Prescrição de Exercícios para o Desenvolvimento da Potência Aeróbia com Base nos Cálculos Metabólicos
Questões a Esclarecer? Qual a estrutura do curso? Quais os conhecimentos fundamentais ao entendimento dos processos energéticos do organismo humano? Bioenergé Bioenergética tica - Quais as vias vias metabólica metabólicass e como elas se interagem na liberação de energia para as atividades físicas? Metabolismo Metabolismo - Quais as alterações alterações metabólicas metabólicas proporcionadas pelo aumento da demanda energética? Quais os pressupostos conceituais relacionados ao entendimento do emagrecimento? Como prescrever exercícios para o desenvolvimento da potência aeróbia com base nos cálculos metabólicos?
Prof. Tony Meireles dos Santos, Ms. Doutorando em Educação Física do PPGEF-UGF Sócio-Gerente Pro Health & Performance Certificado ACSM’s Health & Fitness Instructor
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Aptidão Cardiorrespiratória Classificação da Intensidade do Exercício
Questões Específicas a Esclarecer?
Atividade de Força
Atividade de de Resistência Resistência
Intensidade Relativa
Intensidade Absoluta Intensidade (METs) em Adultos Saudáveis Relativa
Contração Muito Voluntária %FC Meia Máxima VO2máx (%) Máx RPE Jovem Idade Idoso Idoso (%) Intensidade FC Res. (%) (%) (BORG) (20- 39) (40- 64) (65- 79) (≥ 80 )
Quais as recomendações para a prescrição de treinamento aeróbio? Como utilizar as equações metabólicas na orientação do treinamento aeróbio? Como elaborar um programa com várias semanas de duração?
Muito Leve Leve Moderada Pesada Muito Pesada Máxima 3
< 30 30- 49 50- 69 70- 89 ≥90 100
< 25 25- 44 45- 59 60- 84 ≥85 100
<2.0 <1.26 2.0- 3.5 1.26- 2.2 3.6- 4.7 2.3- 2.95 4.8- 6.7 3.0- 4.25 ≥4.25 ≥6.8 5.0 8.0
<9 <3.0 <2.5 -9 10 3.0- 4.7 2.5- 4.4 11- 12 4.8- 7.1 4.5- 5.9 13- 16 7.2- 10.1 6.0- 8.4 ≥10.2 ≥8.5 >16 20 12 10.0
<30 30- 49 50- 69 70- 84 >85 100
Pate et al. (1995). JAMA 273: 402-407
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Produção de Energia e Dissipação de Calor
Considerações Sobre os Cálculos Metabólicos
Integração dos Sistemas Energéticos
Sarcoplasma
ATP ADP + Pi + PC Creatina Creat ina + Pi + Glicose NAD
Mitocôndria
H+ NADH+H+
Ác. Pirúvico
Powers & Howley, 1997
Calor Powers & Howley, 1997
Ác. Lático
O2
STE
CO2
H2O
Krebs Acetil-Co-A
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Trabalho Biológico 6
Calorimetria Direta
Calorimetria Indireta
Alimentos + O2 Calorimetria Indireta
Calor + CO2 + H20 Calorimetria Direta
Powers & Howley, 1997
7
Powers & Howley, 1997
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Método Padrão - Ergoespirometria
Ergoespirometria - Limitações
Alto custo Complexidade operacional Qualificação profissional Duração total do exame Incômodo ao testado Etc. 9
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Cuidados na Utilização das Equações Metabólicas
Relação VO2 - Carga de Trabalho
A variabilidade inter-sujeito na relação VO2 vs. carga de trabalho gera um EPE ≈ 7%; Equações destinadas para exercícios submáximos e em Steady-State , caso contrários ocorre uma superestimativa do VO2 Equação estável para as condições climáticas, porém suscetível a:
) 1 n i m . 1 -
g k . L m ( 2
7 9 9 1 , y e l w o H & s r e w o P
O V
Velocidade de Caminhada/Corrida (m.min-1) 11
0 0 0 2 , M S C A
Padrão da marcha, neve, areia e vento
Ergomêtros calibrados e usados adequadamente 12
Opções de Equações do ACSM
13
Caminhada na Esteira ou Pista
Caminhada na Esteira ou Pista
14
Corrida na Esteira ou Pista
V& O2 = (0,1 x V ) + (1,8 x V x I) + 3,5
0 0 0 2 , M S C A
VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto ( mL.kg-1.min-1) V – velocidade da caminhada em metros por minuto (m.min-1) I – inclinação da caminhada em percentual (%) Apropriada para velocidades entre 50 - 100 m.min-1 15
