Made available in DSpace on 2016-06-02T19:23:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTB.pdf: 9645708 bytes, checksum: fb4557357ff1bb7d06af97fe7f8f3980 (MD5) Previous issue date: 2006-04-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / O exercício físico tem sido considerado uma das três bases, junto com dieta e medicamento, no tratamento do Diabetes Mellitus tipo 2 e, normalmente, sua prescrição tem sido realizada utilizando-se das variáveis freqüência cardíaca máxima e consumo máximo de oxigênio. O limiar anaeróbio, embora mais sensível para tal finalidade, ainda é pouco utilizado em intervenção com essa população. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram verificar o efeito do treinamento físico no limiar ventilatório sobre o controle glicêmico, potência aeróbia, composição corporal e perfil lipídico de mulheres com DM 2 e avaliar os efeitos da orientação nutricional sobre o padrão dietético destas pacientes. Para tal propósito, foram estudadas 19 voluntárias, sendo distribuídas em dois grupos: controle (n = 10; 55,5 anos de idade; 71,8 ± 13,3 kg) o qual permaneceu sedentário durante a intervenção e treinado (n = 9; 52 anos de idade; 75,0 ± 18,2 kg) que realizou treinamento físico por 12 semanas na intensidade equivalente ao limiar ventilatório em pista de atletismo. Nas avaliações iniciais e finais foi avaliado o controle glicêmico, a potência aeróbia, a composição corporal, o perfil lipídico, além de ser realizado avaliação e orientação nutricional, sem prescrição de dieta controlada. A cada duas semanas era realizada análise glicêmica pré e pós-sessão de exercício físico. Já, na avaliação intermediária houve a realização de teste ergoespirométrico, para ajuste da velocidade relativa ao limiar ventilatório para o grupo treinado, além de avaliação e orientação nutricional. Em função do treinamento físico foram observados redução na hemoglobina glicada, aumento da velocidade máxima, do tempo de exaustão e discreto aumento do consumo máximo de oxigênio, além de aumento da velocidade relativa ao limiar ventilatório acompanhada de reduções no consumo de oxigênio e porcentagem de consumo máximo de oxigênio relativo ao limiar ventilatório. Além disso, houve redução de massa corporal e de massa e porcentagem de gordura corporal, além de manutenção dos valores de circunferência de cintura, os quais aumentaram no grupo controle. Os valores de glicemia pós-sessão de exercício físico foram reduzidos em todos os momentos de avaliação. Apesar dos valores de colesterol total e LDL colesterol reduzirem e os valores de HDL colesterol aumentarem significantemente apenas no grupo controle, no grupo treinado estes valores também se aproximaram de valores de referência. Os dois grupos mantiveram dieta normocalórica e a distribuição de macronutrientes não foi alterada no decorrer do estudo, contudo houve redução do consumo mensal de óleo de soja. Assim, pode-se concluir que o treinamento físico no limiar ventilatório foi efetivo para melhora do controle glicêmico de maneira aguda e crônica, da potência aeróbia, em termos máximos e submáximos e da composição corporal. Já a orientação nutricional, na perspectiva de reeducação alimentar, foi efetiva em aproximar os valores de perfil lipídico a valores de referência.

Os avanços tecnológicos ocorridos na última década trouxeram enormes benefícios, no sentido de possibilitar o uso de equipamentos computadorizados, que permitem a aquisição, processamento e armazenamento de um grande número de variáveis respiratórias e metabólicas em exercício físico, em tempo real e de ciclo a ciclo respiratório. Dentro deste novo cenário, o estudo realizado com esta nova geração de equipamentos, nas respectivas áreas de conhecimento, pôde ser direcionado, usando-se métodos matemáticos e estatísticos computadorizados, os quais possibilitam a aplicação de procedimentos automáticos e/ou semi-automáticos na solução de problemas específicos. É dentro deste contexto que se insere o presente estudo, que tem por objetivo comparar, em indivíduos sadios do sexo masculino, o limiar de anaerobiose ventilatório, durante o exercício físico dinâmico, usando-se métodos visuais gráficos e métodos baseados em modelos matemáticos, automáticos e semi-automáticos. Foram estudados 24 voluntários sadios do sexo masculino, com idade média de 33,8 ± 9,25 anos. Todos eles se submeteram a um ou dois testes de esforço físico dinâmico, segundo um protocolo contínuo do tipo rampa, na posição sentada, em cicloergômetro eletromagnético, acoplado a um sistema ergoespirométrico computadorizado (CPX/D – MedGraphics), que possibilita o cálculo de múltiplas variáveis cardiorrespiratórias, como: ventilação pulmonar (VE), produção de CO2 (VCO2), consumo de O2 (VO2), equivalentes ventilatórios de O2 (VE/VO2) e de CO2 (VE/VCO2), frações parciais do O2 (PETO2) e do CO2 (PETCO2) no final da expiração, quociente de trocas respiratórias (RER), freqüências respiratória (RR) e cardíaca (FC), além dos valores de potência aplicada e da