Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Civil (Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2013

O treinamento físico resistido tem sido enfaticamente incentivado, proporcionando efeitos favoráveis na força e endurance muscular, na função cardiovascular, metabolismo e na redução do risco cardiovascular. No entanto, é escassa a literatura sobre os ajustes cardiovasculares, ventilatórios e metabólicos no exercício resistido na população idosa. Além disso, pouco é sabido sobre tais ajustes na carga crítica (CC), a qual demarcaria a transição do exercício moderado para o exercício intenso nesta modalidade de exercício. Dessa forma, os objetivos deste trabalho são: avaliar o comportamento das respostas cardiovasculares, respiratórias e metabólicas durante o exercício físico resistido (Leg Press 45º) em diferentes intensidades, bem como determinar a intensidade da CC e ainda nessa intensidade comparar as respostas da freqüência cardíaca (FC), pressão arterial sistólica (PAS), ventilação (VE), consumo de oxigênio (\'VO IND.2\'), produção de dióxido de carbono (\'VCO IND.2\'), quociente respiratório (QR), percepção subjetiva de esforço (PSE) e lactato sangüíneo ([Lac]) obtidas durante exercício entre dois grupos (jovens e idosos). Participaram deste estudo 28 indivíduos do sexo masculino, sendo 15 jovens e 13 idosos, aparentemente saudáveis, sendo que a média de idade dos jovens foi de 22,7 ± 2,5 anos, massa média de 77,6 ± 10,2 kg e estatura média de 180,0 ± 10,0 cm e nos idosos a média de idade foi de 68,6 ± 4,0 anos, massa média de 76,7 ± 7,5 kg e estatura média de 170,0 ± 1,0 cm, não etilistas, não tabagistas, e sem distúrbios cardiorrespiratórios, neurológicos, metabólicos e articulares. Durante todos os procedimentos foram monitoradas PA, FC e eletrocardiograma nas derivações MC5, DII e V2 modificadas, sendo que foram realizados: teste de 1RM em exercício resistido no Leg Press 45º; teste de esforço físico dinâmico resistido com diferentes percentuais de 1RM, testados de acordo para obtenção da carga crítica, pela regressão linear dos pontos apurados na construção do gráfico: carga X inverso do tempo (tempo = duração do exercício até a fadiga). Com relação ao tempo de execução e o número de repetições não houve diferenças entre os grupos (p = 0,25 e p = 0,49; respectivamente); para a FC e PAS, temos para o grupo jovem uma resposta exacerbada da FC comparada aos idosos durante exercício (p<0,0001), sendo que o comportamento da PAS revela-se de modo contrário, havendo assim uma resposta mais acentuado para o grupo idoso (p<0,0197). A [Lac] foi maior em jovens na intensidade da CC (p = 0,0014), bem como o valor de PSE (0,00021). Para os parâmetros ventilatórios (VE, \'VO IND.2\' e \'VCO IND.2\') temos maiores valores para o grupo jovem também na fase de exercício para diferentes intensidades, principalmente na CC (p<0,0001, para as três variáveis). Além disso, foi possível determinar a carga crítica para ambos os grupos, sendo que essa foi em torno de 38% 1RM (p = 0,22). Dessa forma, esse foi o primeiro estudo que avaliou e comparou as respostas fisiológicas entre jovens e idosos em diferentes intensidades da RM, no exercício de Leg Press 45º, assim como na CC. / The resistance training has been strongly encouraged, providing favorable effects on muscular strength and endurance, cardiovascular function, metabolism and cardiovascular risk reduction. However, there is little literature about the cardiovascular, ventilation and metabolic responses in resistance exercise in the elderly. Moreover, little is known about such adjustments in the critical load (CL), which indicates the transition of moderate to intense exercise in this type of exercise. Thus, the objectives of this study are: To evaluate the cardiovascular, respiratory and metabolic changes during resistance exercise (leg press 45º) at different intensities and to determine the intensity of the CL and even that intensity to compare the responses of heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP), ventilation (VE), oxygen consumption (\'VO IND.2\'), production of carbon dioxide (\'VCO IND.2\'), respiratory quotient (RQ), perceived exertion (PSE) and blood lactate ([Lac]) obtained during exercise between two groups (young and old). Participated in this study 28 males, 15 young and 13 elderly, apparently healthy, with an average age of the young was 22.7 ± 2.5 years, mean weight 77.6 ± 10.2 kg and mean height of 180.0 ± 10.0 cm, and in the elderly the average age was 68.6 ± 4.0 years, mean weight 76.7 ± 7.5 kg and mean height of 170.0 ± 1.0 cm, non-alcoholic non-smoker, and without cardio-respiratory, neurological, metabolic and joints disorders. During all procedures were monitored BP, HR and ECG at MC5, DII and V2 modified, and were carried out: 1RM resistance exercise on the leg press at 45º; exercise stress test dynamic resistance with different percentages of 1RM tested agreement for obtaining the critical load, the linear regression of the points made during the construction of the graph: load X reverse of time (time = duration of exercise until fatigue). Regarding the execution time and number of repetitions no differences between the groups (p = 0.25 and p = 0.49, respectively) for the HR and SBP, we have exacerbated response of HR for a young group compared to elderly, during exercise (p < 0.0001), and the SBP appears to be so contrary, so there is more pronounced for the elderly group (p < 0.0197). The [Lac] was greater in young people in the CC intensity (p = 0.0014), as well as the value of PSE (0.00021). For the ventilatory parameters (VE, \'VO IND.2\' and \'VCO IND.2\') have higher values in the young group also during the exercise for different intensities, mainly in the CC (p < 0.0001 for the three variables). Furthermore, it was possible to determine the CL for both groups, and this was around 38% 1RM (p = 0.22). Thus, this was the first study that evaluated and compared the physiological responses between young and old in different intensities of 1RM in the exercise of Leg Press 45º, as in CL.

O treinamento físico resistido tem sido enfaticamente incentivado, proporcionando efeitos favoráveis na força e endurance muscular, na função cardiovascular, metabolismo e na redução do risco cardiovascular. No entanto, é escassa a literatura sobre os ajustes cardiovasculares, ventilatórios e metabólicos no exercício resistido na população idosa. Além disso, pouco é sabido sobre tais ajustes na carga crítica (CC), a qual demarcaria a transição do exercício moderado para o exercício intenso nesta modalidade de exercício. Dessa forma, os objetivos deste trabalho são: avaliar o comportamento das respostas cardiovasculares, respiratórias e metabólicas durante o exercício físico resistido (Leg Press 45º) em diferentes intensidades, bem como determinar a intensidade da CC e ainda nessa intensidade comparar as respostas da freqüência cardíaca (FC), pressão arterial sistólica (PAS), ventilação (VE), consumo de oxigênio (\'VO IND.2\'), produção de dióxido de carbono (\'VCO IND.2\'), quociente respiratório (QR), percepção subjetiva de esforço (PSE) e lactato sangüíneo ([Lac]) obtidas durante exercício entre dois grupos (jovens e idosos). Participaram deste estudo 28 indivíduos do sexo masculino, sendo 15 jovens e 13 idosos, aparentemente saudáveis, sendo que a média de idade dos jovens foi de 22,7 ± 2,5 anos, massa média de 77,6 ± 10,2 kg e estatura média de 180,0 ± 10,0 cm e nos idosos a média de idade foi de 68,6 ± 4,0 anos, massa média de 76,7 ± 7,5 kg e estatura média de 170,0 ± 1,0 cm, não etilistas, não tabagistas, e sem distúrbios cardiorrespiratórios, neurológicos, metabólicos e articulares. Durante todos os procedimentos foram monitoradas PA, FC e eletrocardiograma nas derivações MC5, DII e V2 modificadas, sendo que foram realizados: teste de 1RM em exercício resistido no Leg Press 45º; teste de esforço físico dinâmico resistido com diferentes percentuais de 1RM, testados de acordo para obtenção da carga crítica, pela regressão