Corrida na Esteira ou Pista
16
Opções de Equações do ACSM
V& O2 = (0,2 x V ) + (0,9 x V x I ) + 3,5 VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto (mL.kg-1.min-1) V – velocidade da corrida em metros por minuto (m.min-1) I – inclinação da corrida em percentual ( %)
Apropriada para velocidades entre > 134 m.min-1 0 0 0 2 , M S C A
Passível de utilização para velocidades > 80 m.min -1 se o indivíduo estiver realmente correndo 17
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Considerações sobre a Cicloergometria de Membros Inferiores
Cicloergometria de Membros Inferiores
1,8 x W & VO2 = M + 7 0 0 0 2 , M S C A
Potência na bicicleta (W)
VO2 (mL.kg-1.min-1) = [10,8 x potência (W) x Massa corporal -1 (kg)] + 7 Distância (m) x freqüência (rpm) x carga (N)
Comumente kgm.min-1
VO2 – consumo de oxigênio em mililitros por quilo por minuto ( mL.kg-1.min-1) W – potência da bicicleta em quilograma.metro (kgm.min-1) M – massa corporal em quilograma (kg)
usa-se
potência
em
Distância (m) x freqüência (rpm) x carga (kp)
Fator de conversão de Potência
1 W ≈ 6,12 kgm.min-1
Distância para ergômetros comumente utilizados:
Apropriada para potências entre 300 a 1200 kgm.min-1
0 0 0 2 , M S C A 20
Monark (6m) e Tunturi (3m)
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Dicas para Utilização das Equações Metabólicas
Definição de Termos
Atenção com as unidades durante a entrada de informações nas equações
Velocidade em m.min-1 Inclinação em % Potência da bicicleta kgm Altura do banco em m
VO2 Absoluto Expresso em L.min-1 Pode ser convertido a kcal.min-1 VO2 Relativo Relativo a massa corporal total Expresso em mL.kg-1.min-1 Possibilita a comparação entre sujeitos
Resolver inicialmente as operações dentro dos parênteses Não perder de perspectiva a unidade da variável Possibilidade de cálculo possuindo o VO2 21
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Relações Importantes
Tabela de Conversões De
1 LO2 ≈ 5 Kcal
W kgm.min- 1 mL.kg- 1.min- 1 L.min- 1 mL.kg- 1.min- 1 MET Kg Gordura kcal
1 W ≈ 6,12 kgm.min-1 1 MET ≈ 3,5 mL.kg-1.min-1 1 kg Gordura ≈ 7.700 kcal 23
Para
Operação
kgm.min- 1 X 6,12 ÷ 6,12 W 1 ÷ 1000 x massa L.min 1 1 mL.kg .min x 1000 ÷ massa MET ÷ 3,5 1 1 mL.kg .min x 3,5 Kcal x 7.700 Kg Gordura ÷ 7.700 24
Conversões entre Unidades Massa e Volume
Inter-relações Metabólicas
mL.kg-1.min-1
kg Gordura.min-1 ÷
÷
x 1000 ÷ Peso
L
x 3,5
7.700
mL
1000 x Peso
3,5
÷
MET ÷
x 1000
÷
Peso ÷ 3,5 x 200
x 7.700
÷
L.min-1
5
1000 x 1000
x5
kg
kcal.min-1
g
x Peso x 3,5 ÷ 200 ÷
1000
25
26
Conversões entre Unidades Velocidade
Conversões entre Unidades Tempo (1/4)
x 1000 ÷ 60
km.h-1
m.min-1 ÷
x 12
Ano ÷
÷
1000 x 60
x 4,35
mês
12
4,35
÷
÷
km.h-1
x 24
dia
7
60 ÷ tempo por km
min.km-1
x7
semana
÷
60 ÷ velocidade
x 60
hora
24
60
minuto ÷
60
x 60
segundo
27
28
Conversões entre Unidades Tempo (2/4)
Conversões entre Unidades Tempo (3/4)
2,73 horas de Atividade
2,73h de Atividade
2h + 0,73h
0,73h = 73% de 1h ou 60min = 73 x 60min ÷ 100
= 43,8min
2h 43min 48s de Atividade
2h 43,8min de Atividade 29
30
Conversões entre Unidades Tempo (4/4)
Regra de Três
# Aparelhos
43,8 minutos de Atividade 0,8 min = 80% de 1min ou 60s = 80 x 60s ÷ 100
43min + 0,8min
Tempo (min)
Relação Conhecida
3
5,2
Dado para Projeção
9
x Incógnita
= 48s
Qual o tempo necessário para conclusão da série de musculação?
43min 48s de Atividade 31
32
Regra de Três # Aparelhos
Tempo (min)
3
5,2
9
x
Regra de Três - Simples Quilos de Gordura (kg)
3 x X = 9 x 5,2 3X = 46,8 X = 46,8 ÷3 X = 15,6
kcal
Relação Conhecida
1
7.700
Dado para Projeção
x
34.300 Incógnita
Quantos quilos são perdidos após a realização de um programa de atividades físicas que tenha gerado um gasto total de 34.300 kcal?