velocidade de pedalagem no cicloergômetro. Os valores do LAV em exercício foram calculados por quatro diferentes métodos, que usam como critério de medida deste parâmetro, a mudança de inclinação da VCO2, da VE e do PET O2 em relação ao tempo ou da VCO2 em relação ao VO2. Estes métodos foram os seguintes: 1- método Visual VCO2 (M. VISUAL VCO2); 2- método Visual PET O2 (M. VISUAL PET O2); 3- método Automático, usando algoritmo, incorporado ao sistema MedGraphics (M. AUTOMÁTICO); 4- método semi-automático, implementado em nosso Laboratório, baseado no uso de modelos bissegmentados Linear-Linear (M. L-L VCO2) e Linear-Quadrático (M. L-Q VCO2) na condição de resposta da VCO2 em relação ao tempo e em relação ao VO2 (M. L-L VCO2 - VO2 e M. L-Q VCO2 - VO2). Os modelos bissegmentados se basearam na aplicação da soma dos quadrados dos resíduos, quando o conjunto de dados é ajustado pelo método dos mínimos quadrados, para uma reta inicial e final ou uma reta inicial e uma curva quadrática final. Após análise qualitativa e quantitativa apropriada ao conjunto de dados, chegou-se às seguintes conclusões: 1- os valores de LAV calculados pelos métodos visuais VCO2 e PET O2 foram significativamente superiores (p<0,05) aos obtidos pelos métodos Automático e L-L VCO2; 2- o método Visual VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Visual PET O2; 3- os valores do LAV calculados pelos métodos Automático e L-L VCO2 não foram estatisticamente diferentes e ambos subestimaram os valores do LAV, comparativamente aos métodos visuais VCO2 e PET O2 (p<0,05); 4- os métodos baseados em modelos bissegmentados L-L e L-Q mostraram que somente o M. L-L, para o caso da resposta da VCO2 em relação ao tempo, foi útil para medir quantitativamente o LAV; 5- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Automático, quando ambos foram comparados qualitativa e quantitativamente (maior porcentagem de casos em que foi possível aplicar o modelo e melhor comportamento dos parâmetros das regressões lineares do LAV, relacionando potência e VO2); 6- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 se mostrou promissor, no sentido de que possa ser aprimorado e usado, em futuro próximo, como método totalmente automático de determinação do limiar de anaerobiose ventilatório durante o exercício físico dinâmico. / The technological achievements in last decade made possible to use in laboratory facilities digital computerized equipments that allowed the acquisition, storage ande processing of cardiorespiratory variables during exercise on real time basis. Also, as a consequence of these advances, it was possible to apply mathematical models to represent physiological responses under experimental conditions. The present study must be understood in the context above described. It had the the purpose to compare the ventilatory anaerobic threshold (VAT) during dynamic exercise, by four different methods. Two of them are based on visual analyses made on graphic plots of computer monitor, and two others are based on application of mathematical models. Twenty four active and sedentary healthy men were studied in the present project (mean age 33.8 ± 9.2 years). All of them were studied in seated position using an electronic braked cycle ergometer (CORIVAL 400 – Quinton), that allowed the application of ramp powers using a computer software incorporated to the ergoespirometric system (MedGraphics – CPX/D). This system allowed the recording and processing of all cardiorespiratory variables usually needed in exercise physiology, as follow: O2 uptake (VO2), CO2 production (VCO2), minute respiratory ventilation (VE), respiratory equivalent ratio (RER), VE/VO2, VE/VCO2, and end tidal expiratory values of O2 (PET O2) and CO2 (PET CO2), as well as, power and rotation speed cycle ergometer values. The exercise protocol included a four minute period at a minimum power (3 - 4 Watts) followed by a ramp (15 – 35 Watts) adjustable individually on the basis of sex, age and weight of volunteers – the peak power was limited by the occurrence of unpleasant symptons or when the heart rate reached a target age value. The VAT values during exercise were measured by using four different methods: 1- visual loss of linearity related to time (VCO2 VIS. M.); 2- visual response of PET O2 at lowest value before the progressive increase in exercise; 3- automatic detection using MedGraphics algorithm; 4- semiautomatic method using bisegmentar mathematical models (Linear-Linear and Linear-Quadratic) applied to VCO2 and VE in relation to time (VCO2 L-L M.; VCO2 L-Q M.; VE L-L M.; VE L-Q M.) and to VCO2 in relation to VO2 during exercise (VCO2 vs. VO2 L-L M.; VCO2 vs. VO2 L-Q M.). The bisegmentar models were based on the measure of the square sum of residual values related to fitting of two functions, Linear-Linear and Linear-Quadratic, appling the least-square method. After qualitative and quantitative analyses of data, it was possible to reach to the following conclusions: 1- the VAT values measured by VCO2 and PET