R E S U M E N

Influencia de los ritmos circadianos en la temperatura corporal, en el sistema cardio- vascular, en el desempeño psicomotor y neuromuscular

Objetivo. El ritmo circadiano consiste en los cambios cíclicos que ocurren en el período de 24 h, pudiendo interferir en el desempeño humano. El objetivo del presente fue comparar los resultados de las variables fisiológicas, neuromusculares y del tiempo de reacción obtenidos en diferentes horarios del día.

Método. Los 30 voluntarios (15 hombres y 15 mujeres) realizaron un conjunto de pruebas por la mañana (10 h), tarde (16 h) y noche (20 h). Las variables analizadas fueron la temperatura corporal (temperatura oral), la frecuencia cardíaca, la presión arterial (sistólica y diastólica), el tiempo de reacción, la flexibilidad, la agilidad, la velocidad, la potencia muscular y la fuerza muscular.

Resultados. En la mayoría de las variables estudiadas no fue constatada la variación circadiana. Sin embargo, en el grupo masculino, la temperatura corporal fue estadísticamente mayor por la tarde (36,3 ± 0,4 °C) y por la noche (36,4 ± 0,3 °C) en comparación con la mañana (35,9 ± 0,5 °C), y la agilidad fue estadísticamente menor (lo que refleja un mayor rendimiento) por la tarde (10,9 ± 0,8 s) en comparación con la mañana (11,4 ± 0,8 s). Mientras que en el grupo de mujeres, la presión arterial sistólica fue estadísticamente mayor por la mañana (111,7 ± 7 mmHg) en comparación con la tarde (107,7 ± 7 mmHg) y la impulsión vertical fue estadísticamente mayor por la tarde (37,3 ± 6,5 cm) en comparación con la mañana (35,3 ± 7,1 cm).

Conclusión. Los datos sugieren que la respuesta de la mayoría de las variables estudiadas no sufren la influencia de la hora del día (10, 16 e 20 h).

Palabras clave: Periodicidad. Ejercicio. Aptitud física.

Introdução

O ritmo biológico do ser humano é influenciado por variações cíclicas que se repetem regularmente em um determinado tempo. Quando essas variações se referem ao período de 24 h são chamadas de ritmos circadianos1. Esses ritmos influenciam as variáveis fisiológicas e neuromusculares do desempenho humano tanto para atletas de alto nível quanto para pessoas que praticam exercício físico visando à saúde2.

Os ritmos circadianos influenciam a resposta de diversas variáveis cardiovasculares e neuromusculares, tais como frequência cardíaca3,4, pressão arterial4, flexibilidade5-7, força muscular7,8, potência muscular7,9, velocidade9, entre outras.

Reilly et al7 avaliaram diversas variáveis relacionadas às habilidades esportivas, ao desempenho físico e mental de 16 atletas universitários de futebol em diferentes horários do dia (8, 12, 16, 20 h). Os autores encontraram diferença estatisticamente significante na temperatura corporal, força de preensão manual, flexibilidade, estado de alerta, fadiga, tempo de reação, potência muscular de membros inferiores e na maioria dos testes de habilidades esportivas. Em geral, os autores concluíram que os picos de desempenho físico, mental e das habilidades específicas do futebol ocorrem às 16 h ou 20 h.

Em um estudo semelhante, Rahnama et al9 investigaram a variação circadiana no desempenho físico, fisiológico e habilidades esportivas de 12 atletas de futebol. Os autores também encontraram diferença estatisticamente significante na temperatura corporal, flexibilidade, potência muscular de membros inferiores e na maioria dos testes de habilidades esportivas investigadas, sendo que o pico de desempenho físico, fisiológico e habilidades esportivas foram encontrados ao entardecer (19-21 h). Concluíram que existe variação circadiana no desempenho de atletas de futebol.

A verificação desses ritmos tem sido cada vez mais discutida pelos profissionais da área da saúde, seja para identificar o período do dia em que ocorrem as maiores incidências de morte em decorrência dos problemas coronarianos10, seja para instrumentalizar os técnicos e preparadores físicos quanto a melhor hora do dia em que se deva realizar tarefas específicas dos esportes7 ou simplesmente para evitar a interpretação equivocada da condição física de pessoas que praticam exercícios físicos visando à saúde11.