Tempo necessário para nove aparelhos: 15,6 min 33
34
Regra de Três - Complexa Semana
kcal
Relação Conhecida
1
y
Dado para Projeção
x
z
Quantas semanas são necessárias para se atingir uma perda de 10 kg realizando um programa de atividade física (3 vezes por semana) que proporcione um dispêndio de 270 kcal por sessão?
Recomendações para Arredondamento
0
Gordura (kg)
Kcal
1 10
7.700 z
Sessão
Kcal
1 3
270 y
4
0 5
9
1 35
36
Recomendações para Arredondamento
0,48937 0,4894 0,489 0,49 0,5
0,4894 0,489 0,49 0,5 1
Conceito e Utilização do VO2R
4 casas decimais 3 casas decimais
% VO2máx
2 casas decimais
% Treinamento
% VO2R
1 casa decimal 0 casa decimal
VO2rep. 1 MET 37
Aptidão Cardiorrespiratória Prescrição da Intensidade VO2R
ACSM (2000). Guidelines for exercise testing and prescription. Lippincott Wiliams & Wilkins.
38
Dicas Para Utilização da Regra de Três Focalizar o resultado objetivado (incógnita) Respeitar as unidades de cálculos (cada valor na sua coluna) Detalhar no papel as operações e esquemas utilizados Apresentar o resultado com sua respectiva unidade
T.M.S. 31 anos VO2máx: 41 mL.kg-1.min-1
Intensidade Desejada: 70% Atividade: Corrida Esteira (0%) Etapa 1 – Cálculo de 70% VO2R
VO2máx = 41 mL.kg-1.min-1 VO2 R 70% = [(41 – 3,5) x 0,70] + 3,5
29,75 mL.kg -1.min-1 Etapa 2 – Velocidade na Esteira
29,75 = (0,2 x X) + 3,5 0,2X = 29,75 – 3,5 X = 26,25 ÷ 0,2
131,25 m. min -1 ou 7,9 km.h -1 39
Caso Clínico I M.R.M.S. 68 anos IAM há 6 meses Teste Aeróbio em Esteira:
40
Resultados do Caso Clínico I Item A
4,5 km.h-1 = 75 m.min -1 e 15% = 0,15 VO2máx = (75 x 0,1) + (75 x 1,8 x 0,15) + 3,5 7,5 + 20,25 + 3,5 ∴ 31,25 mL.kg-1.min-1
4,5 km.h-1 15% de inclinação FC atingida – 132 bpm Item B
A) Qual o VO2máx Deste paciente? B) A que percentual da FC máx este teste foi interrompido? C) Qual o VO2R equivalente a 55% do máximo obtido? D) Para trabalhar a 55% do VO 2R, a que inclinação este paciente deveria se exercitar sabendo que a esteira seria mantida numa velocidade constante de 5,5 km.h -1?
FCmáx = 220 – 68 ∴152 bpm FC atingida = 132 bpm 132 = 152 x % ÷ 100 ∴ 132 = 152x ÷ 100 1,52x = 132 ∴ x = 132 ÷ 1,52 ∴ 86,8 % 41
42
Resultados do Caso Clínico I
Caso Clínico II R.M.M. 32 anos, Mulher, 75 kg Excesso de Peso: 17 kg Potência Aeróbia Máxima: 37 mL.kg-1.min-1 Objetivos:
Item C
VO2máx = 31,25 mL.kg-1.min-1 VO2 R 55% = [(31,25 – 3,5) x 55 ÷ 100] + 3,5 18,76 mL.kg -1.min-1
Item D
5,5 km.h-1 = 91,7 m.min-1 VO2R 55% = 18,76 mL.kg-1.min-1 18,76 = (0,1 x 91,7) + (1,8 x 91,7 x %) + 3,5 18,76 – 3,5 = 9,17 + 165,06x ∴ 15,26 – 9,17 = 165,06x 165,06x = 6,09 ∴ x = 6,09 ÷ 165,06 ∴ x = 0.0369 ou 3,7 %
Deseja perder excesso em 1 ano Pretende fazer caminhada A) Qual o excesso de energia acumulado? B) Qual a distribuição energética semanal para atingir o objetivo? C) Exercitando-se a 65% de seu VO 2R, por quantos minutos ela deveria se exercitar por semana?
