrodo
negativo posicionado no quarto espaço intercostal à esquerda do esterno
(correspondente a V2), o positivo no quinto espaço intercostal na direção da linha
axilar anterior (correspondente a V5) e o neutro no quinto espaço intercostal direito.
Esta disposição de eletrodos foi escolhida com a finalidade de se obter ondas R com
amplitudes maiores e ondas T com amplitudes menores ou até achatadas. Os
eletrodos utilizados para a captação do ECG foram de carbono ativado, auto-
adesivos e descartáveis, Carbocone (VERSATEC MFG INC – USA).
Os sinais eletrocardiográficos captados foram processados por meio de um
conversor analógico-digital Lab.PC+ (National Instruments, CO.), que constitui uma
interface entre o monitor cardíaco e o microcomputador Pentium III. A FC foi obtida a
partir do cálculo dos iR-R do ECG (Figura 2) por meio de um software específico
(SILVA et al., 1994), que permitia o armazenamento e posterior manipulação dos
arquivos para análise e impressão de relatórios.
59
Figura 2. Ilustração da aquisição dos dados da freqüência cardíaca, batimento a
batimento em tempo real, obtida a partir dos intervalos R-R do
eletrocardiograma na condição de repouso supino de um dos voluntários
com infarto antigo do miocárdio estudados (7).
60
A figura 3 ilustra a montagem experimental do protocolo II.
Figura 3. Ilustração da montagem experimental do protocolo II. A: computador com
o software de aquisição dos dados de freqüência cardíaca; B: monitor
cardíaco.
3.9.2. Teste ergoespirométrico (Protocolo III)
Este teste teve como objetivo avaliar a potência aeróbia dos voluntários, bem
como identificar o momento do LA ventilatório integrado com a resposta da
freqüência cardíaca (FC) e com a eletromiografia de superfície (EMGs).
O teste, esquematizado na figura 4, consistiu de um período de um minuto em
repouso sentado no cicloergômetro, quatro minutos de aquecimento em potência de
4W e, posteriormente, incrementos de potência, que variavam segundo a fórmula
proposta por Wasserman et al. (1999) (equação 1), até que os voluntários
alcançassem a FC máxima prevista em relação a idade, ou que os voluntários
manifestassem sinais de estafa física.
61
Neste estudo o incremento de potência foi calculado individualmente e foi
obtido o valor de 15W/min para todos os voluntários, tanto para o grupo SA como
para o grupo IM.
Incremento de = [(altura – idade) x N] –[150 + (6 x massa corporal)]
potência (W) 100
N = 14 para mulheres e 20 para homens
Sendo: altura em cm; idade em anos e massa corporal em Kg.
(Equação 1)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Tempo (min)
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
Potência (Watts)
Repouso
Carga livre
Rampa
Recuperação ativa
Figura 4. Representação esquemática do teste de exercício físico dinâmico contínuo
em rampa (TEFDC-R) com carga inicial de 4W durante 4 minutos e
incrementos de potência de 15W por minuto.
62
A figura 5 ilustra a montagem experimental do protocolo III.
Figura 5. Ilustração da montagem experimental do protocolo III. A: sistema
ergoespirométrico; B: bicicleta ergométrica de frenagem eletromagnética;
C: computador com o software de aquisição dos dados da
eletromiografia de superfície; D: computador com o software de
aquisição dos dados de freqüência cardíaca; E: monitor cardíaco.
63
3.10. Procedimentos para captação e processamento dos sinais biológicos
3.10.1. Eletrocardiografia
Os equipamentos utilizados, a colocação dos eletrodos de ECG, bem como o
processamento dos sinais eletrocardiográficos foram realizados de forma similar ao
descrito no item 3.9.1.
A figura 6 ilustra a aquisição dos dados de freqüência cardíaca, batimento a
batimento durante o protocolo III.
Figura 6. Ilustração da aquisição dos dados da freqüência cardíaca, batimento a
batimento em tempo real, obtida a partir dos intervalos R-R do
eletrocardiograma durante 1 minuto na condição de repouso pré-
exercício, posteriormente durante todo o exercício físico dinâmico
contínuo do tipo rampa e na recuperação ativa e passiva, de um dos
voluntários estudados (4).
64
3.10.2. Eletromiografia de superfície (EMGs)
3.10.2.1 Equipamento
Para aquisição do sinal da EMGs foi utilizado um eletromiógrafo
computadorizado de dezesseis canais (Lynx Tecnologia Eletrônica Ltda.) e um
programa de aquisição de sinais (AqDados5). O equipamento é composto de um
módulo condicionador de sinais analógicos de 16 canais simples (MCS 1000V2),
uma placa conversora analógico-digital (CAD 12/32) de 12 bits de resolução com
amplificador que permite a interface com um microcomputador PC-Celeron 333MHz,
índice de rejeição comum de 80 decibéis (dB), impedância maior que 10
9
ohms,
capacitância de entrada de 100pF.
Os sinais da EMGs foram processados por um filtro digital passa banda com
freqüências de cortes de 20Hz e 500Hz. A freqüência de amostragem, do conversor
analógico-digital foi de 1000Hz, com faixa de entrada em tensão do sinal no canal
analógico de -10 a +10 volts (V).
A cada experimento os eletrodos foram calibrados com ganho de 1000, sendo
20 vezes no eletrodo e 50 vezes na placa, obtendo-se assim um ponto de referência
de calibração a ser posteriormente utilizado (de acordo com o manual do fabricante).
3.10.2.2 Colocação dos eletrodos
Inicialmente com o voluntário na posição supina foi realizada a medida do
membro dominante e posteriormente realizada a tricotomia dos pêlos, abrasão e
limpeza da pele com álcool para a colocação dos eletrodos para a captação da
EMGs.
Foram utilizados eletrodos passivos, auto-adesivos de Ag-AgCl, com 1 cm de
diâmetro e distância inter-eletrodo de 2 cm, de centro a centro da marca NORAXON
65
Dual Electrodes - USA, acoplados por meio de terminais específicos a um dispositivo
diferencial ativo adaptado, responsável pela diferenciação entre os dois pólos dos
eletrodos (figura 7).
Figura 7. A: eletrodo bipolar diferencial ativo; B: terminais de acoplamento ao
eletrodo de Ag/AgCl; C: eletrodos de superfície de Ag/AgCl.
Os eletrodos foram posicionados e fixados com fita adesiva (MICROPORE)
sobre o ventre do músculo vasto lateral direito, longitudinalmente em relação às
suas fibras, no ponto médio entre o côndilo lateral e o trocânter maior do fêmur
(BASMAJIAN; DE LUCA, 1985; JAMMES; CAQUELARD; BADIER, 1998) (Figura 8),
sendo este o posicionamento que tem sido utilizado para captar a atividade elétrica
das fibras musculares do músculo vasto lateral durante a realização de exercício em
66
cicloergômetro. O eletrodo de referência (de Ag-AgCl) foi posicionado sobre o
maléolo lateral do mesmo membro. O posisionamento do eletrodo foi feita com o
voluntário em decúbito lateral esquerdo e com o joelho direito levemente fletido.
Figura 8. Ilustração do posicionamento do eletrodo no ventre do músculo vasto
lateral, na distância média entre trocânter maior e côndilo lateral do fêmur,
para registro do sinal eletromiográfico.
A EMGs foi captada durante 20 segundos do repouso pré-exercício, com o
voluntário sentado no cicloergômetro, com o joelho fletido entre 5º e 10º com a
finalidade de avaliar a presença de ruídos de 60Hz e harmônicas. Se verificada a
Local do posicionamento do
eletrodo da EMGs (ventre do
músculo vasto lateral)
67
ausência de interferências no sinal da EMG era então iniciado o TEFDC-R, onde era
feita a captação da EMGs durante todo o tempo do exercício.
3.10.2.3. Processamento do sinal eletromiográfico
Os sinais eletromiográficos coletados durante a realização do protocolo III
foram convertidos para o formato ASCII por meio do aplicativo AqDados 4.0 (Lynx
Tecnologia Eletrônica Ltda), para que os mesmos pudessem ser processados por
um algoritmo desenvolvido em nosso Laboratório em conjunto com o Laboratório de
Engenharia Elétrica da Universidade de São Paulo (USP – São Carlos) e
colaboração da Faculdade de Educação Física (FEF) da Universidade Estadual de
Campinas (UNICAMP), utilizando-se de software MatLab 5.2.0 (Math Works Inc.) .
Com a aplicação desse algoritmo foram obtidos os gráficos do espectro de potência
do sinal analisado e do RMS da amplitude do sinal eletromiográfico em µV. A análise
qualitativa do sinal foi realizada pela observação do espectro de potência (figura 9),
obtido por meio de processamento pela Transformada Rápida de Fourier (FFT) onde
se verificou a presença ou não de ruídos de freqüência de 60 Hz e harmônicas.
68
Figura 9. Ilustração do espectro de potência do sinal eletromiográfico por meio da
Transformada Rápida de Fourier (FFT) de um dos voluntários com infarto
antigo do miocárdio(4).
69
O RMS da amplitude do sinal eletromiográfico corresponde à raiz quadrada
da média quadrática das amplitudes dos sinais eletromiográficos registrados no
tempo selecionado para a análise (Equação 2).
Onde:
ti: instante inicial;
tf: instante final;
f
2
(t): função do sinal amostrado;
dt: derivado do tempo.
∫
: integral.
(Equação 2)
Por meio dessa rotina, os trechos foram subdivididos em janelas contendo
200 milissegundos e calculados os valores de RMS da amplitude do sinal
eletromiográfico de cada janelamento. Foi então estabelecido que durante o
processamento os valores de RMS inferiores a 40µV, correspondentes aos períodos
de repouso e o início das contrações musculares não fossem considerados para a
análise (Figura 10). Vale ressaltar que não houveram cortes no sinal e portanto o
tempo não foi alterado.
70
Figura 10. Ilustração dos trechos correspondentes à contração muscular (A) e ao
repouso (B) durante a aplicação do TEFDC-R.
A partir da aplicação desse limiar os trechos correspondentes somente às
contrações musculares foram compactados em um novo arquivo (Figura 11).
71
Figura 11. Ilustração da somatória das contrações do músculo vasto lateral de um
voluntário com infarto antigo do miocárdio (4) durante a realização do
TEFDC-R em cicloergômetro.
Nesse novo arquivo, o sinal foi subdividido em janelas contendo 1024
amostras, nos quais foi analisado o RMS específico de cada janela, com
sobreposição de 50%, gerando gráficos ilustrativos do sinal analisado e do
comportamento do RMS pelo tempo (Figuras 12 e 13), além de uma tabela dos
valores de RMS em função do tempo. Para a normalização dos dados, a partir dessa
tabela com os valores de RMS, foi calculado o valor mediano desses dados para
cada voluntário e então foi feita divisão dos valores de RMS de cada voluntário por
esse valor mediano calculado individualmente.
72
Figura 12. Ilustração do gráfico gerado pela rotina referente ao sinal eletromiográfico
analisado de um dos voluntários com infarto antigo do miocárdio (4)
durante realização do TEFDC-R, em cicloergômetro.
73
Figura 13. Sinal eletromiográfico (A) e RMS (B) em função do tempo referente às
contrações do músculo vasto lateral de um voluntário com infarto antigo
do miocárdio (4) durante o período da rampa do teste de exercício físico
dinâmico contínuo do tipo rampa (TEFDC-R).
3.10.3. Variáveis ventilatórias e metabólicas
As variáveis ventilatórias e metabólicas foram obtidas por meio de um sistema
computadorizado de análise ergoespirométrica (CPX/D MedGraphics), que dispõe
de um microcomputador (Pentium III, 1100MHz), com uma placa analógico-digital
configurada para permitir uma amostragem de 250 valores por segundo, por canal
(Service Manual MedGraphics). O programa Breeze Suíte 5.3.007 utilizado para
captação das variáveis ventilatórias e metabólicas (conversor A/D), permite
armazenar, processar e emitir gráficos e relatórios das referidas variáveis em vários
formatos.
A
B
74
O sistema CPX/D faz análise do O
2
por meio de um eletrodo de zircônio e de
CO
2
por um sensor infravermelho. O volume corrente foi obtido usando-se um
pneumotacógrafo de Pitot conectado ao sistema CPX/D e acoplado a uma peça
bucal, com coletor de saliva. Foi utilizada uma pinça para oclusão nasal e um
suporte adaptado para aliviar o peso da peça bucal (figura 14). Após o período de
colocação do aparato bucal, aguardavam-se alguns minutos até que a ventilação do
voluntário se apresentasse estável.
Figura 14. A: pinça para oclusão nasal; B: suporte para aliviar o peso da peça bucal;
C: pneumotacógrafo de Pitot; D: coletor de saliva.
O equipamento fornecia em tempo real os valores de potência aplicada (W),
da velocidade de pedalagem (rpm), além dos valores de respiração a respiração do
75
consumo de O
2
, ( O
2
), da produção de CO
2
( CO
2
), da ventilação pulmonar ( E) e
da FC.
O software permite a plotagem gráfica das variáveis acima descritas
respiração a respiração (figura 15) ou em uma condição na qual cada valor em
função do tempo, em ordem seqüencial, corresponde a um valor de médias móveis
de 8 respirações (médias móveis se deslocando de ciclo a ciclo respiratório),
permitindo uma melhor visualização do comportamento das curvas ventilatórias
(figura 16)
A potência aplicada no cicloergômetro durante os protocolos de exercício era
controlada pelo sistema CPX/D, por meio de uma interface entre os dois
equipamentos.
Figura 15. Ilustração da tela de aquisição do sistema ergoespirométrico durante
TEFDC-R, respiração a respiração, mostrando em A, velocidade de
rotação em azul e incremento de potência em verde, e em B, freqüência
cardíaca em preto, consumo de oxigênio em vermelho, produção de gás
carbônico em azul e ventilação pulmonar em verde.