Entretanto, a maioria das investigações científicas que apresentam variação circadiana delimita-se a verificar o comportamento das variáveis isoladamente ou em vários horários do ciclo de 24 h, sendo que, em muitas vezes, os horários empregados não correspondem a real rotina de avaliação.

Diante disso, o presente estudo teve como objetivo principal comparar as mudanças das variáveis fisiológicas, neuromusculares e do tempo de reação em universitários, obtidas em diferentes horários do dia (10, 16 e 20 h), durante a realização de uma bateria de testes motores.

Método

Sujeitos

Participaram do estudo 30 estudantes universitários (15 homens e 15 mulheres), com idade média de 23 anos, massa corporal média de 63 kg e estatura média de 177,6 cm. Os avaliados praticavam exercícios físicos regularmente 3 a 4 vezes por semana há, no mínimo, seis meses e não possuíam nenhum histórico de lesões osteoarticulares.

O estudo seguiu as normas de pesquisa envolvendo seres humanos estabelecidos pela declaração de Helsinki e diretrizes da resolução 196/96, do conselho nacional de saúde. O projeto foi aprovado pelo comitê de ética em pesquisa para seres humanos da Universidade Federal de Santa Maria (CAAE no 0236.0.243.000-08). Todos os sujeitos que concordaram em participar da pesquisa assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

Descrição das variáveis

A escolha da sequência de testes (tabela 1) foi intencional, intercalando os testes de maior intensidade com os de menor intensidade e/ou por grupos musculares. Isso teve o objetivo de minimizar os possíveis efeitos da fadiga muscular e da sobrecarga sobre um mesmo grupamento muscular.

Variáveis fisiológicas

A frequência cardíaca de repouso foi mensurada por meio de um frequencímetro (Polar FS1TM, EUA) ao final do quinto minuto de repouso. A temperatura corporal oral foi mensurada com um termômetro clínico de mercúrio durante o período de cinco minutos. Após o uso do termômetro, foram removidos os resíduos utilizando uma escova dental de cerdas macias e o mesmo foi higienizado com uma solução de álcool 70%, durante 15 min, a uma temperatura de 20 °C12. A pressão arterial sistólica e diastólica foi verificada com o uso de um esfigmomanômetro aneróide (Premium, Japan). Foram seguidos os procedimentos descritos pelo ACSM13.

Tempo de reação

Foi realizado um teste computadorizado (teste de tempo de reaçãoversão 1.1) desenvolvido e validado por Corazza e Pereira14, o qual mensura o tempo de reação simples e tempo de reação de escolha. O tempo de reação simples foi registrado pela resposta (ms) entre o aparecimento do sinal luminoso (luz verde) e a descompressão do botão esquerdo do mouse. Tal resposta ocorre em um total de 20 vezes consecutivas com intervalos de tempo diferentes e é registrada a média das 10 tentativas intermediárias. O tempo de reação de escolha é verificado com base no mesmo princípio do teste anterior, no entanto, o sujeito deve segurar o mouse, pressionando os botões (o direito com o indicador da mão direita e o esquerdo com o indicador da mão esquerda). O dedo esquerdo correspondia à luz verde e o dedo direito à luz azul. No momento em que a luz aparecia no monitor o sujeito erguia o dedo correspondente a respectiva cor. O teste de tempo de reação foi realizado sempre antes dos testes motores, sendo que o trânsito de pessoas, os ruídos, a luminosidade foram controladas para não prejudicar a concentração dos avaliados.

Variáveis neuromusculares

Todos os testes utilizados seguiram os procedimentos descritos por Marins e Giannichi17. Os testes neuromusculares foram realizados conforme a sequência descrita a seguir.

Sentar-e-alcançar (flexibilidade). Os avaliados ficavam sentados, com os joelhos estendidos, os pés (descalços) apoiados no banco de Wells e Dillon e realizavam uma flexão de tronco, sendo mensurada a maior distância alcançada pelos avaliados entre o início (0 cm) e o final da régua (53 cm). O resultado registrado foi o melhor das três tentativas.