43
Resultados do Caso Clínico II Item A
Excesso de peso de 17 kg Excesso de Energia = 17 x 7.700
44
Resultados do Caso Clínico II Item C
∴
VO2R65% = [(37 – 3,5) x 0,65] + 3,5 = 25,3 mL.kg-1.min-1 ou 9,5 kcal.min-1
130.900 kcal
Gasto energético objetivado: 2.507 kcal.semana-1 ou 264,6 min.semana -1
Distribuição das Atividades Semanais = 3 x 88 min = 4 x 66 min = 5 x 52 min
Item B
1 ano = 12 meses = 52 semanas Distribuição Energética = 130.900
÷
52 ∴ 2.507 kcal.semana-1 45
Caso Clínico III
Programa de Intervalado
Resultados do Caso Clínico III Item A
V.B.B. 22 anos, Feminino, 66 kg VO2máx de 59 mL.kg-1.min-1 Deseja realizar:
46
VO2R90% = [(59 – 3,5) x 0,9] + 3,5 = 53,5 mL.kg -1.min-1 Vel90%VO2R : 53,5 = (X x 0,2) + (X x 0,9 x 0,02) + 3,5 53,5 – 3,5 = 0,2X + 0,018X 0,218X = 50 ∴ X = 50 ÷ 0,218 ∴ 229,4 m.min-1
Treinamento
Estímulo a 90% - 2min Recuperação a 40% - 1min
Meta Calórica de 700 kcal A) Qual a velocidade de corrida a 90% do VO2R com 2% de inclinação? B) Qual a inclinação da caminhada a 4 km.h -1 a 40% do VO2R? C) Quantos estímulos serão necessários para o alcance da meta calórica?
Item B
VO2R40% = [(59 – 3,5) x 0,4] + 3,5 = 25,7 mL.kg -1.min-1 Vel40%VO2R : 25,7 = (66,7 x 0,1) + (66,7 x 1,8 x X) + 3,5 25,7 – 3,5 = 6,67 + 120,1X 120,1X = 22,2 – 6,67 ∴ X = 15,53 ÷ 120,1 ∴ 0,129 ou 12,9% 47
48
Resultados do Caso Clínico III
Curiosidade
Item C
Estímulo: 53,5 mL.kg-1.min-1 ou 17,7 kcal.min-1 Recuperação: 25,7 mL.kg -1.min-1 ou 8,5 kcal.min-1 Total Gasto por Ciclo (2min/1min): 43,8 kcal.min-1
Qual estratégia proporcionará maior emagrecimento?
# de Estímulos para 700 kcal 700 ÷ 43,8 = 16 estímulos Exemplos: 16 x (2 min / 1 min) 2 x [8 x (2 min / 1 min)] / 5 min 4 x [4 x (2 min / 1 min)] / 4 min 8 x [2 x (2 min / 1 min)] / 3 min
Exemplos: 16 x (2 min / 1 min) 2 x [8 x (2 min / 1 min)] / 5 min 4 x [4 x (2 min / 1 min)] / 4 min 8 x [2 x (2 min / 1 min)] / 3 min Relações Importantes
1 LO2 ≈ 5 Kcal 1 W ≈ 6,12 kgm.min-1 1 MET ≈ 3,5 mL.kg-1.min-1 1 kg Gordura ≈ 7.700 kcal 67
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Questões a Esclarecer? Quais as recomendações para a prescrição de treinamento aeróbio? Como prescrever a intensidade do exercício com base no percentual da FC máxima, FC reserva e escala subjetiva de esforço? Como utilizar as equações metabólicas na orientação do treinamento aeróbio? Como elaborar um programa com várias semanas de duração?
50
Programa de Treinamento com 8 Semanas de Duração Semana
Duração
1 2 3 4 5 6 7 8
Intensidade
min
% FCR
bpm
25 28 31 34 36 39 42 45
65 66 68 69 71 72 74 75
148 150 152 153 155 157 159 161
51
52
Cálculo da Razão de Progressão
R =
Situação Problema
Objetivos:
V f − V i
k − 1
R = razão de incremento Vf = valor final Vi = valor inicial K = # de categorias 53
Homem, 27 anos, FC rep: 64 bpm Programa de treinamento aeróbio 8 semanas de duração Iniciando a 65% da FCR com 25 min de duração Terminando a 75% da FCR com 45 min de duração
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Simulação de Cálculo de Gasto Energético Etapa 1 – Cálculo da razão da duração
Semana Duração
R tempo = (45 – 25) ÷ (8 – 1) R tempo = 20 ÷ 7 R tempo = 2,86 min
1 2 3 4 5 6 7 8 Razão
Etapa 2 – Cálculo da razão da FCR
Programa de Treinamento com 8 Semanas de Duração
R tempo = (75 – 65) ÷ (8 – 1) R tempo = 10 ÷ 7 R tempo = 1,43 %
55
Bom Treino
57
Intensidade
min
% FCR
bpm
25 28 31 34 36 39 42 45 2.86
65 66 68 69 71 72 74 75 1.43
148 150 152 153 155 157 159 161 1.84 56