A
B
76
Figura 16. Ilustração da tela de aquisição do sistema ergoespirométrico durante
TEFDC-R, em médias móveis a cada 8 ciclos respiratórios, mostrando
em A, velocidade de rotação em azul e incremento de potência em
verde, e em B, freqüência cardíaca em preto, consumo de oxigênio em
vermelho, produção de gás carbônico em azul e ventilação pulmonar em
verde.
3.11. Métodos de análise
3.11.1. Análise da resposta da variabilidade da freqüência cardíaca nas
condições de repouso
3.11.1.1. Análise no domínio do tempo
Inicialmente foi realizada uma inspeção visual da distribuição dos iR-R (ms)
obtidos nos 900 s de coleta na condição supina e nos 900 s na condição sentada,
para a seleção dos trechos com maior estabilidade do traçado dos iR-R do ECG,
para a realização das análises.
A
B
77
Nesse período selecionado foram calculadas as médias dos dados de FC e
dos iR-R (ms), além do índice no domínio do tempo: RMSSD dos iR-R. De acordo
com ANTILA (1979), o índice RMSSD (equação 3), corresponde a raiz quadrada da
somatória do quadrado das diferenças entre os iR-R no registro divididos pelo
número de iR-R em um tempo determinado menos um iR-R.
(Equação 3)
3.11.1.2. Análise no domínio da freqüência
A análise da VFC no domínio da freqüência (DF) foi realizada nos dados
coletados nas condições de repouso supino e sentado, no mesmo trecho
selecionado para a análise no domínio do tempo.
Para isso, foi aplicada a Transformada Rápida de Fourier aos dados da série
temporal, implementado por meio de rotina específica desenvolvida para este fim por
meio do software “MatLab 5.2.0 (Math Works Inc.).
Por meio da análise espectral foram obtidas as bandas de muito baixa
freqüência, de baixa freqüência (BF), e de alta freqüência (AF). Em nosso estudo
utilizamos duas faixas de freqüência que melhor representam a atuação dos
componentes vagal e simpático no controle da FC, ou seja, faixa BF,
correspondendo de 0,04 a 0,15 Hz e a faixa de AF, que corresponde de 0,15 a 0,4
Hz.
Os componentes de BF e de AF foram expressos em unidades absolutas e
normalizadas (BFun e AFun). As unidades normalizadas correspondem ao
78
percentual do espectro total de potência subtraído do componente de muito baixa
freqüência (MBF) (TASK FORCE, 1996). Tais componentes ainda foram expressos
como a razão entre as áreas absolutas de baixa e alta freqüência (razão BF/AF),
que é indicativo do balanço simpato-vagal.
Para ilustração gráfica das bandas de freqüência obtidas no processamento
utilizamos o modelo auto-regressivo, o qual fornece as curvas das bandas de forma
alisada, tornando a visualização mais fácil. Na figura 17, em A e B, respectivamente
encontram-se ilustradas a série temporal dos iR-R (ms), registrados durante 900 s
em tempo real e a análise espectral correspondente aos iR-R (ms), registrados
durante 900 s em tempo real de um dos voluntários estudados.
79
Figura 17. A: ilustração da série temporal em intervalos R-R na posição supina em
900 segundos de coleta do ECG de um dos voluntários com infarto
antigo do miocárdio estudados (4); B: ilustração da análise espectral dos
intervalos R-R na posição supina em 900 segundos de coleta do ECG,
mostrando as bandas de muito baixa freqüência (vermelho), de baixa
freqüência (verde) e de alta freqüência (azul) de um dos voluntários com
infarto antigo do miocárdio estudados (4).
A
B
80
3.11.2. Procedimento para seleção do período de análise do teste de exercício
físico dinâmico contínuo do tipo rampa
O período do TEFDC-R selecionado para as análises de determinação do LA
correspondeu ao momento em que foi observada a elevação das variáveis
ventilatórias em resposta ao incremento de potência até o ponto de compensação
respiratória (PCR), ou até o final do exercício, quando o voluntário não apresentava
o PCR. Foi desprezado, portanto, os 60 segundos iniciais de repouso, os 240
segundos de carga livre, o início da rampa até o início da resposta das variáveis
ventilatórias (trecho hachurado 1 – figura 18), o final da rampa após o PCR (trecho
hachurado 2 – figura 18) e o período de recuperação (figura 18). Esse período foi
utilizado na análise de todas as metodologias utilizadas no presente estudo.
Figura 18. Ilustração da seleção do período de análise de um dos voluntários com
infarto antigo do miocárdio estudados (4).
1
2
81
3.11.3. Métodos de determinação do limiar de anaerobiose durante teste de
exercício físico dinâmico contínuo do tipo rampa
3.11.3.1. Método visual ventilatório (GOLD-STANDARD)
A análise visual das curvas de consumo de oxigênio e produção de gás
carbônico plotadas em médias móveis a cada 8 ciclos respiratórios em função do
tempo foi realizada por três observadores, que observavam o momento em que a
CO
2
aumentava desproporcionalmente ao O
2
, ou seja, quando ocorresse a perda
do paralelismo entre as duas curvas (figura 19). Cada observador anotava o valor da
carga correspondente a esse ponto e posteriormente foi calculada a média das 3
observações e os gráficos foram impressos. A partir do valor médio da carga obtido
eram verificados os valores de tempo, O
2
, CO
2
e FC correspondentes.
A análise de cada observador foi realizada independentemente, no visor do
monitor SyncMaster 550V, Samsung, do sistema MedGraphics, por permitir melhor
resolução que a impressão gráfica. Foi orientado ao observador que ficasse sentado
em uma cadeira com ajuste de posição vertical, em frente ao monitor, para que se
reduzisse o erro de paralaxe.
Essa metodologia foi utilizada como padrão para comparação com o método
estatístico de Hinkley e foi utilizada também na comparação das variáveis
cardirrespiratórias no LA e no pico do esforço entre os grupos SA e IM.
82
Figura 19. Ilustração do gráfico do sistema ergoespirométrico, onde foram
analisadas as curvas de O
2
e CO
2
, plotadas em função do tempo,
em médias móveis de 8 respirações, observando-se a perda do
paralelismo entre elas (linha AT), de um dos voluntários com infarto
antigo do miocárdio estudado (4).
3.11.3.2. Modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de FC (MMH-FC),
CO
2
(MMH- CO
2
) e RMS da eletromiografia (MMH-RMS)
Foi utilizado o modelo estatístico de Hinkley, que determina o ponto de
mudança pelo método da verossimilhança. Esse modelo foi aplicado nos dados de
FC captada batimento a batimento, CO
2
em médias móveis a cada 8 ciclos
respiratórios e RMS da eletromiografia de cada voluntário (figuras 20, 21 e 22,
respectivamente), no “período de análise” do TEFDC-R.
83
Figura 20. Ilustração da análise do modelo de Hinkley aplicado aos dados de
freqüência cardíaca, de um dos voluntários com infarto antigo do
miocárdio estudados (4). A reta vertical determina o ponto de mudança
do comportamento da freqüência cardíaca.
84
Figura 21. Ilustração da análise do modelo de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico ( CO
2
), de um dos voluntários com infarto
antigo do miocárdio estudados (4). A reta vertical determina o ponto de
mudança do comportamento da CO
2
.
85
Figura 22. Ilustração da análise do modelo de Hinkley aplicado aos dados de RMS
do sinal mioelétrico, de um dos voluntários com infarto antigo do
miocárdio estudados (4). A reta vertical determina o ponto de mudança
do comportamento do RMS.
3.11.4. Determinação do pico do esforço
Para a determinação do pico do esforço inicialmente foi observado na tabela
de dados o ponto de maior valor de potência durante a rampa. A partir desse ponto
foi aplicado um algoritmo específico desenvolvido no aplicativo S-Plus (versão 2000
Professional Release 1 for Windows, 1999 Copyright Statistical Sciences, Inc.
Copyright Lucent Technologies) que realizava regressão linear nos 21 pontos
anteriores ao máximo, fornecendo então os valores de FC, O
2
absoluto e corrigido
pela massa corporal, CO
2
, E e RMS da EMG processados por essa rotina. Essa
regressão evitou sub ou superestimação determinadas pelas grandes amplitudes de
variação da respiração no final do exercício. Com as variáveis obtidas, ainda foram
86
calculados os E/ O
2
e E/ CO
2
e a eficiência de trabalho que é representada
pela razão ∆ O
2
/∆potência.
3.12. Análise estatística
Foram aplicados testes estatísticos paramétricos, já que segundo o método
de Kolmogorov e Smirnov os dados apresentaram distribuição normal.
Foram comparados os dados de idade, características antropométricas, FC,
pressão arterial sistólica e diastólica durante o repouso e no pico do exercício, entre
os voluntários saudáveis e com infarto antigo do miocárdio, utilizando o teste-t não
pareado, por meio do software GraphPad Instat, versão 3, 1997.
3.12.1. Protocolo II:
Foi utilizado a análise de variância com medidas repetidas (ANOVA), onde se
analisou as diferenças entre os grupos, as posições, bem como a interação entre
grupo e posição, por meio do software Statistica 6.0, Copyright
StatSoft, Inc. Os
resultados foram expressos em gráficos de linhas, apresentando as médias e
desvios-padrão das bandas de freqüência estudadas.
2.12.2. Protocolo III:
Na análise intra-grupo, foram comparadas as variáveis potência, FC, O
2
absoluto, O
2
corrigido pela massa corporal, CO
2
, E e RMS da eletromiografia
entre as diferentes metodologias utilizando o teste One-way ANOVA, com post-hoc
de Tukey, por meio do software GraphPad Instat, versão 3, 1997.
87
Ainda, na comparação inter-grupos no momento do LA determinado pelo
método visual (gold-standard), foram avaliadas as variáveis potência, FC, O
2
absoluto, O
2
corrigido pela massa corporal, CO
2
, E e RMS da eletromiografia,
E/ O
2
e E/ CO
2
, porcentagem da FC pico e porcentagem do O
2
pico, por meio
do teste-t não pareado, por meio do software GraphPad Instat, versão 3, 1997.
No pico do esforço comparou-se os valores de FC, O
2
absoluto, O
2
corrigido pela massa corporal, CO
2
, E e RMS da eletromiografia, E/ O
2
e
E/ CO
2
e eficiência, entre o grupos SA e IM, utilizando o teste-t não pareado, por
meio do software GraphPad Instat, versão 3, 1997.
Foram aplicados testes de correlação de Pearson entre o O
2
corrigido pela
massa corporal (no LA e no pico do esforço) e as variáveis RMSSD, BF, AF, BFun,
AFun e BF/AF (supino e sentado), por meio do software GraphPad Instat, versão 3,
1997.
Todos os testes estatísticos utilizados neste estudo tiveram nível de
significância estabelecido em 5%.
88
4. RESULTADOS
89
4.1. Voluntários estudados
Os resultados deste trabalho serão apresentados graficamente em Whiskers
e em forma de tabelas contendo os dados em média e desvio padrão.
Os valores médios de idade dos voluntários foram de 52,7 e 58,8 anos para
os voluntários saudáveis e com infarto antigo do miocárdio, respectivamente. Os
valores médios de massa corporal e altura para os saudáveis foram de 73,10Kg e
1,66m respectivamente, e para os voluntários com infarto antigo do miocárdio foram
de 78Kg e 1,70m, respectivamente. O índice de massa corporal (IMC) médio foi de
26,19Kg/m
2
e de 28,38Kg/m
2
para os voluntários saudáveis e com infarto antigo do
miocárdio, respectivamente (Tabelas I e II do Apêndice 4). Foram encontradas
diferenças estatisticamente significantes (p<0,05) dos dados de idade e peso entre
os grupos SA e IM.
Os valores médios da PAS e PAD na condição de repouso foram de,
respectivamente, 117,5mmHg e 78,5mmHg, para os voluntários saudáveis e
135,5mmHg e 80,5mmHg, para os voluntários com infarto antigo do miocárdio,
sendo o valor de PAS significativamente (p<0,05) maior para o grupo IM. O valor
médio da FC de repouso foi de 68,4 bpm para os saudáveis e de 73 bpm para os
voluntários com infarto antigo do miocárdio, não sendo observadas diferenças
significativas (p>0,05) entre os grupos (Tabelas III e IV do Apêndice 4).
4.2. Teste de exercício físico dinâmico contínuo em degrau (TEFDC-D)
Durante a execução do TEFDC-D, que teve por objetivo a avaliação clínica
cardiológica, nenhum dos voluntários apresentou algum sinal ou sintoma que contra-
90
indicasse a realização dos demais testes. Os dados referentes a este protocolo
estão apresentados nas tabelas V e VI do apêndice D.
As variáveis FC, PAS e PAD apresentaram comportamento fisiológico durante
o TEFDC-D. Os valores da PAS, no pico do esforço, mostraram diferenças
estatisticamente significantes (p<0,05), sendo maior para os voluntários com infarto
antigo do miocárdio, comparativamente aos saudáveis.
4.3. Variabilidade da freqüência cardíaca na condição de repouso
Na tabela 1 estão apresentados em média e desvio padrão os valores do
índice RMSSD, e as bandas de freqüência BF, AF, BFun, AFun e a razão BF/AF dos
grupos SA e IM, nas posições supina e sentada. Também estão apresentados os
resultados da análise estatística ANOVA apresentando os valores de p para a
análise do grupo (SA x IM) condição (supino X sentado) e a interação entre grupo e
posição.
Nota-se que não foram encontradas diferenças estatisticamente (p>0,05)
significantes entre as variáveis quando analisados os grupos, as posições e a
interação entre os grupos e as posições estudadas.
91
Tabela 1. Valores em média e desvio padrão e resultados da análise ANOVA dos
índices de VFC no domínio do tempo e da freqüência nas condições
supina e sentada dos voluntários saudáveis (n=10) e com infarto antigo
do miocárdio (n=10).