linear dos pontos apurados na construção do gráfico: carga X inverso do tempo (tempo = duração do exercício até a fadiga). Com relação ao tempo de execução e o número de repetições não houve diferenças entre os grupos (p = 0,25 e p = 0,49; respectivamente); para a FC e PAS, temos para o grupo jovem uma resposta exacerbada da FC comparada aos idosos durante exercício (p<0,0001), sendo que o comportamento da PAS revela-se de modo contrário, havendo assim uma resposta mais acentuado para o grupo idoso (p<0,0197). A [Lac] foi maior em jovens na intensidade da CC (p = 0,0014), bem como o valor de PSE (0,00021). Para os parâmetros ventilatórios (VE, \'VO IND.2\' e \'VCO IND.2\') temos maiores valores para o grupo jovem também na fase de exercício para diferentes intensidades, principalmente na CC (p<0,0001, para as três variáveis). Além disso, foi possível determinar a carga crítica para ambos os grupos, sendo que essa foi em torno de 38% 1RM (p = 0,22). Dessa forma, esse foi o primeiro estudo que avaliou e comparou as respostas fisiológicas entre jovens e idosos em diferentes intensidades da RM, no exercício de Leg Press 45º, assim como na CC. / The resistance training has been strongly encouraged, providing favorable effects on muscular strength and endurance, cardiovascular function, metabolism and cardiovascular risk reduction. However, there is little literature about the cardiovascular, ventilation and metabolic responses in resistance exercise in the elderly. Moreover, little is known about such adjustments in the critical load (CL), which indicates the transition of moderate to intense exercise in this type of exercise. Thus, the objectives of this study are: To evaluate the cardiovascular, respiratory and metabolic changes during resistance exercise (leg press 45º) at different intensities and to determine the intensity of the CL and even that intensity to compare the responses of heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP), ventilation (VE), oxygen consumption (\'VO IND.2\'), production of carbon dioxide (\'VCO IND.2\'), respiratory quotient (RQ), perceived exertion (PSE) and blood lactate ([Lac]) obtained during exercise between two groups (young and old). Participated in this study 28 males, 15 young and 13 elderly, apparently healthy, with an average age of the young was 22.7 ± 2.5 years, mean weight 77.6 ± 10.2 kg and mean height of 180.0 ± 10.0 cm, and in the elderly the average age was 68.6 ± 4.0 years, mean weight 76.7 ± 7.5 kg and mean height of 170.0 ± 1.0 cm, non-alcoholic non-smoker, and without cardio-respiratory, neurological, metabolic and joints disorders. During all procedures were monitored BP, HR and ECG at MC5, DII and V2 modified, and were carried out: 1RM resistance exercise on the leg press at 45º; exercise stress test dynamic resistance with different percentages of 1RM tested agreement for obtaining the critical load, the linear regression of the points made during the construction of the graph: load X reverse of time (time = duration of exercise until fatigue). Regarding the execution time and number of repetitions no differences between the groups (p = 0.25 and p = 0.49, respectively) for the HR and SBP, we have exacerbated response of HR for a young group compared to elderly, during exercise (p < 0.0001), and the SBP appears to be so contrary, so there is more pronounced for the elderly group (p < 0.0197). The [Lac] was greater in young people in the CC intensity (p = 0.0014), as well as the value of PSE (0.00021). For the ventilatory parameters (VE, \'VO IND.2\' and \'VCO IND.2\') have higher values in the young group also during the exercise for different intensities, mainly in the CC (p < 0.0001 for the three variables). Furthermore, it was possible to determine the CL for both groups, and this was around 38% 1RM (p = 0.22). Thus, this was the first study that evaluated and compared the physiological responses between young and old in different intensities of 1RM in the exercise of Leg Press 45º, as in CL.