Shuttle run (agilidade). Foram demarcadas duas linhas dispostas a uma distância de 9,14 m entre elas. Ao sinal sonoro emitido pelo avaliador, o avaliado tinha que correr o mais rápido possível em direção à outra linha, pegar um bloco de madeira que estava a 10 cm além da mesma e retornar ao ponto inicial depositando o bloco atrás da linha de partida, percorrer novamente o trajeto e pegar o outro bloco que estava na mesma distância da anterior e retornar a linha de partida, depositando-o atrás da linha de partida. O resultado foi registrado pelo tempo necessário para percorrer este trajeto.

Arremesso da medicine ball (Potência muscular de membros superiores) . Foi demarcada uma linha de partida e fixada junto ao solo uma fita métrica perpendicularmente a esta linha. O avaliado ficava sentado, com as costas recostada à cadeira posicionada na linha de partida, segurando a medicine ball (3 kg para os homens e 2 kg para as mulheres) com as duas mãos contra o peito e logo abaixo do queixo, com os cotovelos o mais próximo possível do tronco. Foi registrada a maior distância alcançada nas três tentativas.

Impulsão horizontal (potência muscular de membros inferiores). Nas mesmas demarcações do teste anterior, os avaliados tinham que saltar no sentido horizontal na maior distância possível. Foram realizadas três tentativas.

Corrida de 30 m a partir do repouso (velocidade). Para a realização deste teste foram utilizados dois avaliadores, um posicionado na linha de partida para comandar o início do teste e outro na linha de chegada, distante 30 m da linha inicial, com a finalidade de registrar o tempo gasto pelo avaliado para percorrer esta distância.

Dinamometria (força muscular). Os avaliados ficaram com o corpo ereto, com o braço em extensão e segurando o dinamômetro (Grip Strenght Dynamometer, Japan) com a mão dominante. Os mesmos foram instruídos a realizar uma preensão máxima no equipamento para determinar a força muscular. Em seguida, realizaram o mesmo procedimento com a mão não dominante.

Impulsão vertical (potência muscular de membros inferiores). Os sujeitos ficavam na posição em pé, de lado para a superfície graduada, e com o braço estendido acima da cabeça, o mais alto possível. Em seguida, com a flexão das pernas e balanço dos braços, os indivíduos saltavam o mais alto possível, tocando os dedos da mão na parede. Para facilitar a leitura, os dedos dos sujeitos continham pó de giz. Foram dadas três tentativas, sendo anotada a melhor delas. A impulsão vertical foi regis-trada pela distância entre a marcação inicial e final, feita pelos dedos.

Procedimentos

Na primeira visita ao laboratório, todos os sujeitos participaram de um processo de familiarização com os testes e preencheram o questionário de identificação de matutinidade-vespertinidade desenvolvido por Horne e Ostberg18 e adaptado para o Brasil por Benedito-Silva et al19 para identificação do cronotipo. Conforme a interpretação do questionário, todos os participantes foram registrados com cronotipo de nível inter-mediário. Neste mesmo dia foi realizada a medida da massa corporal utilizando uma balança de travessão (Arja, São Paulo, Brasil) com resolução de 0,1 kg e da estatura (estadiômetro de madeira Cardiomed, Paraná) com resolução de 0,5 cm, somente com a finalidade de caracterizar o grupo investigado.

Nas outras visitas ao laboratório, os avaliados realizaram a mesma bateria de testes em três dias distintos (intervalo de 48 h), em turnos diferentes (manhã: 10 h; Tarde: 16 h e Noite: 20 h) e de forma randomizada (tabela 2), a fim de diminuir a possibilidade do efeito do aprendizado com o transcorrer do estudo20.

Tabela 2 Randomização do início das baterias de testes

Os horários escolhidos correspondem "metade da manhã", "metade da tarde" e "início da noite", tal como sugeridos por Reilly e Waterhouse21. A temperatura ambiente (22-24 °C) foi controlada em todas as etapas.