SUPINO SENTADO ANOVA
Grupo p=0,17
Condição p=0,70
RMSSD dos
iR-R
(ms)
SA
IM
22,7±10,6
16,6±9,8
22,1±10,7
16,3±7,1
Interação grupo-condição p=0,87
Grupo p=0,06
Condição p=0,22
BF
(ms
2
/Hz)
SA
IM
524,4±297,1
259.9±287.4
609,0±415,2
350.4±323.4
Interação grupo-condição p=0,97
Grupo p=0,27
Condição p=0,54
AF
(ms
2
/Hz)
SA
IM
187,1±217,1
118.5±128.1
169,6±157,3
97.7±87.6
Interação grupo*condição p=0,96
Grupo p=0,09
Condição p=0,14
BFun
SA
IM
0,8±0,1
0.7±0.1
0,8±0,1
0.7±0.1
Interação grupo*condição p=0,59
Grupo p=0,09
Condição p=0,14
AFun
SA
IM
0,2±0,1
0.3±0,1
0,2±0,1
0,3±0,1
Interação grupo*condição p=0,59
Grupo p=0,14
Condição p=0,17
Razão BF/AF
SA
IM
4,0±2,1
2,6±1,7
5,6±5,2
3,6±2,5
Interação grupo*condição p=0,78
SA = voluntários saudáveis; IM = voluntários com infarto antigo do miocárdio; BF = banda de baixa
freqüência; AF = banda de alta freqüência; BFun = banda de baixa freqüência em unidades
normalizadas; AFun = banda de alta freqüência em unidades normalizadas.
92
4.4. Determinação do limiar de anaerobiose por meio de diferentes
metodologias
Na tabela 2 estão apresentados os valores, em média e desvio padrão, de
potência, FC, O
2
absoluto, O
2
corrigido pela massa corporal, CO
2
, E e RMS
da eletromiografia obtidos no LA a partir das diferentes metodologias estudadas,
para os indivíduos SA e IM.
Nas figuras 23 a 29 estão representados graficamente os valores dessas
mesmas variáveis no limiar de anaerobiose determinado pelo método visual
ventilatório (gold standard) e pelo modelo de Hinkley aplicado aos dados de CO
2
,
FC e RMS da eletromiografia.
Podemos observar que não foram encontradas diferenças estatisticamente
significativas (p>0,05) entre os valores das variáveis cardiorrespiratórias e
musculares estudadas no limiar de anaerobiose identificado pelos diferentes
métodos, nos grupos estudados.
93
Tabela 2. Valores das variáveis cardiorrespiratórias e musculares obtidas pelo
método visual (gold Standard) e pelo método estatístico de Hinkley
aplicado aos dados de FC, CO
2
e RMS, nos grupos SA e IM.
Modelo estatístico de Hinkley
Variáveis Gold-Standard
FC
CO
2
RMS
Potência (W)
65,30±10,86 65,00±11,91 62,50±10,66 69,90±16,47
FC (bpm)
97,41±12,75 95,37±11,51 96,91±11,34 98,92±10,60
O
2
(ml/min)
792,31±140,56 798,90±144,17 766,76±136,88 837,78±180,27
O
2
/kg
(ml/kg/min)
10,95±1,87 11,03±1,81 10,56±1,55 11,48±1,68
CO
2
(mlmin)
775,34±129,24 785,24±134,09 745,85±130,63 830,80±197,55
E
(l/min)
24,83±4,89 25,15±4,93 23,94±4,40 26,17±5,29
SA (n=10)
RMS
1,19±0,21 1,16±0,21 1,13±0,18 1,18±0,20
Potência (W)
58,30±14,64 51,60±12,93 56,90±12,55 56,20±15,16
FC (bpm)
92,50±15,13 90,10±18,10 90,58±13,96 98,61±22,18
O
2
(ml/min)
738,10±104,09 705,99±138,93 727,04±81,76 845,17±272,39
O
2
/kg
(ml/kg/min)
9,27±1,94 8,56±1,97 8,76±0,94 10,39±4,10
CO
2
(mlmin)
732,60±96,27 693,49±163,06 714,12±90,51 882,59±352,19
E
(l/min)
26,27±2,94 24,89±4,40 25,55±3,25 31,18±10,53
IM (n=10)
RMS
0,89±0,17 0,86±0,15 0,93±0,21 0,87±0,20
SA = voluntários saudáveis; IM = voluntários com infarto antigo do miocárdio; FC = freqüência
cardíaca; O
2
= consumo de oxigênio; CO
2
= produção de gás carbônico; E = ventilação.
94
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
Extremos
Potência (W)
20
40
60
80
100
120
Visual H-FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 23. Valores de potência, em Watts (W), no limiar de anaerobiose identificado
pelo método visual gráfico ventilatório (gold standard) e modelo de
Hinkley aplicado aos dados de produção de gás carbônico ( CO
2
), de
freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos grupos SA
(n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%.
95
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
Frequencia Cardiaca (bpm)
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Visual H-FC HVCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 24. Valores da freqüência cardíaca, em bpm, no limiar de anaerobiose
identificado pelo método visual gráfico ventilatório (gold standard) e
modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás carbônico
( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos
grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%.
96
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
Consumo de oxigênio (ml/min)
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Visual H-FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 25. Valores do consumo de oxigênio, em ml/min, no limiar de anaerobiose
identificado pelo método visual gráfico ventilatório (gold standard) e
modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás carbônico
( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos
grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%.
97
Média + DP
Média - DP
Média
Extremos
Outliers
Consumo de oxigênio (ml/kg/min)
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Visual H-FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 26. Valores do consumo de oxigênio, em ml/kg/min, no limiar de anaerobiose
identificado pelo método visual gráfico ventilatório (gold standard) e
modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás carbônico
( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos
grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%.
98
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
Produção de gás carbônico (ml/min)
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Visual H-FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 27. Valores da produção de gás carbônico, em ml/min, no limiar de
anaerobiose identificado pelo método visual gráfico ventilatório (gold
standard) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás
carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da
eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância
α = 5%.
99
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
Ventilação (l/min)
10
20
30
40
50
60
Visual H-FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 28. Valores da ventilação, em L/min, no limiar de anaerobiose identificado
pelo método visual gráfico ventilatório (gold standard) e modelo de
Hinkley aplicado aos dados de produção de gás carbônico ( CO
2
), de
freqüência cardíaca (FC) e RMS da eletromiografia, dos grupos SA
(n=10) e IM (n=10). Nível de significância α = 5%.
100
Média + DP
Média - DP
Média
Outliers
RMS (unidades normalizadas)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
Visual H- FC H-VCO2 H-RMS Visual H-FC H-VCO2 H-RMS
Saudáveis
Coronariopatas
Figura 29. Valores do RMS da eletromiografia, em unidades normalizadas, no limiar
de anaerobiose identificado pelo método visual gráfico ventilatório (gold
standard) e modelo de Hinkley aplicado aos dados de produção de gás
carbônico ( CO
2
), de freqüência cardíaca (FC) e RMS da
eletromiografia, dos grupos SA (n=10) e IM (n=10). Nível de significância
α = 5%.
4.5. Correlação entre os valores das diferentes variáveis cardiorrespiratórias e
musculares estudadas no limiar de anaerobiose determinado pelo método
visual gráfico (gold standard) e os determinados pelo modelo de Hinkley
para os indivíduos saudáveis e com infarto antigo do miocárdio.
A tabela 3 apresenta a análise de correlação realizada entre os valores de
potência, em Watts, consumo de oxigênio, em ml/min, consumo de oxigênio
corrigido pela massa corporal (ml/kg/min), freqüência cardíaca, em bpm, produção
em gás carbônico, em ml/min, ventilação, em l/min e RMS em unidades
normalizadas no limiar de anaerobiose determinado pelo método visual gráfico das
101
variáveis ventilatórias (gold standard) e pelo modelo estatístico de Hinkley aplicado
aos dados de FC, CO
2
e RMS da EMG, para os grupos SA e IM.
Podemos observar que para os indivíduos saudáveis as correlações foram
significantes (p<0,05) para todas as variáveis estudadas, apresentando fortes e
medianos índices de correlação. Já no grupo IM verificamos correlações
significantes quando avaliado a variável potência (determinado pelo método de
Hinkley aplicado aos dados de CO
2
e RMS da EMG), o O
2
corrigido pela massa
corporal (determinado pelo método de Hinkley aplicado aos dados de RMS da
EMG), a variável FC (determinado pelo método de Hinkley aplicado aos dados de
FC, CO
2
e RMS da EMG) e a variável RMS da eletromiografia (determinado pelo
método de Hinkley aplicado aos dados de FC, CO
2
e RMS da EMG).
102
Tabela 3. Valores do coeficiente de correlação (r) e do nível de significância
estatística (p) obtidos nos testes de correlação entre as diferentes
metodologias, para as variáveis cardiorrespiratórias e musculares para
os grupos SA e IM.
SA (n=10)
IM (n=10)
Gold Standard
Gold Standard
H - FC
r= 0,90
p<0,05
H - FC
r= 0,39
NS
H – CO
2
r= 0,89
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,80
p<0,05
Potência
(W)
H - RMS
r= 0,76
p<0,05
H - RMS
r= 0,81
p<0,05
Gold Standard Gold Standard
H - FC
r= 0,94
p<0,05
H - FC
r= 0,59
NS
H – CO
2
r= 0,93
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,20
NS
Consumo
de Oxigênio
(ml/min)
H - RMS
r= 0,81
p<0,05
H - RMS
r= 0,59
NS
Gold Standard
Gold Standard
H - FC
r= 0,93
p<0,05
H - FC
r= 0,10
NS
H –
CO
2
r= 0,93
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,41
NS
Consumo
de Oxigênio
(ml/kg/min)
H - RMS
r= 0,72
p<0,05
H - RMS
r= 0,74
p<0,05
Gold Standard
Gold Standard
H - FC
r= 0,94
p<0,05
H - FC
r= 0,84
p<0,05
H - CO
2
r= 0,95
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,90
p<0,05
Freqüência
cardíaca
(bpm)
H - RMS
r= 0,97
p<0,05
H - RMS
r= 0,74
p<0,05
Gold Standard
Gold Standard
H - FC
r= 0,92
p<0,05
H - FC
r= -0,34
NS
H – VCO
2
r= 0,88
p<0,05
H – VCO
2
r= -0,20
NS
Produção
de gás
carbônico
(ml/min)
H - RMS
r= 0,74
p<0,05
H - RMS
r= 0,40
NS
Gold Standard Gold Standard
H - FC
r= 0,97
p<0,05
H - FC
r= -0,57
NS
H – VCO
2
r= 0,93
p<0,05
H – VCO
2
r= -0,09
NS
Ventilação
(l/min)
H - RMS
r= 0,79
p<0,05
H - RMS
r= -0,01
NS
Gold Standard
Gold Standard
H - FC
r= 0,82
p<0,05
H - FC
r= 0,96
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,80
p<0,05
H – VCO
2
r= 0,89
p<0,05
RMS da
EMG (µ
µµ
µV)
H - RMS
r= 0,67
p<0,05
H - RMS
r= 0,93
p<0,05
NS = sem diferença estatisticamente significativa (p>0,05); SA = voluntários saudáveis; IM =
voluntários com infarto antigo do miocárdio; H - FC = modelo estatístico de Hinkley aplicado aos
dados de freqüência cardíaca; H- CO
2
= modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de
produção de gás carbônico; H-RMS = modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de RMS da
EMG.
103
4.6. Comparações das variáveis cardiorrespiratórias, metabólicas e da
potência entre os indivíduos saudáveis e com infarto antigo do miocárdio
determinados pelo método Gold Standard
Na tabela 4 estão apresentados os valores de potência (em Watts) consumo
de oxigênio absoluto (em ml/min) e corrigido pela massa corporal (em ml/kg/min),
produção de gás carbônico (em ml/min), freqüência cardíaca (em bpm), ventilação
(em l/min), equivalentes ventilatórios de oxigênio e de gás carbônico e eficiência (em
ml/min/W) alcançados pelos voluntários saudáveis e com infarto antigo do miocárdio
no momento do LA e no pico do esforço. Também estão apresentados os
percentuais da freqüência cardíaca e do consumo de oxigênio no LA em relação ao
pico do esforço.
Em relação à potência, embora a média dos valores apresentados pelos
saudáveis tenha sido maior, as diferenças não atingiram significância estatística
(p>0,05) entre os grupos estudados, tanto no LA quanto no pico.
Os valores de O
2
, em ml/kg/min, determinado no momento do limiar de
anaerobiose e no pico do esforço foram maiores para os voluntários saudáveis
comparativamente aos voluntários com infarto antigo do miocárdio, com diferença
estatisticamente significante (p<0,05) em ambas as condições. Já os valores de
O
2
, em ml/min, apenas apresentaram diferença estatisticamente significante
(p<0,05) no pico do esforço. Por meio da análise do O
2
, em ml/kg/min, atingido no
pico do esforço durante o teste ergoespirométrico, os voluntários saudáveis foram
classificados com aptidão aeróbia fraca e os com infarto antigo do miocárdio com
aptidão fraca e muito fraca da American Heart Association (AHA).
104
Ainda, não foram encontradas diferenças significativas (p>0,05) entre os
grupos estudados tanto na CO
2
quanto na E e na relação ∆ O
2
/∆potência . Já
em relação aos equivalentes ventilatórios de oxigênio e de gás carbônico, os
voluntários com infarto antigo do miocárdio apresentaram valores significativamente
(p<0,05) maiores tanto no LA quanto no pico do esforço.
Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes (p>0,05)
entre os valores percentuais de FC e de O
2
no LA em relação ao pico do esforço,
entre os voluntários saudáveis e com infarto antigo do miocárdio.
105
Tabela 4. Potência e variáveis cardiorrespiratórias determinados no limiar de
anerobiose pelo método Gold Standard e no pico do esforço, dos
voluntários saudáveis (n=10) e com infarto antigo do miocárdio (n=10).
