RESUMO

Objetivo: Comparar as respostas da freqüência cardíaca nos transientes rápidos inicial e final no exercício de força realizado de forma uni e bilateral.

Método: Um grupo de 15 mulheres jovens, assintomáticas e fisicamente ativas realizou, em ordem randômica, exercício de extensão de joelhos de forma uni e bilateral, com carga para dez Repetições Máximas e cadência controlada por metrônomo. A freqüência cardíaca foi registrada continuamente por um cardiofrequencímetro, analisada em intervalos de tempo de cinco segundos e calculadas as médias para cada medida. Desta forma, os dados foram analisados considerando uma série de 12 medidas repetidas, em duas distintas situações, caracterizadas pelo modo de execução do exercício (uni ou bilateral).

Resultados: Não houve efeito da quantidade de massa muscular mobilizada sobre estas respostas, pois a interação entre modo de execução e momento da medida não apresentou diferença significativa (p = 1.000; poder de 0.082).

Conclusão: Em ambas as formas de execução, a freqüência cardíaca apresentou uma aceleração rápida no transiente inicial do exercício e uma resposta mais lenta no transiente final, contudo, não houve efeito da quantidade de aferências autonômicas estimuladas (maior quantidade de massa muscular envolvida no exercício bilateral vs. unilateral) sobre a magnitude destas respostas.

Palavras-chave: Freqüência cardíaca; Transientes inicial e final da freqüência cardíaca; Força muscular.

Efectos del ejercicio de la fuerza uni y bilateral sobre los transientes de la frecuencia cardiaca

RESUMEN

Objetivo: Comparar los cambios en los transientes rápidos inicial y final de la frecuencia cardíaca con el ejercicio de fuerza realizado de manera uni y bilateral.

Método: Un grupo de 15 mujeres jóvenes, asintomáticas y físicamente activas llevaron a cabo en orden aleatorio, el ejercicio de extensión de rodilla uni y bilateralmente, con una carga de diez Repeticiones Máximas y cadencia controlada por un metrónomo. La frecuencia cardíaca se registró continuamente por un monitor de ritmo cardíaco, analizada en intervalos de cinco segundos y calculado los promedios para cada medida. Por lo tanto, se analizaron los datos en una serie de 12 mediciones repetidas en dos situaciones diferentes, caracterizado por la ejecución del modo de ejercicio (unilateral o bilateral).

Resultados: No hubo ningún efecto de la masa muscular movilizada en estas respuestas, dado que la comparación entre el modo de ejecución y el momento de medición, no mostró diferencias significativas (p = 1.000; potencia de 0.082).

Conclusiones: La cantidad de masa muscular involucrada no fue diferente entre los transientes rápidos inicial y final de la frecuencia cardíaca, durante el ejercicio de fuerza.

Palabras clave: Frecuencia cardíaca; Transientes inicial y final frecuencia cardíaca; Fuerza muscular.

Effects of uni and bilateral strength exercise on the transient heart rate

ABSTRACT

Objective: To compare heart rate responses in the initial and final fast transients in uni and bilateral resistance exercise.

Methods: A group of 15 young women, asymptomatic and physically active performed in random order, ten Maximal Repetition of uni or bilateral knee extension exercise, with cadence controlled by a metronome. The heart rate was continuously recorded by a heart rate monitor, analyzed in five second intervals and calculated the averages for each measure. Thus, the data were analyzed in a series of 12 repeated measurements in two different situations, characterized by the execution of the exercise mode (unilateral or bilateral).

Results: There was no effect on the amount of muscle mass mobilized on these answers, as the interaction between the execution mode and time of measurement showed no significant difference (p = 1.000; power 0.082).

Conclusions: In both exercises, heart rate showed a fast acceleration in the initial transient of the exercise and a slower response in the final transient, however, there was no effect of the amount of stimulated autonomous afferences (larger amount of muscle mass involved bilateral vs unilateral exercise) on the magnitude of these responses.

Keywords: Heart rate; Initial and final transients; Muscle strength.

Introdução

A oscilação da freqüência cardíaca (FC) é controlada simultaneamente pelos ramos simpático e parassimpático do sistema nervoso autônomo tanto nas condições de repouso como de exercício físico¹. Ao longo do exercício físico a FC se manifesta de diferentes formas a partir das transições repouso-exercício-recuperação². Denominam-se de transiente inicial rápido as mudanças que ocorrem nos primeiros segundos entre repouso-exercício, e de transiente final rápido a transição exercício-recuperação^3,4. No momento inicial do exercício a FC aumenta devido a um reflexo de inibição vagal⁵, ao passo que na recuperação, parece haver uma atuação conjunta de ambos os ramos do sistema nervoso autônomo³.