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With the thin-plate formulation derived from Kirchhoff's hypotheses and the theory developed by Marguerre for thin shells, the non-linear equilibrium equations that govern the behavior of the conoidal shell were determined, considering that this is a plate with an initial displacement. A linear parametric analysis of the critical loads and of buckling modes through the MEF is performed using ABAQUS 6.11® program, varying the contour and height conditions of the curved edges. Analytically, a complexity of the components of the buckling mode displacement fields of a given geometry is evaluated by its decomposition into double Fourier series. With the non-linear analysis via MEF, the non-linear equilibrium trajectories of the displacements are obtained and the first non-linear loading limit points are obtained. Nonlinear parabolic or cylindrical geometric parabolic geometry trajectories with describable supports at their four edges are also compared, evaluating how the geometric non-linearities influence the modes of the displacement fields during loading. Finally, a non-linear parametric analysis of the influence of the variation of the curved edge heights on the equilibrium trajectories of the membrane stresses and resulting from internal moments of the conoidal shell is carried out. It is verified, with this work, that linear analyzes can underestimate, or overestimate, the nonlinear behavior of the conoid. As the parametric analysis influences the behavior of the conoid in front of the load, either in the linear analysis, resulting in different critical loads and modes of buckling, or in the nonlinear analysis, resulting in differentiated limits loads and nonlinear equilibrium trajectories of the displacements and membrane stresses and moments. / No estudo analítico de cascas conoidais abatidas, tem-se a dificuldade de representar analiticamente os seus campos de deslocamentos. Dessa forma a análise numérica, como por exemplo, via Método dos Elementos Finitos (MEF), vem sendo utilizada no estudo desse tipo de estrutura. Neste trabalho, elabora-se uma análise estática de cascas conoidais abatidas de bordas curvas parabólicas, ou cilíndricas, de material elástico linear, homogêneo e isotrópico, submetidas a um carregamento transversal uniformemente distribuído ao longo da superfície. Com a formulação para placas finas derivada das hipóteses de Kirchhoff e a teoria desenvolvida por Marguerre para cascas finas, determinam-se as equações não-lineares de equilíbrio que regem o comportamento da casca conoidal, considerando que esta seja uma placa com um deslocamento inicial. Faz-se uma análise paramétrica linear das cargas críticas e modos de flambagem através do MEF utilizando o programa ABAQUS 6.11®, variando-se as condições de contorno e altura das bordas curvas. Avalia-se, analiticamente, a complexidade das componentes dos campos de deslocamentos do modo de flambagem de uma dada geometria através de sua decomposição em séries duplas de Fourier. Com a análise não-linear via MEF, obtêm-se as trajetórias não-lineares de equilíbrio dos deslocamentos da casca e obtêm-se os primeiros pontos limites de carregamento não-lineares. Comparam-se também as trajetórias não-lineares de equilíbrio de conóides de geometrias parabólicas, ou cilíndricas, com apoios indeslocáveis em suas quatro bordas, avaliando como as não-linearidades geométricas influenciam nos modos dos campos de deslocamentos durante o carregamento. Por fim, efetua-se uma análise paramétrica não-linear da influência da variação das alturas das bordas curvas nas trajetórias de equilíbrio dos esforços de membrana e resultantes de momentos internos dos conóides. Verifica-se, com este trabalho, que análises lineares podem subestimar, ou superestimar, o comportamento não-linear do conóide. Sendo que a análise paramétrica influencia o comportamento do conóide frente ao carregamento, seja no âmbito da análise linear, resultando em diferentes cargas críticas e modos de flambagem, seja na análise não-linear, resultando em cargas limites e trajetórias não-lineares de equilíbrio dos deslocamentos e dos esforços de membrana e momentos, diferenciados.