Variáveis LA PICO
SA (n=10) IM (n=10) SA (n=10) IM (n=10)
Potência (W)
65,12±11,06 58,30±14,64 142,70±16,91 124,90±26,53
O
2
(ml/min)
792,31±140,56 738,10±104,09 1579,40±260,94
+
1301,10±234,59
O
2
(ml/kg/min)
11,04±1,92* 8,9±1,85 21,67±1,31
+
16,20±3,91
CO
2
(ml/min)
775,34±129,24 732,60±96,27 1935,60±313,33 1642,40±343,80
FC (bpm)
97,85±12,97 92,50±15,13 146,40±14,84 130,10±24,09
E (L/min)
24,83±4,89 26,27±2,94 63,37±11,45 61,08±12,78
E / O
2
31,30±2,67* 35,97±4,67 40,31±5,57
+
47,08±5,76
E / CO
2
31,94±2,66* 36,13±4,16 32,76±3,48
+
37,48±3,81
∆ O
2
/∆potência
(ml/min/W)
8,51±1,92 8,78±1,54 9,40±1,21 8,80±0,91
% FC pico
65,70±5,24 72,03±9,06
- -
% O
2
pico
51,43±8,03 57,72±8,44
- -
* p<0.05 em relação ao grupo com infarto antigo do miocárdio no limiar de anaerobiose;
+
p<0.05 em relação ao grupo com infarto antigo do miocárdio no pico do esforço;
SA = voluntários saudáveis; IM = voluntários com infarto antigo do miocárdio; FC = freqüência cardíaca;
O
2
= consumo de oxigênio; CO
2
= produção de gás carbônico; E = ventilação.
106
4.7. Correlação entre a modulação autonômica da freqüência cardíaca em
repouso e capacidade e potência aeróbia durante protocolo em rampa
para os grupos SA e IM
A tabela 5 ilustra as correlações entre os índices no domínio do tempo (DT) e
da freqüência (DF) da variabilidade da freqüência cardíaca estudada durante a
posição supina e sentada em repouso e o consumo de oxigênio absoluto e corrigido
pela massa corporal obtidos do limiar de anaerobiose e no pico do esforço, nos
grupos SA e IM.
Podemos observar que as correlações foram significantes para o índice
RMSSD (em supino e sentado) correlacionados com O
2
corrigdo pela massa
corporal no LA e no pico do esforço e o O
2
absoluto no LA; também foram
encontradas correlações significantes para o índice BF (supino) correlacionado com
o O
2
corrigido pela massa corporal no pico do esforço e AF (sentado)
correlacionado com O
2
corrigido pela massa corporal no LA. As demais correlações
foram fracas e não atingiram significância estatística.
107
Tabela 5. Correlações entre os índices no domínio do tempo (DT) e da freqüência
(DF) da variabilidade da freqüência cardíaca estudada durante a posição
supina e sentada em repouso e o consumo de oxigênio absoluto e
corrigido pela massa corporal obtidos do limiar de anaerobiose e no pico
do esforço, nos grupos SA e IM.
O
2
no LA
(ml/kg/min)
O
2
no pico
(ml/kg/min)
O
2
no LA
(ml/min)
O
2
no pico
(ml/min)
r=0,47 r=0,45 r=0,47 r=0,05
RMSSD supino (ms)
p<0,05 p<0,05 p<0,05 NS
r=0,61 r=0,52 r=0,51 r=0,06
RMSSD sentado (ms)
p<0,05 p<0,05 p<0,05 NS
r=0,42 r=0,53 r=0,14 r=-0,24
BF supino (ms
2
/Hz)
NS p<0,05 NS NS
r=0,39 r=0,43 r=0,27 r=-0,06
BF sentado (ms
2
/Hz)
NS NS NS NS
r=0,34 r=0,30 r=0,22 r=-0,001
AF supino (ms
2
/Hz)
NS NS NS NS
r=0,54 r=0,45 r=0,44 r=0,04
AF sentado (ms
2
/Hz)
p<0,05 NS NS NS
r=-0,07 r=-0,36 r=-0,21 r=-0,34
BFun supino
NS NS NS NS
r=-0,25 r=-0,67 r=-0,19 r=-0,27
BFun sentado
NS NS NS NS
r=-0,06 r=-0,36 r=0,21 r=0,34
AFun supino
NS NS NS NS
r=0,25 r=0,-0,07 r=0,19 r=0,27
AFun sentado
NS NS NS NS
r=-0,06 r=0,29 r=-0,21 r=-0,40
BF/AF supino
NS NS NS NS
r=-0,18 r=0,05 r=-0,13 r=-0,23
BF/AF sentado
NS NS NS NS
NS = sem diferença estatisticamente significativa (p>0,05); O
2
= consumo de oxigênio; BF = banda
de baixa freqüência em unidades absolutas; AF = banda de alta freqüência em unidades absolutas;
BFun = banda de baixa freqüência em unidades normalizadas; AFun = banda de alta freqüência em
unidades normalizadas.
108
5. DISCUSSÃO
109
5.1. Voluntários estudados
Diversos estudos têm mostrado que as respostas fisiológicas dos sistemas
orgânicos, tanto em repouso como durante o exercício físico são influenciadas por
vários fatores, tais como: idade, sexo, características antropométricas, hábitos de
vida, nível de condicionamento físico, condição de saúde e fatores ligados às
condições ambientais (GALLO Jr et al., 1995; BARBOSA, BARBOSA FILHO, DE SA,
1996; DAVY et al., 1998; SCHUIT et al., 1999; SILVA et al., 1999; RIBEIRO et al.,
2000; ANGELINK et al., 2001; CATAI et al., 2002). Dessa forma, buscou-se neste
estudo a padronização de alguns desses fatores, com especial atenção às
condições ambientais.
As características de idade e massa corporal foram significativamente
diferentes entre os voluntários estudados, porém vale ressaltar que esse fator não
interferiu na comparação entre as diferentes metodologias de determinação do LA,
nem nas correlações entre tais metodologias, já que essas análises foram feitas
intra-grupos, ou seja, não sofrendo a interferência da diferença de idades.
Particular cuidado foi tomado na inclusão ou exclusão dos voluntários em
cada grupo, de modo que os voluntários com infarto antigo do miocárdio
selecionados se encontravam numa fase estável da doença.
Para a aplicação dos protocolos experimentais procedemos a familiarização
dos voluntários com os equipamentos, com o pessoal técnico e com a metodologia
aplicada. Os voluntários somente foram submetidos aos testes de esforço físico
desde que suas condições fisiológicas basais estivessem estáveis e não
apresentassem alterações que contra-indicassem a realização de exercício físico.
Adicionalmente, procurou-se sempre aplicar os testes em sala climatizada quanto à
110
temperatura e a umidade relativa do ar, para que não interferissem nas respostas
fisiológicas.
5.2. Protocolo de avaliação clínica cardiológica
Em relação a condição de repouso, tem sido referido que a freqüência
cardíaca média encontra-se entre 60 e 100 bpm (MCARDLE, KATCH, KATCH,
2003). Para os voluntários deste estudo, foram encontrados valores médios de 68 e
73bpm para os grupos SA e IM, respectivamente. Em relação a PA de repouso, os
voluntários SA e IM apresentaram valores médios de PAS de 117,5 e 131,5mmHg,
respectivamente e valores médios de PAD de 78,5 e 80,5mmHg, respectivamente.
Segundo a IV Diretriz Brasileira de Hipertensão Arterial (2002), os valores
apresentados pelos voluntários saudáveis estão dentro da faixa de normalidade e os
dos voluntários com infarto antigo do miocárdio são classificados como limítrofes,
considerando-se a PAS. Em relação ao pico do esforço, tanto os grupos SA e IM
apresentaram valores de FC pico (148 e 146 bpm, respectivamente)
significativamente (p<0,05) inferiores aos valores preditos (167 e 161bpm,
respectivamente), indicando um teste de exercício submáximo (KARVONEN,
KCNTALA & MUSTALA, 1957).
A II Diretriz da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico
(2002) refere, como alguns dos critérios de interrupção do teste ergométrico, o
aumento da PAD até 120mmHg e o aumento da PAS até 260mmHg. Os voluntários
saudáveis deste estudo apresentaram valores médios de PAS e PAD no pico do
esforço de 190 e 87,5mmHg, respectivamente, enquanto que os voluntários com
infarto antigo do miocárdio apresentaram valores médios de 210 e 97,5mmHg para
111
PAS e PAD no pico, respectivamente. Esses dados sugerem que os indivíduos
apresentaram resposta adequada de pressão arterial ao estresse físico, sendo que
as variações da PAD de ambos os grupos quando comparada aos valores de
repouso podem estar relacionadas ao padrão de vida sedentário e baixo nível de
condicionamento físico dos indivíduos saudáveis e a própria patologia associada ao
sedentarismo nos indivíduos com infarto antigo do miocárdio.
5.3. Modulação autonômica da FC
No presente trabalho, utilizamos a VFC para avaliar a modulação autonômica
cardíaca, por se tratar de um método não-invasivo, eficaz e de baixo custo. Estudos
relatam importantes alterações da mesma em função da idade (BARBOSA,
BARBOSA FILHO, DE SÁ, 1996; MIGLIARO et al., 2001; MELO et al., 2005) do nível
de condicionamento físico (DE MEERSMAN, 1993, DAVY et al., 1998; MELO et al.,
2005)
e da presença de fatores de risco para doença da artéria coronária (DAC)
(MALPAS & MALING, 1990; BARBOSA FILHO, BARBOSA, CORDOVIL, 2002) ou
DAC estabelecida (BIGGER et al., 1992; KLEIGER et al., 1995; RIBEIRO et al.,
2000).
Em relação à mudança postural da posição supina para sentada, ocorrem
modificações das variáveis cardiovasculares devido aos desvios hidrostáticos e
respostas reflexas, causadas pelo deslocamento de sangue das extremidades
superiores para as inferiores, diminuição do volume sistólico, aumento da FC para
manutenção do débito cardíaco e da pressão arterial sistêmica, ativação dos
mecanoceptores arteriais e cardiopulmonares e integração de informações
periféricas e centrais. Ainda tem sido observada variações na modulação vago-
112
simpática, envolvendo a ativação das vias eferentes simpática e menor atuação da
eferência parassimpática para o coração (LINDQVIST, 1990).
No que se refere a VFC no, DF, dados da literatura mostram que em sujeitos
jovens saudáveis ocorrem alterações significativas relacionadas ao aumento da
banda BF e na razão BF/AF, bem como diminuição da banda AF em decorrência da
mudança postural (LOW et al., 1990). Da mesma forma, no trabalho de Jesus
(1996), que estudou homens e mulheres, em uma faixa etária bastante ampla (de 19
a 45 anos), foram encontradas diferenças significativas das bandas de freqüência
mencionadas, tanto em valores absolutos como em dados normalizados, além da
razão BF/AF, na transição da posição supina para a posição ortostática.
A literatura refere que o avanço da idade (BARBOSA, BARBOSA FILHO, DE
SÁ, 1996; DAVY et al., 1998; MIGLIARO et al., 2001, MELO et al., 2005), bem como
a presença de cardiopatias, como infarto do miocárdio (KLEIGER et al., 1995)
podem provocar uma diminuição da modulação autonômica da freqüência cardíaca.
Em decorrência do envelhecimento, ocorrem alterações do sistema
cardiovascular, com mudanças estruturais e funcionais na sensibilidade dos tecidos,
no sistema de condução cardíaco, nos vasos sanguíneos e barorreceptores,
aumento da rigidez miocárdica e diminuição no enchimento ventricular, que vão
refletir na hemodinâmica (WALSH, 1987). Além disso, ocorrem alterações na
modulação do sistema nervoso autônomo no coração (LAKATTA & LEVY, 2003),
sendo, portanto, a idade um importante determinante da VFC (TSUJI et al., 1996).
Ainda, a presença de cardiopatias, bem como durante isquemia miocárdica ou
infarto agudo do miocárdio (IAM) podem levar a um decréscimo principalmente na
atividade do componente vagal e relativa predominância simpática. Assim, em
estudos clínicos têm sido mostrado que a sensibilidade baroreflexa e a variabilidade
113
da freqüência cardíaca estão reduzidas nas primeiras horas e dias após evento
agudo de infarto do miocárdio (BINKLEY et al., 1995). Porém, nesse período a VFC
poderia estar sofrendo influências do processo de remodelamento do ventrículo
esquerdo pós-infarto agudo do miocárdio que ocorre em duas etapas: uma fase
precoce (até 72 horas) e uma fase tardia, após 72 horas (ABE, TAMURA, NASU,
2003; MARTIN, SUTTON, SHARPE, 2000) e até 6 meses pós-infarto (BIGGER et
al., 1991; LOMBARDI et al., 1997) e que causa um predomínio na atividade
simpática no coração.
No presente estudo, as alterações que ocorrem na VFC em decorrência da
mudança postural e da presença de coronariopatia não foram verificadas quando
realizada a análise da interação entre os grupos e a mudança de postura de supino
para sentado.
Assim, nossos dados são suportados pela revisão de Perini & Veicsteinas
(2003), que mostra que, com o envelhecimento em presença do sedentarismo, as
alterações nos índices espectrais da VFC em relação à mudança de postura passam
a não ter significância estatística, embora sejam discordantes de outros trabalhos
que estudaram os efeitos da mudança postural na VFC em homens jovens
saudáveis (LOW et al., 1990) e homens e mulheres saudáveis em um único grupo
com uma ampla faixa etária (de 19 a 45 anos) (JESUS, 1996).
Considerando-se que tem sido observada uma tendência a que ocorra uma
progressiva normalização do balanço simpato-vagal após o período de
remodelamento ventricular que ocorre em cerca de 4-6 meses pós IAM (BIGGER et
al., 1991; LOMBARDI et al., 1997), a semelhança de valores dos índices de VFC
observada entre saudáveis sedentários e portadores de infarto antigo do miocárdio,
114
no presente trabalho, pode ser devida à própria redução da VFC advinda do avanço
da idade, esperada mesmo em indivíduos saudáveis.