Por outro lado, sabe-se que assim que o exercício é interrompido, a FC tende a retornar gradativamente a seus valores de repouso^2,6. Contudo, o período até que esse patamar seja atingido pode levar desde alguns minutos até algumas horas, sendo as modificações mais expressivas observadas notadamente nos primeiros minutos⁷. Cabe destacar que nos primeiros 30 segundos essa redução deve-se predominantemente à reentrada vagal⁸, sendo provável que essas respostas sejam ainda dependentes do tipo, volume e intensidade do exercício. Neste contexto, a maior parte dos estudos sobre as respostas da FC nos transientes inicial e final engloba quase unicamente os exercícios de natureza aeróbia⁷, ao passo que as investigações acerca dos exercícios de força não costumam observar essa variável, limitando-se apenas às medidas absolutas pré e pós-exercício⁹.

Portanto, os estudos que mostraram as respostas da FC ao exercício de força se limitaram a identificar os valores em repouso e ao final do exercício, ou então apenas ao longo de todo o exercício, mas não verificaram adequadamente as respostas aos transientes (mudança de fase). Barbosa-Netto et al.¹⁰ compararam a cinética da FC em três níveis de intensidade no exercício extensão de joelhos unilateral (50%, 80% e 100% de 10RM). Seus resultados demonstraram que apesar de valores mais elevados de FC proporcionalmente à carga adotada, a cinética da FC não foi diferente entre os três níveis de intensidade.

Todavia, considerando que os métodos de treinamento comumente adotados em programas de exercícios com pesos podem contemplar formas de execução tanto uni como bilaterais, cabe questionar se um número maior de aferências via metabolorreceptores e mecanorreceptores musculares pode refletir magnitudes distintas destas respostas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi comparar as respostas da FC nos transientes rápidos inicial e final do exercício extensão de joelho realizado de forma uni e bilateral. A hipótese deste estudo é que um maior número de aferências (exercício bilateral) deve resultar em respostas mais acentuadas entre os transientes do exercício.

Método

Amostra

A amostra foi constituída por 15 mulheres jovens assintomáticas (27.1 ± 5.2 anos, 60.5 ± 10.3 kg, 162 ± 4 cm), que tinham no mínimo seis meses de experiência em treinamento de força. Nenhuma das voluntárias apresentou o questionário de prontidão para a atividade física (PAR-Q) positivo, estava sob efeito de contraceptivos ou qualquer medicamento que alterasse as respostas cronotrópicas, como também nenhuma delas se encontrava em período gestacional. As participantes foram orientadas a não ingerir cafeína ou qualquer substância que alterasse o sistema nervoso autônomo nas 48 horas antes do teste, além de serem solicitadas a não praticar nenhum exercício físico intenso 24 horas antes da coleta. Todas leram e assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa em seres humanos institucional e em consonância com a Declaração de Helsinki e a resolução CNS 466/2012.

Delineamento Experimental

As participantes compareceram ao laboratório em três diferentes ocasiões, separadas por intervalos de 48 a 72 horas. No primeiro dia foi entregue a participante o termo de consentimento, contendo as informações sobre o processo de coleta dos dados. Após o consentimento, foi aplicado o questionário PAR-Q, o registro de massa corporal e estatura (autorreportados) e o teste de exercício de 4 segundos^5,11-13 para a verificação da preservação da atividade autonômica vagal.

Posteriormente, as participantes foram submetidas a testes de carga equivalente a dez Repetições Máximas (10RM) no exercício de extensão de joelhos (Metaltec, Brasil). Durante o teste cada participante permaneceu sentada, devidamente ajustada ao aparelho e realizou uma extensão dos joelhos com cadência controlada por um metrônomo (DM 50, Seiko, Japão) configurado a 60 bpm (uma extensão de joelho a cada dois segundos). A cadência foi determinada em estudo piloto prévio, sendo selecionada aquela que representava a percepção mais cômoda para a execução do movimento¹⁴.

A todo o momento as participantes foram motivadas verbalmente pelo avaliador e tiveram três tentativas separadas por intervalos de dez minutos para obter a carga máxima. Caso não conseguissem em três tentativas, a participante deveria retornar após 48 h para nova tentativa. Em outros dois dias, contados a partir de 48 h após a determinação da carga, cada indivíduo retornou ao laboratório para, após um descanso inicial de cinco minutos na posição sentada, executar o exercício extensão de joelhos para 10 RM, na cadência de 60 bpm, sendo monitorados constantemente pelo cardiofrequencímetro (S810i, Polar, Finlândia).