A bateria de testes foi agendada individualmente para assegurar que todos os sujeitos realizassem os testes no mesmo horário do dia. Uma anamnese prévia identificou as fases foliculares (primeiro ao sétimo dia do fluxo menstrual), ovulatória (oitavo ao 14o dia) e lútea (15o ao 28o dia) de um ciclo menstrual regular (± 28 dias)22, sendo reagendadas as avaliações das participantes que se encontravam na fase folicular, a fim de evitar a possível interferência desta fase do ciclo no desempenho das participantes. Simão et al23, mostram que na fase folicular as mulheres apresentaram redução significante na força na realização do exercício de leg press 45o em comparação com as outras duas fases do ciclo mens-trual.

Análise estatística

Utilizou-se o pacote estatístico SPSS for Windows versão 15.0 (SPSS Inc., Chicago IL, EUA). A normalidade dos dados foi confirmada por meio do teste de Shapiro Wilk. A comparação entre os turnos foi feita por Análise de Variância em um modelo linear misto (três turnos) com correções de Bonferroni para comparações múltiplas, tanto para o sexo masculino, quanto para o feminino. O nível de significância adotado foi de 5%.

Resultados

Os resultados apresentados neste estudo foram separados por sexo, visto que a maioria das tabelas normativas do desempenho humano considera as diferenças entre homens e mulheres.

Nas tabelas 3 e 4 são apresentadas as diferenças entre os três turnos do dia e horários dos picos para as variáveis correspondentes ao desempenho físico, fisiológico e psicomotor do sexo masculino.

As tabelas 3 e 4 indicam que não foram observadas diferenças estatisticamente significantes entre os diferentes turnos do dia na maioria das variáveis para o sexo masculino. Houve diferença estatisticamente significante apenas na temperatura corporal (F=8,58; p=0,001) ao comparar o turno manhã com os turnos tarde e noite e na agilidade (F=8,44; p=0,001) entre o turno manhã e o turno tarde. No entanto, pode-se observar que a maioria das variáveis estudadas (71,4%) apresentaram os picos à tarde e à noite. As exceções foram a pressão arterial sistólica, o tempo de reação de escolha e a potência de membros superiores, sendo que esta última apresentou valores muito semelhantes no turno da manhã e da tarde.

Nas tabelas 5 e 6 são apresentadas as diferenças entre os três turnos do dia e horários dos picos para as variáveis correspondentes ao desempenho físico, fisiológico e psicomotor do sexo feminino.

As tabelas 5 e 6 mostram que houve diferenças estatisticamente significantes na pressão arterial sistólica (F=4,12; p=0,03) e na impulsão vertical (F=5,04; p=0,01) ao comparar o turno manhã com o turno tarde para o sexo feminino. As demais variáveis não apresentaram diferenças estatisticamente significantes entre os diferentes turnos do dia, embora a temperatura corporal (F=3,29; p=0,05) tenha apresentado tendência à variação circadiana. Observa-se que a maioria das variáveis investigadas (85,7%) apresentou os picos à tarde e à noite, assim como foi verificado no grupo masculino. Apenas a pressão arterial sistólica e a frequência cardíaca em repouso apresentaram o pico pela manhã.

Discussão

Em geral, as variáveis analisadas no presente estudo apresentaram o pico de desempenho às 16 h ou 20 h para ambos os sexos. Achados semelhantes foram encontrados por Reilly et al7 investigando diversas variáveis relacionadas às habilidades esportivas, ao desempenho físico e mental de jogadores universitários de futebol. Esses autores mencionam que o pico de desempenho também foi relacionado intimamente com o pico da temperatura corporal.

A associação entre a variação diurna da temperatura e a capacidade de desempenho já foi encontrada em diversos estudos anteriores6,24,25. Conforme Lericollais et al25 a temperatura corporal alcança seu pico por volta das 18 h, sendo que essa acrofase corresponde ao meio entre o horário da tarde e noite empregados no presente estudo. Isso justifica a semelhança dos resultados e a não significância estatística das variáveis investigadas entre esses turnos em ambos os sexos.