Ressalta-se ainda que apesar de os voluntários com infarto antigo do
miocárdio não terem realizado o ecocardiograma para que pudéssemos nos
certificar de que já tivessem ultrapassado o período de remodelamento ventricular,
estes foram estudados após seis meses do evento agudo, período este em que
possivelmente o processo de remodelamento ventricular já teria ocorrido.
5.4. Teste Ergoespirométrico
Durante a realização de um exercício físico dinâmico, existe a necessidade de
aumentar o aporte de oxigênio e de nutrientes aos músculos em atividade. Desta
forma, ocorrem alterações nas variáveis cardiorrespiratórias, de modo a manter a
atividade muscular ao longo do exercício (GALLO JR. et al., 1990).
O teste ergoespirométrico (ou cardiopulmonar) nos fornece um meio de
evidenciar o funcionamento anormal do sistema cardiorrespiratório, que pode não
ser aparente em repouso e que pode significar um processo patológico particular
(European Respiratory Society, 1997). No entanto para a avaliação da normalidade
das respostas ao teste de exercício devem ser considerados aspectos como idade,
gênero e características antropométricas, os quais podem influenciar os resultados
da ergoespirometria (NEDER et al., 2001).
Em nosso estudo o protocolo de avaliação do teste ergoespirométrico foi
individualizado, procurando-se uma otimização da rampa. Para isso o incremento de
potência foi determinado de acordo com a fórmula proposta por Wasserman et al.
115
(1999), que leva em consideração a altura, a idade, a massa corporal e o sexo de
cada voluntário.
A duração do período da rampa dos testes ergoespirométricos realizados
nessa pesquisa variaram de 6:25 a 12:56 minutos. De acordo com dados de
Buchfuhrer et al. (1983), o protocolo utilizado superou a duração mínima
preconizada para a determinação do LA, que seria de 6 minutos e, ainda, ficou
próximo do tempo ideal proposto para a obtenção de valores de O
2
pico ou
máximo, que seria de 10±2 minutos.
Entretanto, todos os voluntários, com exceção de um coronariano, não
conseguiram alcançar a condição de platô de resposta do O
2
(achatamento), em
condições de incremento progressivo das potências aplicadas, que é o critério
utilizado para caracterização da saturação do transporte de oxigênio, na condição de
exercício dinâmico (ROWELL, 1986; WASSERMAN et al., 1999).
Ainda, por meio do protocolo experimental do presente estudo, foi possível
identificar o LA, termo usualmente utilizado para designar o nível de potência ou de
O
2
durante o esforço físico, acima do qual a produção de energia aeróbia é
suplementada por mecanismos anaeróbios (WASSERMAN et al., 1999).
O aumento da demanda metabólica observado em intensidades de exercício
próximas ao LA ocorre principalmente em decorrência de um maior recrutamento de
unidades motoras, necessárias para a manutenção da contração muscular exigida
pelo exercício físico (NAGATA et al., 1981; MATEIKA & DUFFIN, 1994; GLASS et
al., 1998; BEARDEN & MOFFATT, 2001). Com o aumento contínuo da potência
aplicada, em um protocolo de exercício físico dinâmico do tipo rampa, as fibras
musculares do tipo I começam a entrar em estado de fadiga a partir de uma
determinada intensidade de esforço, sendo necessário então o recrutamento
116
adicional de fibras do tipo II, refletido por um aumento na amplitude do sinal
mioelétrico (NAGATA et al., 1981; MATEIKA & DUFFIN, 1994; LUCÍA et al., 1997;
GLASS et al., 1998; BEARDEN & MOFFATT, 2001). Essas fibras, por serem
energeticamente menos econômicas, promovem um aumento substancial da
demanda metabólica muscular (BEARDEN & MOFFATT, 2001), que será atendida
pelos ajustes promovidos pelos centros cardiovascular e respiratório bulbares
(MITCHELL, 1990; GALLO JR. et al., 1995; WASSERMAN et al., 1999).
Um aspecto importante a ser discutido no presente estudo é que as
alterações do padrão de resposta das variáveis cardiorrespiratórias e musculares
mostraram-se interligadas e interdependentes. Dessa maneira, a quantificação do
LA pode ser realizada pela análise do comportamento dessas variáveis, cujos
aumentos desproporcionais são concernentes aos ajustes cardiorrespiratórios
necessários para atender a demanda metabólica decorrente do crescente
recrutamento de unidades motoras, refletido pela elevação pronunciada do índice
RMS do sinal mioelétrico, que ocorre próxima ao LA.
O LA pode ser identificado por métodos invasivos, como a dosagem de
concentração de lactato e/ou de bicarbonato plasmático presente no sangue (YEH et
al., 1983), dosagem da concentração de glicose sanguínea (SIMÕES et al., 1999) ou
por métodos não invasivos, como o estudo do comportamento da FC e de sua
variabilidade (ALONSO et al., 1998; GARCEZ et al., 2001; MARÃES, 2005), por
meio da análise das variáveis metabólicas e ventilatórias (CATAI, 1999;
WASSERMAN et al., 1999; YASBEK JR et al., 2001; CATAI et al., 2002) e pelo
estudo da atividade muscular (JAMMES, CAQUELARD, BADIER, 1998).
A transição do metabolismo aeróbio para o anaeróbio tem sido foco de vários
estudos nas últimas décadas. Durante um protocolo incremental a relação entre
117
intensidade de exercício e dos muitos parâmetros envolvidos, tais como FC, E,
O
2
e lactacidemia é linear até um ponto de quebra, o qual tem sido considerado
como um indicador de mudança metabólica.
A análise visual da cinética das variáveis ventilatórias O
2
e
CO
2
é referida
na literatura como um método confiável na determinação do LA e está validado em
relação à técnicas invasivas como, por exemplo, a dosagem de lactato sanguíneo
(WASSERMAN et al., 1999).
Porém, a determinação visual do LA conta com a interpretação pessoal do
avaliador, necessitando assim de um bom treinamento de toda a equipe envolvida
na avaliação. Em nosso estudo, na determinação do LA pelo método visual, foram
consideradas as observações de três avaliadores independentemente, sendo que se
ocorresse uma variação inter-observadores maior que 10% seria considerado os
dados de um quarto avaliador que não foi necessário por não ter sido encontrada
grandes diferenças entre eles.
Alguns trabalhos de nosso grupo de pesquisa já vem estudando a aplicação
de algoritmos para a determinação do LA (SOLER et al., 1989; CRESCÊNCIO et al.,
2003; MARÃES, 2004, SAKABE, 2004; MARÃES et al., 2005), porém é necessário
que essas rotinas sejam aprimoradas e aplicadas em diferentes populações para
que possa ser implementada como um método automático ou semi-automático de
determinação do LA.
No presente estudo, a partir do desenvolvimento de uma rotina em conjunto
com o NUPEF e o Departamento de Estatística da UFSCar, utilizou-se o modelo
estatístico de Hinkley, que se baseia no método da máxima verossimilhança para
identificar o ponto de mudança, por meio de regressão bissegmentada, do padrão de
comportamento de uma série de dados de diferentes variáveis durante um teste de
118
exercício dinâmico com protocolo incremental. Essa rotina foi inicialmente
implementada e aplicada em alguns trabalhos realizados em nosso grupo de
pesquisa em estudos com jovens saudáveis (MARÃES, 2004), homens de meia-
idade saudáveis (SAKABE, 2004) e homens de meia-idade hipertensos (OTTERÇO,
2004; PESSOTI, 2005).
CRESCÊNCIO (2002) estudando um modelo matemático bissegmentado
aplicado aos dados de CO
2
para a determinação do LA, avaliou indivíduos em
diferentes faixas etárias utilizando o método da soma do quadrado dos resíduos em
uma combinação de ajustes lineares e quadráticos, não encontrando diferenças
estatisticamente significantes entre o ajuste linear-linear e o método visual (gold
standard), apesar de o matemático subestimar o LA. Com a utilização do modelo
estatístico de Hinkley nós não encontramos esse tipo de erro sistemático de
subestimação do LA, além de não termos encontrado diferenças estatisticamente
significantes (p>0,05) em relação ao método gold-standard, mostrando resultados
encorajadores na utilização deste tipo de metodologia de análise e identificação do
LA.
Sakabe (2004) utilizou a mesma rotina aplicada neste trabalho às variáveis
respiratórias e metabólicas obtidas em um protocolo em rampa e não encontrou
diferenças significativas em relação ao método gold-standard para indivíduos
saudáveis de meia idade. Resultados semelhantes foram observados nos trabalhos
de Marães (2004) e Otterço (2004) estudando homens jovens saudáveis e homens
de meia-idade hipertensos, respectivamente.
Contudo, a avaliação do LA por meio de parâmetros respiratórios requer a
utilização de equipamentos de alto custo para obtenção e manutenção, como o
sistema ergoespirométrico, os quais geralmente não estão presentes na maioria das
119
clínicas de reabilitação cardiovascular. Por isso a FC e a EMG de superfície vem
sendo estudada como formas alternativas para a determinação de tal parâmetro, o
qual é muito importante para a prescrição adequada da fisioterapia cardiovascular.
Estudos com mulheres não treinadas encontraram um ponto de mudança no
padrão de resposta da FC durante protocolo em degrau descontínuo, sugerindo
também que o ponto de quebra no incremento da FC durante exercício dinâmico
com carga crescente pode ser utilizado para se determinar o limiar de anaerobiose
(HOFMANN et al., 1994; BUNC et al., 1995).
Nesses trabalhos também foram utilizados modelos de regressão linear,
porém com tipo de protocolo diferente do utilizado no presente estudo. Além disso,
nesses trabalhos o modelo de referência na comparação foi a coleta de lactato
sanguíneo, porém os dados corroboram os encontrados no presente estudo, já que
em ambos foi possível determinar o LA pelo modelo estatístico e este não foi
significativamente diferente aos modelos de referência de comparação.
Durante os últimos anos, alguns trabalhos têm relacionado uma quebra na
linearidade da atividade eletromiográfica (avaliada por ponto de mudança no
comportamento do RMS ou da freqüência mediana da EMG de superfície em função
do tempo de exercício) ao limiar de anaerobiose. Alguns estudos mostram que o
aumento no RMS da EMG de superfície reflete um maior recrutamento de unidades
motoras para a manutenção do nível de força requerida (MATEIKA E DUFFIN, 1994;
JAMMES et al., 1998).
O ponto de mudança na EMG (limiar de anaerobiose eletromiográfico –
EMG
L
) tem sido detectado durante a transição do metabolismo aeróbio para o
anaeróbio em intensidades similares ao limiar de lactato e ao limiar ventilatório
120
(VIITASALO et al., 1985). Esse fato sugere que o limiar de eletromiografia pode ser
utilizado como um método alternativo e não-invasivo de determinação do LA.
Lucía et al. (1997) estudou um modelo matemático bissegmentado que
detectava o ponto de quebra de linearidade da relação amplitude do sinal mioelétrico
do vasto lateral/potência. Nesse estudo, os autores referem que esse ponto coincide
com o aumento do equivalente ventilatório do oxigênio, ou seja, com o primeiro LA
quantificado pela análise das variáveis ventilatórias e metabólicas.
A detecção do EMG
L
tem sido interpretado como um sinal de recrutamento
adicional de fibras do tipo II durante um exercício incremental (NAGATA et al.,1981;
MATEIKA & DUFFIN, 1994). Mecanismos humorais, como as alterações na
concentração de K
+
no meio extracelular em altos níveis de exercício parecem
influenciar o mecanismo ventilatório e o processo de contração muscular, causando
aumento na ventilação e estímulo a maior recrutamento de fibras musculares,
tornando assim as alterações cardiorrespiratórias e musculares diretamente
relacionadas (Hanon et al., 1998).
Wasserman et al (1990) propõem que o primeiro limiar ventilatório e as
mudanças na ventilação que são observadas neste limiar são mediadas pelo
aumento da atividade quimiorreceptora periférica induzida por um aumento no CO
2
não metabólico, derivado do tamponamento de íons hidrogênio da dissociação do
ácido láctico produzido pela musculatura em exercício. Porém o papel dos
quimiorreceptores periféricos no controle da ventilação durante exercício tem sido
questionado.
Assim, Mateika & Duffin (1994) estudando o limiar eletromiográfico, utilizando
protocolo incremental, em condições de normoxia, hipóxia e hiperóxia, buscando
avaliar a participação conjunta dos quimiorreceptores periféricos, sugerem que a
121
ocorrência do aumento não linear na EMG em intensidades similares ao LA pode
estar mais relacionada ao aumento da ativação neural, a qual se origina diretamente
de centros motores superiores ou indiretamente via co-ativação alfa-gama de
motoneurônios que inervam as fibras musculares do membro exercitado. Esses
resultados mostram que a coincidência dos limiares ventilatório e eletromiográfico
pode ocorrer independentemente da atividade quimiorreceptora periférica, já que tais
mudanças foram observadas em hiperóxia quando a atividade quimiorreceptora
periférica foi provavelmente abolida.
Esses autores ainda sugerem que as mudanças na concentração de lactato e
nos quimiorreceptores periféricos não são responsáveis pelo primeiro limiar
ventilatório, e sim que, o primeiro LA durante exercício incremental parece ser
mediado por alterações na atividade neural que ocorrem em conjunto com o
recrutamento de unidades motoras adicionais.
No presente trabalho não foram encontradas diferenças estatisticamente
(p>0,05) significantes entre os valores das variáveis encontradas no LA determinado
pelo modelo estatístico de Hinkley aplicado ao RMS e o modelo gold-standard.
Nossos resultados estão de acordo com o trabalho de Lucía et al. (1997) que
estudando indivíduos pós-transplante cardíaco, em faixa etária semelhante à nossa,
encontraram semelhança entre os limiares ventilatório, de lactato e eletromiográfico,
confirmando os achados de estudos anteriores com indivíduos saudáveis que
sugerem o uso do limiar eletromiográfico como um método de determinação do LA
(NAGATA et al., 1981; MORITANI et al., 1984).