A duração do registro foi de 20 segundos para cada período (repouso, exercício e recuperação). A ordem de execução dos testes (uni ou bilateral) foi determinada randomicamente. Quando da realização do exercício de forma unilateral, foi adotado o membro dominante como referência. Não houve padronização de manobras ventilatórias durante a realização dos exercícios, contudo os indivíduos foram orientados a evitar a manobra de Valsava.

Análise estatística

Nas três fases do experimento (repouso, exercício e recuperação), as respostas da FC foram observadas por intermédio dos valores absolutos dos intervalos RR (expressos em ms) e agrupados em períodos de cinco segundos para posterior cálculo de suas médias. Desta forma, os dados foram analisados considerando uma série de 12 períodos de medidas repetidas, em duas distintas situações, estratificadas pelo modo de execução do exercício (uni ou bilateral).

Todos os níveis de variáveis apresentaram distribuição normal de acordo com o teste de Kolmogorov-Smirnov (p>0.05), logo foi aplicada a estatística paramétrica por intermédio da análise de variância (ANOVA) de dois fatores (2 x 12) com medidas repetidas no segundo fator. Os cálculos foram realizados no software estatístico SPSS 20.0 (IBM, EUA), sendo adotado um nível de significância de 5%.

Resultados

Nenhuma das voluntárias apresentou valores diminuídos do índice vagal cardíaco¹², o que sugere preservação da atividade autonômica parassimpática. Os valores máximos absolutos de FC não ultrapassaram 130 bpm nas duas condições testadas. Em ambos os modos de execução do exercício, a FC apresentou uma aceleração rápida no transiente inicial do exercício (repouso-exercício) e uma resposta lentificada no transiente final (exercício-recuperação) (figura 1). Não houve, contudo, efeito da quantidade de aferências autonômicas (via metabolorreceptores e mecanorreceptores) estimuladas sobre a magnitude destas respostas, pois a interação entre modo de execução e momento da medida não apresentou diferença significativa (p = 1.000). Houve diferença significativa ao longo da série de medidas repetidas da FC (p < 0.001). Todavia, isoladamente os dois modos de execução testados resultaram em respostas similares (p = 0.657).

Discussão

O presente estudo buscou comparar as mudanças nos transientes rápidos inicial e final no exercício de força realizado de forma uni e bilateral, de modo a identificar as características cinéticas da FC neste modo de exercício. Os resultados demonstram que a FC apresentou uma aceleração rápida no transiente inicial do exercício e uma resposta mais lenta no transiente final, contudo, não houve efeito da quantidade de aferências autonômicas estimuladas sobre a magnitude destas respostas. Cabe destacar que as evidências científicas acerca das respostas da FC nos transientes inicial e final são quase que restritas aos exercícios aeróbios⁷, diferentemente dos exercícios de força que baseiam suas observações nas variações da FC pré e pós exercício⁹.

Figura 1. Cinética da freqüência cardíaca antes, durante e após a extensão de joelho uni e bilateral. *: p < 0.05 em relação à medida imediatamente anterior; †: p < 0.001 em relação à medida imediatamente anterior.

Os transientes inicial e final do exercício, embora mediados pelos mesmos mecanismos fisiológicos e autonômicos, apresentam distintas contribuições parciais dos ramos simpático e parassimpático^2,15,16. Ricardo et al.³ compararam as respostas imediatas da FC na transição repouso exercício por meio do teste de exercício de quatro segundos, e na transição exercício-repouso, caracterizada pela recuperação da FC um minuto após um teste cardiopulmonar de exercício máximo. Enquanto o transiente inicial mostrou-se dependente exclusivamente da inibição vagal autonômica^5,16 e da ação dos mecanorreceptores^16,17, o transiente final recebeu influências de ambos os ramos, devido ao maior tempo de latência para a redução da atividade simpático-adrenérgica, associado também à manutenção das concentrações das catecolaminas sanguíneas⁶.

O transiente inicial do exercício de força neste estudo mostrou uma rápida aceleração da FC, semelhante à percebida no teste de quatro segundos. Sendo assim, é importante destacar que ao agrupar os valores dos intervalos RR em períodos de cinco segundos, o registro da transição repouso-exercício manteve-se nos característicos limites de tempo de latência que antecedem o aumento da participação simpatoadrenérgica^6,18. Durante esse período, as aferências mecânicas respondem às contrações musculares induzindo a um processo de inibição da atividade cardíaca parassimpática¹⁹. Apesar da distinção entre a contribuição das aferências mecânicas e metabólicas não ser tão precisa, a velocidade das respostas autonômicas sugere que este mecanismo provavelmente seja mediado pelos mecanorreceptores¹⁵. Em decorrência disso, a análise da cinética da FC observada nos períodos de tempo posteriores ao transiente inicial do exercício permite assumir que o aumento contínuo da FC ocorra por decorrência da maior estimulação simpática subsequente à retirada vagal.