Em contrapartida, foram encontradas diferenças estatisticamente significantes no turno da manhã com os turnos da tarde (p=0,02) e da noite (p=0,001) para o sexo masculino e uma tendência a variação circadiana do turno da manhã com o turno da tarde (p=0,05) para o sexo feminino. Isso demonstra que as maiores variações da temperatura corporal podem ser notadas ao comparar o turno da manhã com os outros turnos. Waterhouse et al26 confirmam estes achados, dizendo que o mínimo da temperatura central ocorre às 5 h e no período entre 14 e 20 h não ocorrem grandes mudanças circadianas e ainda, que tal ritmo reflete os efeitos combinados do relógio biológico, sono, atividade física e mental.

Quanto às variáveis cardiovasculares, sabe-se que o ritmo circadiano da pressão sanguínea atinge o pico durante a tarde em associação com o ritmo circadiano da resistência capilar, no entanto, é bastante difícil o controle da pressão arterial devido às influencias exógenas e ainda devido aos efeitos combinados da temperatura corporal central e da adrenalina plasmática, as quais aumentam durante o decorrer do dia27.

Nesse sentido, não foi encontrada diferença estatisticamente significante entre os três turnos do dia para a frequência cardíaca de repouso e a pressão arterial diastólica. O pico da frequência cardíaca de repouso foi encontrado pela manhã e à tarde, para as mulheres e homens, respectivamente.

A pressão arterial sistólica apresentou diferença estatisticamente significante, apenas para o grupo feminino, entre os turnos da manhã e da tarde (p=0,03), alcançando o pico às 10 h. Esses resultados diferem dos encontrados por Rajagopal28, que avaliou 30 jogadores de voleibol de ambos os sexos, encontrando diferenças significantes nos horários entre 2 e 14 h, 2 e 16 h e 18 e 22 h, no grupo feminino. Para este mesmo autor, a pequena variabilidade encontrada entre os turnos pode representar pouco ou nenhum efeito sobre o desempenho de atletas.

No entanto, Jones et al4 investigando a variação circadiana da frequência cardíaca, pressão arterial sistólica e diastólica em 440 pacientes hipertensos. Neste estudo o pico da pressão arterial sistólica e diastólica foi encontrado entre 8 e 10 h. A frequência cardíaca apresentou dois picos (8-10 h e 16-18 h). A identificação dos picos das variáveis fisiológicas, principalmente da pressão arterial, deve ser considerada ao prescrever um treinamento para pessoas hipertensas, pois o infarto do miocárdio e a morte cardíaca súbita apresentam o pico de incidência entre 6 e 12 h10.

O desempenho psicomotor (tempo de reação) não apresentou variação circadiana entre os três turnos do dia. Em geral, o pico do desempenho psicomotor foi encontrado no turno da tarde e início da noite. Reilly et al7 também encontraram o pico do tempo de reação à tarde (16 h). Reilly et al1 complementam dizendo que há um incremento de 2,4 m/s na velocidade da condução neural para cada 1 °C do aumento da temperatura. Essa associação poderia explicar o melhor desempenho psico-motor nos turnos tarde e noite, conforme encontrados no presente es tudo.

Ao analisar-se o comportamento da flexibilidade durante os três turnos verifica-se que não houve diferenças estatisticamente significantes para ambos os sexos. Em contrapartida, Gifford5 analisou as respostas da flexibilidade em diferentes horários do dia e encontrou amplitudes significativas dentro das 24 h na flexão e extensão da região lombar, na rotação lateral glenoumeral e na flexão do tronco. O autor complementa que há grandes diferenças interindividuais em relação ao horário do pico, podendo variar entre 12 e 24 h. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas entre os turnos na atual investigação, o pico foi encontrado à tarde indo ao encontro de outros estudos7,29.

As respostas da velocidade e da agilidade apresentaram os picos à tarde e à noite coincidindo com as demais variáveis estudadas no presente estudo. Não foi encontrada variação circadiana na resposta da velocidade em ambos os grupos. Já Rahnama et al9 analisando a velocidade de 12 jogadores de futebol no período da manhã (7-9 h) e da noite (17-21 h) encontraram variação circadiana. Entretanto, apesar de diver-girem quanto à significância estatística, ambos os estudos coincidiram com o pico do desempenho desta variável.