Viitasalo et al., 1985 aplicando um protocolo incremental em cicloergômetro
encontrou o limiar eletromiográfico em intensidades simultâneas aos limiares de
122
lactato e ventilatório, utilizando como parâmetro de limiar ventilatório a relação
E/ O
2
.
Por outro lado, Hug et al. (2003) estudando jovens ciclistas saudáveis,
detectou dois pontos de quebra na resposta do RMS da eletromiografia, sendo que
somente o segundo ponto se relacionou com o segundo LA ou ponto de
compensação respiratória e o primeiro limiar eletromiográfico aconteceu
significativamente antes do LA ventilatório. A diferença encontrada em relação aos
nossos resultados pode estar principalmente relacionada ao tipo de protocolo
utilizado, que já iniciava numa potência bastante elevada, ao tipo de análise do
ponto de mudança do comportamento das variáveis, tipo e faixa etária dos
voluntários estudados.
Dessa forma, há muitas discrepâncias nos resultados obtidos devido a
variedade dos protocolos experimentais utilizados (contínuo – NAGATA et al., 1981
ou descontínuos – MORITANI et al., 1993) e a diversidade de métodos usados para
se determinar os diferentes limiares. Alguns autores têm usado métodos visuais
(NAGATA et al., 1981); outros tem comparado slopes, os quais tem sido calculados
usando a relação EMG-intensidade de exercício (HÉLAL et al., 1987). Ainda, podem
ocorrer problemas técnicos na coleta e análise do sinal eletromiográfico, além da
variabilidade inter-sujeitos.
Por isso em nosso trabalho, antes do processamento matemático do sinal
eletromiográfico foi realizada uma análise qualitativa do sinal coletado, garantindo
que o período a ser analisado estaria livre de quaisquer interferências,
principalmente às de 60Hz e harmônicas, as mais comumente encontradas. Os
valores de RMS de cada voluntário também foram normalizados pelo valor mediano
obtido da tabela de valores do trecho da rampa do teste ergoespirométrico de cada
123
respectivo voluntário. Esse procedimento foi adotado para que se minimizasse a
variação inter-sujeitos desta pesquisa.
Vale ressaltar que nesse estudo optamos por usar RMS para avaliação da
eletromiografia pelo fato de que grande parte dos estudos encontrados na literatura
para avaliação de pontos de mudança com uso de regressões lineares referem o
uso de parâmetros no domínio do tempo (MYIASHITA et al., 1981; LUCÍA et al.,
1997; JAMMES et al., 1998).
Ainda, há que ser considerado que em nosso estudo a captação da
eletromiografia foi realizada apenas no músculo vasto lateral. Porém segundo Hug et
al. (2003) que estudaram vários músculos envolvidos na atividade de pedalagem
encontrou o limiar eletromiográfico em 100% dos casos apenas nos músculos vasto
lateral e bíceps femoral, sendo que nos outros músculos nem sempre foi possível a
detecção dos pontos de quebra no RMS. Além desse trabalho, a grande maioria dos
estudos, tanto em esteira como em bicicleta, para detecção do LA por meio da EMG
utilizam somente a captação do músculo vasto lateral, por este apresentar um sinal
mais livre de interferências e, portanto, mais fácil de ser coletado (Nagata et al.
1981; Moritani et al. 1993; HANON et al., 1997).
Nossos resultados sugerem que mesmo os indivíduos portadores de infarto
antigo do miocárdio tendo mostrado menor capacidade aeróbia que os saudáveis, o
padrão de resposta no momento da transição do metabolismo aeróbio para o
anaeróbio é similar ao grupo saudável, ou seja, o ponto de mudança ou de quebra
na linearidade do comportamento da CO
2
, da FC e do RMS da EMG está presente
e foi identificável por meio do método estatístico proposto neste estudo.
Em um trabalho preliminar de nosso grupo avaliando o primeiro LA por meio
da análise da VFC e da CO
2
em pacientes com infarto antigo do miocárdio,
124
somente foi possível identificar o padrão de mudança quando avaliado pela CO
2
, já
que o índice RMSSD dos iR-R, em milissegundos, utilizado para avaliar a VFC, já se
apresentava muito baixo no repouso, não se observando uma redução ainda maior e
significativa na transição do metabolismo aeróbio para o anaeróbio (TAKAHASHI et
al., 2003).
Assim, o método aplicado no presente estudo se mostrou eficaz na
identificação do padrão de mudança das respostas das variáveis estudadas
permitindo a quantificação do LA pela utilização de ferramentas de aquisição de
sinais biológicos mais simples, como a FC e a EMGs.
Já que não foram encontradas diferenças significativas entre as metodologias
utilizadas, optamos neste estudo avaliar comparativamente entre os grupos, as
respostas da capacidade aeróbia em níveis submáximos e a potência aeróbia no
pico do esforço pelo método gold-standard.
Utilizamos a análise das variáveis metabólicas e ventilatórias, identificando o
momento do LA, por meio da observação da perda do paralelismo entre as curvas
de O
2
e CO
2
, com um maior aumento da CO
2
em relação ao O
2
(CRESCÊNCIO, 2002; CRESCÊNCIO et al., 2003; MARÃES, 2004; SAKABE, 2004).
De acordo com os resultados deste estudo, podemos verificar que, associado
ao processo de envelhecimento, a presença de cardiopatia leva a uma redução da
capacidade aeróbia, estando de acordo com os dados encontrados na literatura
(WASSERMAN et al., 1997; KOIKE et al., 2003). Segundo Pardaens et al. (2000) os
dados obtidos em intensidades submáximas de exercício são preditores
significativos de eventos cardíacos em indivíduos com insuficiência cardíaca crônica,
porém com poder prognóstico inferior ao O
2
pico. Porém esses dados são muito
125
úteis quando o exercício máximo é contra-indicado ou não é bem tolerado pelos
pacientes.
Dessa forma, a média dos valores de O
2
obtidos no momento do LA dos
voluntários saudáveis, foi de 11,04 ml/kg/min, enquanto no grupo de voluntários com
infarto antigo do miocárdio foi de 8,9 ml/kg/min.
Comparando-se nossos achados e os da literatura, os resultados obtidos no
grupo de saudáveis é concordante com o trabalho de CHACON-MIKAHIL (1998) que
estudou homens com idade média de 44,14 anos, saudáveis, sedentários,
encontrando valor mediano de O
2
no LA de 11,90 ml/kg/min e com o trabalho de
CATAI (1999) que estudando voluntários jovens (com idade entre 20 e 30 anos) e de
meia idade (com idade entre 50 e 60 anos) encontrou valores de O
2
no LA
significativamente menores no grupo de meia idade (12,8 ml/kg/min) em relação aos
jovens (18,8 ml/kg/min), indicando uma menor capacidade aeróbia com o avanço da
idade.
Com relação aos voluntários com infarto antigo do miocárdio, os dados do
presente trabalho estão aquém aos referidos por Wasserman et al. (1999), em um
estudo de caso com um coronariopata, cujo valor de O
2
no LA encontrado foi de
12,5 ml/kg/min. Nossos voluntários apresentaram valores maiores quando
comparados aos valores encontrados por Laethem et al., 2005 em grupo pós-
isquemia com disfunção ventricular esquerda, porém menores que o grupo sem
baixa fração de ejeção. Essas discordâncias podem ser decorrentes de diferenças
em relação à idade dos voluntários, na metodologia utilizada, como o valor da rampa
aplicada ou mesmo o método de determinação do LA.
Samejima et al. (2003), estudando cardiopatas com classes funcionais I, II e
III da NYHA, encontrou valor médio de O
2
no LA de 13,6 ml/kg/min, sendo este
126
valor também superior ao encontrado em nosso trabalho. Porém devemos
considerar o fato de que o referido autor estudou indivíduos em uma ampla faixa
etária (28 – 73 anos) além de ter utilizado protocolo em esteira, uma vez que a
literatura refere que nos protocolos em esteira ergométrica atinge-se valores de O
2
até 10% superiores aos valores obtidos em cicloergômetros (BUCHFUHRER, 1983;
NEDER & NERY, 2003).
Em relação aos achados encontrados neste trabalho, no que se refere ao O
2
no pico do esforço, observou-se valores medianos de 22 ml/kg/min para os
voluntários saudáveis e de 16,5 ml/kg/min para os voluntários com infarto antigo do
miocárdio.
Esses resultados são discordantes do estudo de BARROS NETO et al. (2001)
que encontrou valores médios de O
2
no pico do esforço de 27,32 ml/kg/min e 37,3
ml/kg/min, para cardiopatas e saudáveis respectivamente, sendo estes maiores do
que os valores medianos encontrados em nosso trabalho. Estas discrepâncias
encontradas nos valores obtidos de O
2
, podem ser devidas às características
antropométricas e ao número de voluntários estudados; ao tipo e a precisão dos
equipamentos (cicloergômetro ou esteira ergométrica) usados para aplicar a
intensidade do exercício físico; ao tipo de protocolo experimental utilizado, isto é,
contínuo (rampa ou degraus progressivos) ou descontínuo (degraus), bem como ao
grau de otimização da intensidade aplicada (rampa) em relação à capacidade
aeróbia pré teste.
Outros estudos apresentam valores semelhantes aos nossos. No estudo de
CATAI (1999) e de CHACON-MIKAHIL (1998), os valores de O
2
pico encontrados
para os voluntários saudáveis foram de 28 e 21,70, respectivamente. Em relação
aos voluntários com infarto antigo do miocárdio, KOIKE, em 2003, estudando um
127
total de 164 pacientes com disfunção ventricular esquerda, encontrou valores
médios de O
2
pico de 15,4 ± 4,3 ml/Kg/min. Ainda, Meyer et al. (2005) trabalhando
com voluntários cardiopatas crônicos e Pardaens et al. (2000) avaliando pacientes
candidatos a transplante cardíaco encontraram valores de O
2
pico de 17,6
ml/kg/min e 14,9 ml/kg/min, respectivamente.
Wasserman et al., em 1997, estudando 130 pacientes com insuficiência
cardíaca crônica, faz uma classificação da severidade da doença em relação ao O
2
pico obtido. Segundo essa classificação, indivíduos com O
2
de pico menor que 12
ml/kg/min foram considerados como doentes muito severos; O
2
de pico entre 12 e
16 ml/kg/min foram classificados como moderadamente severos; e pouco severos
quando apresentaram valores dessa variável acima de 16 ml/kg/min. Apesar de em
nosso estudo, trabalharmos com pacientes com infarto antigo do miocárdio, os
mesmos apresentaram valores de O
2
semelhantes ao grupo classificado como
pouco severo.
Por outro lado, comparando os valores médios de O
2
obtidos pelos dois
grupos estudados neste trabalho, no momento do LA, foram encontradas diferenças
estatisticamente significantes, sendo que os voluntários com infarto antigo do
miocárdio apresentaram valores inferiores em relação aos voluntários saudáveis.
Esses resultados são concordantes com a literatura, sugerindo que a presença de
coronariopatia seja responsável por um declínio ainda maior da capacidade aeróbia,
além da que é esperada com o avanço da idade (Wasserman et al., 1999).
Da mesma forma que no LA, os voluntários com infarto antigo do miocárdio,
também apresentaram valores de O
2
pico significativamente inferiores aos
voluntários saudáveis, caracterizando assim uma menor capacidade aeróbia do
grupo cardiopata. Apesar disso, com base no O
2
de pico atingido por cada
128
voluntário, ambos os grupos tiveram classificação aeróbia similar, sendo
classificados como fracos ou muito fracos, segundo a American Heart Association.
De acordo com o estudo de Barros Neto et al. (2001) estudando cardiopatas,
sedentários hígidos, obesos e atletas de diferentes modalidades, observou-se que
os cardiopatas e obesos obtiveram valores de O
2
máximo menores que os
sedentários. Em relação aos atletas, estes obtiveram
V O
•
2
máximo maiores em
relação aos sedentários, e observou-se uma tendência a valores mais elevados de
O
2
quanto maior é a importância do metabolismo aeróbio no desempenho de cada
modalidade de esporte.
Os resultados quanto ao O
2
pico do grupo SA foram menores em valores
absolutos quando comparado ao trabalho de Neder et al. (2001); Laethem et al.
(2005) estudando dois grupos de cardiopatas, um com fração de ejeção normal e
outro com baixa fração de ejeção encontrou valores de O
2
pico de 22 ml/kg/min e
13,6 ml/kg/min, respectivamente, sendo que o grupo IM do presente estudo
apresentou valores maiores quando comparados aos valores encontrados no grupo
com disfunção ventricular esquerda, porém menores que o grupo fração de ejeção
normal. Essas discordâncias podem ser decorrentes de diferenças nas
características da amostra estudada e na metodologia aplicada, como o valor da
rampa aplicada ou mesmo o método de determinação do LA.
É importante ressaltar que em valores absolutos, as diferenças entre o O
2
dos grupos SA e IM somente atingiu significância estatística no pico do esforço,
enquanto que em valores relativos, ou seja, o O
2
corrigido pela massa corporal foi
significativamente menor nos indivíduos com coronariopatia tanto no LA como no
pico do esforço, mostrando que quando realizamos a correção pela massa corporal,
129
ela se mostrou mais sensível à pequenas alterações que ocorrem em níveis
submáximos.
Outro aspecto interessante se refere a potência alcançada em níveis
submáximos e no pico do exercício pelos indivíduos estudados, ressaltando que os
voluntários com infarto antigo do miocárdio atingiram menores valores que os
saudáveis, porém sem atingir significância estatística.
Quando se analisa a relação entre a variação do O
2
e a variação da
potência, do repouso até o LA e do repouso até o pico do esforço, também não
encontramos diferenças significativas, sendo que os valores atingidos estão
próximos dos valores de normalidade (10ml/min/W) referidos pela literatura,
considerando protocolos em rampa de 10 a 20 W/min (WASSERMAN et al., 1999;
YASBEK JR., et al., 2001)
Os voluntários IM também apresentaram valores significativamente maiores
de E/ O
2
(40,3 e 47,1 no LA e no pico, respectivamente) e de E/ CO
2
(32,8 e
37,5 no LA e no pico, respectivamente) em relação aos saudáveis, que
apresentaram valores de E/ O
2
de 31,3 e 36,0 no LA e no pico, respectivamente e
de E/ CO
2
de 31,9 e 36,1 no LA e no pico do esforço, respectivamente.