O transiente final do exercício, por outro lado, demonstrou uma cinética mais lenta, diferentemente do estudo de Paschoa et al.²⁰, cujo retorno da FC foi também acelerado após o exercício de força em homens jovens e treinados. Estes autores sugeriram a existência de um possível efeito rebote da FC logo ao final do exercício. Se considerarmos exclusivamente a análise dos intervalos de cinco segundos contemplados no transiente final do exercício, a recuperação da FC no presente estudo mostrou-se mais lenta. Por outro lado, a extrapolação da análise para o período completo da recuperação (20 s) indica uma tendência a um retorno acelerado da FC em direção aos valores de repouso.

Em nossos resultados, a magnitude da resposta da FC ao longo do exercício não diferiu entre os modos uni e bilateral. Não obstante, Moreira et al.⁹ encontraram respostas da FC mais altas no exercício de força realizado de forma bilateral em comparação com a unilateral (3 x 10 reps, 80% de 10RM). No entanto, diferentemente do presente estudo, os autores observaram exclusivamente os momentos pré e imediatamente pós-exercício. Além disso, Moreira et al.⁹ conduziram três séries de dez repetições, ao passo que nosso estudo se limitou a uma única série. Claramente, as respostas cardiovasculares foram maiores nas séries finais dos exercícios, mas nem tanto na primeira série, o que pode confundir em parte a análise dos resultados na comparação entre os estudos.

Um aspecto que merece destaque em nosso estudo foi o uso do metrônomo para ao controle da cadência do movimento, considerando-se que as respostas cardiovasculares podem depender tanto da intensidade quanto da duração do esforço²¹. Lima et al.²² observaram modulações autonômicas maiores (redução da atividade vagal e aumento da atividade adrenérgica) em exercícios mais intensos (50% vs. 70% de 1RM) mesmo controlando a variável número de repetições. Contudo, o fato de controlar o número de repetições não significa que a duração do exercício foi a mesma para as duas intensidades. Portanto, a utilização do metrônomo foi a garantia de que todas as participantes executaram o procedimento no mesmo tempo (20 s).

Outros estudos também adotaram esse procedimento^9,10,23. Lamotte et al.²³ controlaram a velocidade de execução com um metrônomo configurado para manter a cadência dos movimentos equivalente a uma extensão/flexão de joelhos a cada dois, quatro e seis segundos, o que representa um tempo similar ou um pouco mais longo do que nosso protocolo para completar as dez repetições programadas (20 s vs 20 a 60 s). Moreira et al.⁹ usaram cadência similar à do presente estudo (60 bpm, 10 repetições, 20 s de exercício), apesar de verificarem as respostas cardiovasculares apenas nos momentos pré e pós-exercício. Por fim, Barbosa-Netto et al.¹⁰, em estudo similar ao nosso, configuraram o metrônomo para uma cadência de 80 bpm ao comparar a cinética da FC no exercício de força em diferentes intensidades relativas à carga de 10RM (50%, 80% e 100%) em homens treinados. Em todos os trabalhos citados, o metrônomo permitiu que o tempo de execução dos exercícios não fosse diferente entre os indivíduos da amostra e entre as situações experimentais testadas, evitando-se desta forma, a presença de uma variável interveniente aos resultados.

Em síntese, conclui-se que as respostas da FC nos transientes rápidos inicial e final do exercício extensão de joelho realizado de forma uni e bilateral apresentam cinética similar. A FC apresentou uma aceleração rápida no transiente inicial do exercício e uma resposta mais lenta no transiente final. Não houve, contudo, influência do número de aferências (maior quantidade de massa muscular envolvida no exercício bilateral vs. unilateral) sobre as respostas da FC nas fases de transição repouso-exercício e exercício-recuperação.

Autoria. Todos os autores contribuíram intelectualmente no desenvolvimento do trabalho,assumiram a responsabilidade do conteúdo e, da mesma forma, concordam com a versão final doartigo. Conflito de interesses. Os autores declaram não haver conflito de interesses. Origem e revisão. Não foi encomendada, a revisão foi externa e por pares. Responsabilidades Éticas. Proteção de pessoas e animais: Os autores declaram que os procedimentos seguidos estão de acordo com os padrõeséticos da Associação Médica Mundial e da Declaração de Helsinque. Confidencialidade: Os autores declaram que seguiram os protocolos estabelecidos por seus respectivos centros para acessar osdados das histórias clínicas, a fim de realizar este tipo de publicação e realizar uma investigação / divulgação para a comunidade. Privacidade: Os autores declaram que nenhum dado que identifique o paciente aparece neste artigo.

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