A agilidade apresentou diferenças estatisticamente significantes entre os turnos manhã e tarde para o sexo masculino. No entanto, Jourkesh et al30 avaliaram a agilidade (shuttle run) em 12 universitários do sexo masculino e não encontraram variação circadiana entre os horários investigados (9, 14 e 18 h). Essa divergência com o presente estudo pode ser explicada pelos diferentes horários utilizados durante as testagens.

No entanto, cabe ressaltar que uma limitação da atual investigação foi à utilização de cronômetros manuais para mensurar os tempos nos testes de velocidade e agilidade. Por isso, sugere-se a utilização de um sistema de fotocélulas para assegurar a confiabilidade dos resultados.

Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os três turnos para a potência muscular mensurada por meio dos testes arremesso da medicine ball (ambos os sexos), impulsão horizontal (ambos os sexos) e impulsão vertical (somente grupo masculino). Rahnama et al9 utilizando o teste de impulsão horizontal e Racionais et al11 fazendo uso do teste de impulsão vertical também não encontraram variação circadiana. No entanto, alguns estudos7,9 realizados com jogadores de futebol universitário mostram o efeito das 24 h do dia sobre o desempenho da impulsão vertical. Esses achados estão de acordo com os resultados do grupo feminino apresentados no presente estudo, no qual mostrou diferença estatisticamente significante (p=0,01) entre os turnos manhã e tarde.

Com base nos trabalhos anteriormente citados, relacionados à potência muscular em adultos jovens saudáveis, fica evidente a necessidade de realizar mais estudos que possam confirmar tal periodicidade, pois não houve um consenso entre os trabalhos que analisaram esta variável em universitários.

Entretanto, independentemente do grupo muscular testado (membros superiores ou inferiores) as principais modificações no desempenho da potência muscular são percebidas durante o transcorrer da manhã para a tarde e da manhã para a noite, sendo que nos últimos dois turnos do dia ocorrem o melhor desempenho da potência muscular.

A última variável investigada foi à força muscular que, embora não tenha apresentado grandes variações no decorrer dos turnos, foi constante entre os sexos, sendo o pico registrado às 20h. Picos semelhantes foram encontrados por outros estudos7,8. Atkinson e Reilly8 ressaltam que a força muscular, independente do grupo muscular medido ou da velocidade da contração, atinge o pico no início da noite.

Cabe ressaltar que a intenção do presente estudo foi investigar as variáveis cardiovasculares, psicomotoras e neuromusculares inseridas em uma bateria de testes e em horários que se aproximassem mais da real rotina de avaliação. Tais horários empregados no presente estudo podem explicar a não significância estatística encontrada entre os três turnos do dia na maioria das variáveis investigadas. Possivelmente se fossem empregados horários mais próximos do início da manhã e ao final da noite poderiam ser encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os três turnos do dia.

Com base nos resultados apresentados, verificaram-se diferenças significantes apenas para a temperatura corporal e a agilidade, no grupo masculino, enquanto que no grupo feminino, foram encontradas diferenças significantes na potência muscular de membros inferiores e na pressão arterial sistólica de repouso. Dessa forma, os dados sugerem que a resposta da maioria das variáveis estudadas, inseridas em uma bateria de testes, não sofre influência da hora do dia (10, 16 e 20 h), tanto para o sexo masculino quanto para o sexo feminino de adultos jovens saudáveis.

Contacto:

V.L. Moro.

Laboratório de Cineantropometria. Centro de Educação Física e Desportos. Universidade Federal de Santa Maria.

Avenida Roraima, 1.000. Cidade Universitária. Prédio 51. Bairro Camobi. Santa Maria. Rio Grande do Sul, Brasil. CEP 97.105-900.

E-mail: vandersonmoro@hotmail.com

Historia del artículo:

Recibido el 10 de septiembre de 2011

Aceptado el 20 de diciembre de 2011