Wasserman et al. (1999) refere como valores de normalidade no nível do LA, para
homens de meia idade saudáveis e sedentários, valores de 26,5 e 29,1, para
E/ O
2
e E/ CO
2
, respectivamente, estando nossos resultados acima dos
referidos nesse estudo.
Já Laethem et al. (2005), estudando pacientes cardiopatas encontrou valores
de E/ O
2
e E/ CO
2
no pico do esforço de 52,1 e 41,9, respectivamente para o
grupo com reduzida fração de ejeção e valores de 40,6 e 32,8 para indivíduos sem
130
disfunção ventricular esquerda, estando, portanto, nossos resultados concordantes
com o trabalho acima.
Por outro lado, os resultados obtidos no presente trabalho poderiam sugerir
um aumento no espaço morto fisiológico ou a presença de pneumopatia associada a
cardiopatia; porém essa hipótese pode ser descartada, já que os voluntários
apresentaram espirometria estática dentro dos padrões de normalidade. O aumento
nesses parâmetros também pode ser interpretado como uma evidência de acidemia,
causando um aumento adicional na E como tentativa de equilibrar o meio interno
(Hanon et al., 1998, Wasserman et al., 1999). Sugerimos então, que a própria
diminuição da capacidade aeróbia demonstrada pelos pacientes com infarto antigo
do miocárdio, que apresentaram valores de O
2
menores que os saudáveis,
associado ao aumento na ventilação para compensar a acidose láctica, poderia
estar levando ao aumento dos equivalentes ventilatórios (WASSERMAN et al.,
1999). Portanto a principal limitação apresentada pelos voluntários com infarto
antigo do miocárdio é cardíaca e não ventilatória, considerando-se a espirometria
dentro dos padrões de normalidade.
Com relação aos valores de FC não encontramos diferenças significativas
tanto no pico como em níveis submáximos de esforço entre os grupos estudados.
Ainda podemos observar que em relação aos percentuais da FC no LA em relação
aos valores de FC no pico, estes se apresentam dentro da faixa de normalidade
descrito na literatura (WASSERMAN et al., 1999), podendo ser usada como
referência para a prescrição de treinamento para homens de meia idade.
Diante de tais considerações, nossos resultados confirmam a importância da
avaliação da capacidade e da potência aeróbia de indivíduos submetidos a testes de
exercício físico, desde que se disponha do equipamento de ergoespirometria, quer
131
seja em níveis submáximos (LA) ou máximos, já que o O
2
representa um
importante indicador da diminuição da capacidade aeróbia na presença de
cardiopatias. Ainda, como o O
2
tem sido utilizado na prescrição de treinamento
físico, este poderá ser feito de forma segura, considerando-se a real capacidade de
cada indivíduo.
Quando correlacionamos os dados de VFC obtidos no repouso com os de
O
2
no LA e no pico do esforço, procuramos avaliar se haveria uma relação entre a
modulação autonômica da FC e a capacidade e potência aeróbia.
Podemos observar que as correlações foram medianas e fracas, sendo
significantes apenas quando correlacionamos o RMSSD (em supino e sentado) com
O
2
corrigdo pela massa corporal no LA e no pico do esforço e o O
2
absoluto no
LA, BF (supino) correlacionado com o O
2
corrigido pela massa corporal no pico do
esforço e AF (sentado) correlacionado com O
2
corrigido pela massa corporal no
LA.
Na literatura estudada não encontramos trabalhos que buscassem essa
correlação em indivíduos portadores de coronariopatia, porém Hautala et al. (2003),
também estudando a correlação entre o ∆ O
2pico
e a modulação autonômica da FC
durante protocolo de exercício físico em esteira ergométrica com protocolo em
degrau contínuo, em indivíduos saudáveis submetidos a diferentes intensidades de
treinamento físico de dois meses de duração, encontrou correlações fracas, porém
com significância estatística. Assim, a ausência de correlação estatisticamente
significante em nosso estudo pode ser atribuída ao tipo de protocolo experimental
utilizado associado às características da amostra estudada, bem como ao tipo de
processamento e análise estatística utilizada.
132
Outro fator que pode ter contribuído com as baixas correlações nos
voluntários com infarto antigo do miocárdio foi a ausência de diferenças
estatisticamente significantes na VFC entre os grupos SA e IM relacionados à
mudança de posição na condição de repouso. Ou seja, estatisticamente os dados do
repouso não diferiram entre os grupos, enquanto que os voluntários saudáveis
apresentaram maior capacidade e potência aeróbia durante o exercício físico, com
base nos dados de O
2
.
Portanto, vale ressaltar a importância da determinação de parâmetros
submáximos tanto para a avaliação como para a prescrição de atividade física,
sendo que o LA é uma intensidade de exercício apropriada para pacientes com
coronariopatia (MEYER et al., 2005). Além disso, a importância de novas técnicas
para a determinação de tal parâmetro de treinamento e avaliação, sendo essas mais
acessíveis a clínicas de reabilitação, traz como benefício prescrições mais
adequadas de protocolos de atendimento fora dos grandes centros de estudo nessa
área.
133
6. CONCLUSÕES
134
Com base nos dados obtidos no presente estudo, nós concluímos que:
A) Condição de repouso:
1. A ausência de diferenças significativamente estatísticas nos dados da
variabilidade da freqüência cardíaca quando analisada a interação entre
os grupos e as posições estudadas pode ser devida à alterações
fisiológicas do avanço da idade, associadas ao fato de que os voluntários
com infarto antigo do miocárdio do presente trabalho já ultrapassaram o
período de remodelamento ventricular, ou seja, estão numa fase estável
da doença.
B) Condição de exercício:
1. Foi possível a determinação do limiar de anaerobiose ventilatório pelo
método visual, bem como pelo método estatístico tanto para os indivíduos
saudáveis como para os com infarto antigo do miocárdio;
2. Na transição do metabolismo aeróbio para o anaeróbio ocorrem mudanças
nos padrões de resposta das variáveis cardiopulmonares e musculares
periféricas no LA, seja na análise dos dados dos saudáveis como no dos
com infarto antigo do miocárdio;
3. Tais mudanças são qualitativamente semelhantes entre os indivíduos
saudáveis e com infarto antigo do miocárdio, sendo que o método
estatístico de Hinkley utilizado neste estudo se mostrou uma ferramenta
promissora para a identificação do limiar de anaerobiose, independente
das diferenças quanto à capacidade e potência aeróbia;
135
4. Os voluntários com infarto antigo do miocárdio apresentaram menor
capacidade e potência aeróbia, sendo o O
2
corrigido pela massa corporal
o parâmetro que melhor identificou tais alterações;
C) Correlação entre repouso e exercício:
1. A ausência de correlações fortes entre a maioria dos índices da
variabilidade da freqüência cardíaca em repouso e os valores de consumo
de oxigênio absoluto e corrigido pela massa corporal tanto no limiar de
anaerobiose quanto no pico do esforço pode estar relacionada ao fato de
os voluntários com infarto antigo do miocárdio do presente estudo
apresentarem menor capacidade e potência aeróbia, sem, no entanto,
apresentar uma redução significativa do balanço simpato-vagal em
repouso, comparativamente aos saudáveis.
Com base nos resultados apresentados podemos concluir, de forma geral, que
apesar da VFC no repouso ser um importante índice de avaliação da modulação
autonômica da freqüência cardíaca, não podemos utilizá-la para inferir sobre a
capacidade e a potência aeróbia dos indivíduos, já que as correlações foram fracas.
Os indivíduos com infarto antigo do miocárdio apresentaram menor capacidade e
potência aeróbia em comparação aos saudáveis, sendo que o modelo estatístico
estudado neste trabalho se mostrou eficaz para a determinação do LA em ambos os
grupos estudados, independentemente da idade e da presença de patologia, o que
permite a prescrição segura de atividade física tanto para indivíduos saudáveis como
para portadores de infarto antigo do miocárdio.
136
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149
APÊNDICE A
150
LABORATÓRIO DE FISIOTERAPIA CARDIOVASCULAR
NÚCLEO DE PESQUISA EM EXERCÍCIO FÍSICO ( NUPEF )
FICHA DE AVALIAÇÃO
Fisioterapeuta: Avaliação número:
Data: ...../...../..... Horário: ....... : ........ h Temperatura: ..........°C
Umidade ar: .......% Última refeição há: ....... : ........ h
I - DADOS PESSOAIS:
Nome: Código:
Data nascimento: Idade: Sexo:
CPF: RG: UF:
Local Nascimento: UF:
Raça: ( ) branca ( ) negra ( ) amarela ( ) vermelha
Profissão atual (tempo): Profissão anterior (tempo):
Estado civil: Grau de instrução:
Endereço:
Bairro: Cidade: UF:
Telefone: E-mail:
Procedência:
II - ANAMNESE:
1. Possui convênio médico?
( ) sim Qual?: ( ) não
2. Hábitos de vida:
a) É fumante atualmente?
( ) Sim Cigarros/dia: Há quanto tempo?:
( ) Não
b) Já fumou antes (se a resposta anterior for não)?
( ) Sim Cigarros/dia: Período fumante: Quando parou?:
( ) Não
c) Ingere bebida alcoólica atualmente?
151
( ) Sim Que tipo?: ( ) destilados ( ) fermentados ( ) ambos
Quantidade: Freqüência/semana: Há quanto tempo?:
( ) Não
d) Já ingeriu bebida alcoólica antes (se resposta anterior for não)?
( ) Sim Que tipo?: ( ) destilados ( ) fermentados ( ) ambos
Quantidade: Freqüência/semana: Há quanto tempo?:
( ) Não
e) Faz algum tipo de dieta alimentar?
( ) sim Qual? Há quanto tempo?:
( ) não
f) Pratica alguma atividade física?
( ) Sim Qual?: Tem orientação?:
Nivel: ( ) leve ( ) moderada
( ) intensa ( ) muito intensa
Frequência semanal: Há quanto tempo?:
( ) Não
g) Já praticou alguma atividade física?
( ) sim Qual?: Por quanto tempo?:
Frequência semanal: Há quantos anos parou?:
( ) não
h) Qual nível de stress na profissão? (ou ficha específica)
( ) trabalho normal em ambiente tranquilo
( ) trabalho com estresse e preocupações moderadas
( ) trabalho estafante em ambiente estressante
i) Nível de estresse apresentado pelo estilo de vida e tipo de personalidade
( ) Vida normal sem queixas
( ) Sono normal/fisiológico
152
( ) Problemas conjungais e/ou familiares
( ) sono perturbado com menos de 8 horas por dia
( ) comportamento do tipo “A”
3. Dados Clínicos:
a) Tem DCV diagnosticada?
( ) Sim Qual?: Há quanto tempo?: Médico:
( ) Não
b) É hipertenso?
( ) Sim Grau: ( ) limítrofe – 140x90 a 160x95
( ) hipertenso – 161x96 a 180x120
( ) hipertenso moderado – 181x121 a 190x130
( ) hipertenso grave – maior 191x131
( ) Não
c) Apresenta algum problema musculo-esquelético?
(Obs: quando a resposta for “sim” mencionar local e a data da lesão.)
Fraturas: ( ) não ( ) sim
Luxações: ( ) não ( ) sim
rupturas musculares ( ) não ( ) sim
Instabilidade: ( ) não ( ) sim
Lesões nervosas: ( ) não ( ) sim
Tendinites: ( ) não ( ) sim
Problema de coluna: ( ) não ( ) sim
Dificuldade de movimento: ( ) não ( ) sim
Outros:
d) Apresenta outras doenças?
Tipo Há quanto tempo Tratamento
Tireóide
Diabetes
Dislipimia
153
Obesidade
Renais
Pulmonares
e) Medicamentos em uso:
Medicamento Dosagem Tempo que toma
f) Cirurgia
( ) não ( ) sim (quais e data?)
g) Qual o membro dominante?
- Superior: ( ) destro ( ) sinistro
- Inferior: ( ) direito ( ) esquerdo
h) Outras observações a respeito de sua saúde que não foram apresentadas acima:
4. Antecedentes Familiares
a) Idade do Pai: Idade da Mãe:
b) Apresenta antecedentes das seguintes doenças?
Grau Parentesco Tipo e/ou Tempo
DCV
Alteração de Tireóide
Diabetes
Dislipemia
Obesidade
Renais
Pulmonares
154
III - EXAME FÍSICO:
1. Sinais vitais
Padrão Respiratório: ( ) apical ( ) costal ( ) diafragmático ( ) paradoxal
FR:........ipm TEMP.:.....°C
PA (mmHg) FC (bpm)
Deitado
Sentado
2. Exame antropométrico
Massa corporal (em kg): Estatura (em cm):
MENSURAÇÃO (Membro Inferior)
Real Aparente Schoelmaner Ângulo Q
Direita
Esquerda
3. Exame laboratoriais
EXAME
DATA VALORES
OBTIDOS
VALORES
REFERÊNCIAS
Triglicérides
Glicemia
total
Colesterol LDL
HDL
Urina (tipo I)
Ácido Úrico
Creatina
155
Uréia
4. Exame fisioterápico
4.1 – Músculo-esquelético
a) Inspeção e palpação
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
___________________________________________________
b) Testes retrações musculares
Direito Esquerdo
Decúbito dorsal
Ísquiostibiais
Reto Femoral
Iliopsoas
Decúbito Lateral
Tensor fáscia lata
Decúbito ventral
Quadríceps
Em pé
Tríceps sural
- sem retração + leve ++ moderada +++ grave
c) Testes de força muscular
Direito Esquerdo
Decúbito dorsal
Ísquiostibiais
Reto Femoral
Iliopsoas
Decúbito Lateral
Tensor fáscia lata
Decúbito ventral
Quadríceps
Em pé
156
Tríceps sural
1 muito fraco 2 fraco 3 regular 4 forte 5 muito forte
5. Exames complementares
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
___________________________
157
APÊNDICE B
158
159
APÊNDICE C
160
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO DE PARTICIPAÇÃO NO
PROJETO DE PESQUISA: "COMPARAÇÃO ENTRE DIFERENTES
METODOLOGIAS PARA DETECÇÃO DO LIMIAR DE ANAEROBIOSE DURANTE
EXERCÍCIO FÍSICO EM CICLOERGÔMETRO DE HOMENS SAUDÁVEIS E COM
INFARTO DO MIOCÁRDIO”.
RESPONSÁVEL PELO PROJETO Profa. Dra. Aparecida Maria Catai.
DOUTORANDA: Luciana Duarte Novais
LOCAL DO DESENVOLVIMENTO DO PROJETO: Núcleo de Pesquisa em Exercício
físico do Departamento de Fisioterapia da UFSCar, Projeto vinculado ao Programa
de Pós-Graduação em Fisioterapia da Universidade Federal de São Carlos.
Eu, ______________________________________________________,
_____ anos de idade, portador do RG n. ______________________, residente à
Rua (Av): _____________________________________________________, n.
________, Bairro: __________________________, Cidade de:
___________________________, Estado: _____, voluntariamente concordo em
participar do projeto de pesquisa acima mencionado que será realizado no
Laboratório de Fisioterapia Cardiovascular – Núcleo de Pesquisa em Exercício
Físico do Departamento de Fisioterapia da Universidade Federal de São Carlos.
A pesquisa tem por finalidade determinar o limiar de anaerobiose pelos
métodos ventilatório, pela variabilidade da freqüência cardíaca e pela eletromiografia
integrada de sedentários saudáveis, portadores de fatores de risco para DAC e
portadores de DAC estabelecida; avaliar a resposta de variabilidade da freqüência
cardíaca, consumo máximo de oxigênio e eletromiografia dos voluntários estudados;
correlacionar o limiar de anaerobiose obtido pelos três métodos.
Antes do início dos testes em questão, serei submetido a uma avaliação
clínica constando de anamnese, exames físicos e laboratoriais, eletrocardiograma
em repouso nas posições supina e sentada, bem como a um teste de esforço físico
dinâmico contínuo e progressivo. O objetivo de tal avaliação é detectar qualquer
manifestação clínica de intolerância ao esforço ou sinais de doença isquêmica do
miocárdio, que contra-indique minha participação na pesquisa.
Após a avaliação clínica, me submeterei a uma série de testes funcionais não
invasivos (sem a utilização de drogas medicamentosas ou de procedimentos
161
invasivos) no referido Laboratório, antes e após um período de treinamento físico
realizado durante seis meses.
Antes do início dos testes, serei instruído sobre os sinais e sintomas que
devem me alertar a parar a seqüência destes. Durante a realização dos mesmos,
serei observado por uma equipe treinada que estará alerta a qualquer alteração que
possa sugerir a interrupção do esforço exigido. Durante o período de treinamento
também serei acompanhado por uma equipe de fisioterapeutas aptos na montagem
e aplicação de um programa de tratamento fisioterapêutico.
Os benefícios que terei com tais procedimentos, incluem a verificação de
possíveis alterações eletrocardiográficas associadas com a análise dos exames
laboratoriais, observando assim, clinicamente minha situação física. Além disso, terei
uma melhora no padrão de vida com o início de atividades físicas regulares, a partir
do início do período de treinamento físico.
As informações obtidas durante as avaliações e os exames laboratoriais
serão mantidas em sigilo e não poderão ser consultadas por pessoas leigas sem
minha expressa autorização por escrito. As informações assim obtidas, no entanto,
poderão ser utilizadas para fins estatísticos ou científicos, sempre resguardando
minha privacidade.
Eu li e entendi as informações precedentes. Além disso, todas as dúvidas que
me ocorreram já foram sanadas.
Seguirei com o programa de avaliação, salvo algum problema que possa
surgir e que me impossibilite de participar. Ainda, tenho a liberdade de abandonar o
programa a qualquer momento, caso seja de minha vontade.
São Carlos, _____ de ___________________ de 2005.
162
Assinatura do voluntário
Responsáveis:
Profa. Dra. Aparecida Maria Catai Luciana Duarte Novais
Fone do Laboratório: (16) 3351-8705
163
APÊNDICE D
164
Tabela I. Idade e características antropométricas dos voluntários saudáveis (n=10).
Voluntários Idade Peso (kg) Altura (m) IMC (kg/m)
1
57 85.00 1.70 29.41
2
50 74.00 1.73 24.73
3
55 72.00 1.64 26.77
4
50 81.00 1.65 29.75
5
53 73.50 1.68 26.04
6
53 77.00 1.70 26.64
7
51 58.00 1.69 20.31
8
50 68.00 1.69 23.81
9
50 78.50 1.66 28.49
10
58 64.00 1.57 25.96
Média
52.70 73.10 1.66 26.19
DP
3.06 8.08 0.08 2.82
Mínimo
50.00 58.00 1.57 20.31
Q1
50.00 69.00 1.64 25.03
Mediana
52.00 73.75 1.70 26.34
Q3
54.50 78.13 1.70 28.06
Máximo
58.00 85.00 1.70 29.75
IMC = Índice de massa corporal; DP = desvio padrão; Q1 = primeiro quartil; Q3 = terceiro
quartil.
165
Tabela II. Idade e características antropométricas dos voluntários com infarto antigo
do miocárdio (n=10).
Voluntários IDADE (anos)
PESO (kg) ALTURA (m) IMC (Kg/m2)
1
61 86.00 1.67 30.84
2
60 76.50 1.56 31.43
3
63 87.00 1.70 30.10
4
55 78.00 1.75 25.47
5
67 78.00 1.70 26.99
6
56 94.00 1.75 30.69
7
53 89.00 1.70 30.79
8
53 75.00 1.65 27.55
9
58 68.00 1.70 23.53
10
62 75.50 1.69 26.43
Média
58.8 80.7 1.69 28.38
DP
4.61 7.93 0.05 2.75
Mínimo
53.00 68.00 1.56 23.53
Q1
55.25 75.75 1.68 26.57
Mediana
59.00 78.00 1.70 28.83
Q3
61.75 86.75 1.70 30.77
Máximo
67.00 94.00 1.75 31.43
IMC = Índice de massa corporal; DP = desvio padrão; Q1 = primeiro quartil; Q3 = terceiro
quartil.
166
Tabela III. Características clínicas dos voluntários com infarto antigo do miocárdio
(n=10).
Voluntários Área do IAM Revascularização
1
ântero-septal Sim
2
lateral-alta Sim
3
Ínfero-lateral Não
4
inferior Sim
5
inferior Sim
6
inferior sim
7
Ínfero-septal não
8
infero-posterior não
9
posterior sim
10
inferior não
167
Tabela IV. Medicamentos utilizados pelos voluntários com infarto antigo do miocárdio
(n=10).
Voluntários
Medicamento Dosagem (mg/dia)
1
Captopril
Zocor
AAS infantil
Alupurinol
Sustrate
50 mg/dia
5 mg/dia
100 mg/dia
300 mg/dia
10 mg (às vezes)
2
Captropil
AAS infantil
50 mg/dia
100 mg/dia
3
Genfibrozila
AAS
Glifage
600 mg/dia
80 mg/dia
850 mg/dia
4
Ancoron
Lipitol
400 mg/dia
20 mg/dia
5
Norvasc
Moduretic (5/50)
5 mg/dia
5 mg amilorida e 50 mg
hidroclorotiazida
6
Captopril
AAS
Sinvastatina
Sustrate
50 mg/dia
80 mg/dia
10 mg/dia
10 mg (às vezes)
7
AAS 80 mg/dia
168
8
AAS
Monocordil
Miflazona
80 mg/dia
20 mg/dia
400 mg/dia
9
AAS
Cincordil
Cardizen
80 mg/dia
40 mg/dia
90 mg/dia
10
AAS
Sinvastatina
80 mg/dia
10 mg/dia
169
Tabela V. Valores de freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica e diastólica no repouso, freqüência cardíaca prevista e
atingida no pico do exercício e pressão arterial sistólica e diastólica no pico do exercício, durante o teste de
avaliação clínica-cardiológica (protocolo I), dos voluntários saudáveis (n=10).
Repouso
Pico do exercício
Voluntários
FC
(bpm)
PAS
(mmHg)
PAD
(mmHg)
FC máxima
prevista (bpm)
FC máxima
atingida (bpm)
PAS
(mmHg)
PAD
(mmHg)
Potência
(W)
1
62 120 80
163 141 185 90 178
2
64 120 80
170 138 185 90 135
3
80 110 80
165 172 190 85 155
4
74 120 80
170 169 190 90 147
5
61 115 75
167 128 190 90 136
6
60 130 80
167 132 195 85 120
7
74 110 80
169 147 190 90 134
8
70 120 80
170 141 180 85 124
9
79 110 70
170 154 185 70 153
10
60 120 80
162 161 210 100 145
Média
68,40 117,50 78,50 167,30 148,30 190,00 87,50 142,70
DP
7,95 6,35 3,37 3,06 15,19 8,16 7,55 16,91
169
170
Tabela VI. Valores de freqüência cardíaca, pressão arterial sistólica e diastólica no repouso, freqüência cardíaca
prevista e atingida no pico do exercício, pressão arterial sistólica e diastólica e potência no pico do exercício
durante o teste de avaliação clínica (protocolo I), dos voluntários com infarto antigo do miocárdio (n=10).
Repouso
Pico do exercício
Voluntários
FC
(bpm)
PAS
(mmHg)
PAD
(mmHg)
FC máxima
prevista (bpm)
FC máxima
atingida (bpm)
PAS
(mmHg)
PAD
(mmHg)
Potência
(W)
1
83 120 80 159 145 180 100 96
2
77 155 90 160 153 250 120 77
3
65 130 90 157 120 230 110 143
4
70 120 80 165 160 220 100 127
5
84 130 70 153 150 210 70 131
6
64 140 75 164 125 210 110 114
7
84 130 80 167 143 210 105 166
8
61 140 85 167 134 200 90 128
9
68 130 80 162 178 210 80 134
10
74 120 75 158 155 180 90 108
Média
73,00 131,50 80,50 161,20 146,30 210,00 97,50 122,40
DP
8,71 16,41 6,43 4,61 17,11 21,08 15,14 24,99
170
171
Tabela VII. Resultado do eletrocardiograma (ECG) durante teste de avaliação clínica (protocolo I) (n=11).
Voluntários ECG
1
ECG de repouso com zona eletricamente inativa (ZEI) antero-septal e alteração de repolarização ventricular (ARV) em
parede anterior extensa. Parte do repouso com segmento ST e ponto J infradesnivelados 1,0 mm em DII, DIII, AVF,
V5 e V6 e supradesnivelado 1,0mm em V2. Teste ergométrico clínico (TEC) negativo para isquemia miocárdica.
2
ARV lateral alto. Apresentou no pico do esforço infradesnivelamento do segmento ST de 1,0 mm, padrão ascendente
lento em MC5 e DII. TEC negativo para isquemia miocárdica.
3
ECG de repouso com ARV ínfero-lateral. Parte do repouso com infradesnivelamento de 0,5 mm em MC5 e DII. TEC
negativo para isquemia miocárdica.
4
Sinais de necrose de parede inferior, ARV em paredes lateral e inferior. Traçado controle com segmento ST
descendente em MC5 e AVF, com onda T negativa e assimétrica. Durante o esforço manteve o segmento ST
descendente em MC5 e AVF, e positiva em V2. Extra-sístoles ventriculares (ESV) isoladas, polifocais, no 6º estágio
de esforço, e mais freqüentes no pós-teste (algumas bigeminadas, e uma pareada). TEC negativo para isquemia
miocárdica.
5
ZEI inferior e ântero-septal. ARV difusa. Parte do repouso com ponto J infradesnivelado 1,0 mm em MC5 e D2 e onda
T negativa em MC5 e DII. Apresentou infradesnivelamento do segmento ST de 1,0mm em MC5 e DII no pico do
esforço, mantendo padrão de ST semelhante ao pré-teste. Na recuperação ocorreu uma extra-sístole isolada. TEC
negativo para isquemia miocárdica.
6
ZEI inferior. Parte do repouso com segmento ST infradesnivelado 1,0 mm em MC5. Apresentou infradesnivelamento
do segmento ST de 0,5 mm em MC5 e 1,0 mm em DII, no pico do esforço, padrão ascendente lento. Déficit
cronotrópico de 23%. TEC negativo para isquemia miocárdica.
171
172
6
ZEI inferior. Parte do repouso com segmento ST infradesnivelado 1,0 mm em MC5. Apresentou infradesnivelamento
do segmento ST de 0,5 mm em MC5 e 1,0 mm em DII, no pico do esforço, padrão ascendente lento. Déficit
cronotrópico de 23%. TEC negativo para isquemia miocárdica.
7
ECG de repouso com ZEI ínfero-septal. TEC negativo para isquemia miocárdica.
8
ECG de repouso com ZEI ínfero-posterior. Durante o esforço manteve segmento ST com padrão ascendente lento em
AVF, com onda T positiva, e horizontal em V2 com onda T plana, sem desnivelamentos. ESV isoladas e raras no
esforço e no primeiro minuto pós-teste. Apresentou déficit cronotrópico. TEC negativo para isquemia miocárdica.
9
Parte do repouso com ZEI posterior e segmento ST e ponto J supradesnivelados 0,5 mm em MC5 e V2. Durante o
exercício apresentou infradesnivelamento de ST de 1,0 mm, padrão ascendente, em MC5 no pico do esforço. TEC
negativo para isquemia miocárdica.
10
ZEI em parede inferior. ESV isolada. TEC negativo para isquemia miocárdica.
171
172
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