O2 visual methods were higher (p<0.05) than the ones obtained by Automatic and semi automatic methods; 2- the Visual VCO2 compared to PET O2 method, presented a better performance when VO2 and power values are represented by regression lines; 3- the VAT values obtained by Automatic and semiautomatic methods were not statistically different and have shown lower values when compared to visual methods (VCO2 and PET O2); 4- comparing the performance of the all bisegmentar methods tested, only the VCO2 L-L related to time was useful for measuring the VAT; 5- compared to Automatic method, the VCO2 L-L method could be applied in higher percentage of cases and presented parameters of regression lines (inclination and intercept) closer to visual methods; 6- the semiautomatic method applied to the response VCO2 in relation to time has shown a promising method that if fully automatic may be useful to calculate VAT in men.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLDN.pdf: 2211362 bytes, checksum: 56d567f127817ea6dbac654c9286dd8c (MD5) Previous issue date: 2006-02-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / 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 ( CO2) 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 ( O2) 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 O2 and CO2 responses, and by means of Hinkley statistical model applied to CO2, 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 O2 (mlO2/kg/min), ventilatory equivalent for oxygen ( E/ O2) and for carbon dioxide ( E/ CO2) values at AT and at maximum effort and in O2 (ml/min) values at maximum effort. We found weak and median correlations between HRV indexes obtained in resting conditions and O2 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 diseaseindependently, which allows the safe prescription of physical activity for healthy individuals as for individuals with old myocardial infarction. / 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 ( CO2) 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 ( O2) 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 O2 e CO2 e por meio da aplicação do modelo estatístico de Hinkley aplicado aos dados de O2, FC e RMS da EMG e comparados os dois métodos. Foram também comparados os valores das variáveis cardiorrespiratórias e musculares no LA (goldstandard) 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 O2 corrigido pela massa corporal, equivalente ventilatório de oxigênio e equivalente ventilatório de gás carbônico no LA e pico do esforço e do O2 absoluto somente no pico do exercício. Foi realizada a correlação entre os índices de VFC do repouso aos de O2 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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLGP.pdf: 1609330 bytes, checksum: 88bd59a45015d98192652d3d68f74fe3 (MD5) Previous issue date: 2006-02-21 / Some studies have been conducted with the objective of applying mathematical models to the data of HR, CO2 and RMS of myoelectric signal to determine a shift point on their behaviors during exercise and characterize metabolic changes which occur at the anaerobic threshold level (AT), saving time and optimizing the conventional analysis process which, by financial reasons, has become restricted to few research centers. The objective of the present study was to determine the anaerobic threshold applying two mathematical models, Heteroscedastic and Hinkley, to a set of HR, RMS and CO2 data. Methods: 9 active elderly subjects were studied (61,4 ±1,8years) during continuous physical ramp load test on cycle ergometer, with power ranging from 10 to 15 Watts/min. FC data was collected beat to beat and ventilatory variables breath to breath. After the application of mathematical models to these variables and the identification of the behavior shift points, the power levels, HR and O2 were registered, compared and co-related to those obtained by the graphic visual model. Statistic methodology: The Friedman test was used to make multiple comparisons and the Spearman co-relation test (5%) to verify the adjustment of the models to the variables. Results: no significant differences were found (p>0,05) in relation to the gold standard, between the power levels, O2 and HR during the LA shift identified by the different models. Significant correlated data were found between the HR values identified by the mathematical models applied to the HR and O2 data, between the values of O2 when identified by the HR, and between power rates only when identified by the Hinkley model applied to data of RMS of the myoeletric signal. Conclusion: in the sample study, the mathematical models appeared adequate in determining noninvasive AT. Both models adjusted better to the HR data, followed by CO2 and RMS. / Alguns estudos têm sido conduzidos com o objetivo de aplicar modelos matemáticos aos dados de FC, CO2 e RMS do sinal mioelétrico para determinar um ponto de mudança nos seus comportamentos frente ao exercício e caracterizar alterações metabólicas que ocorrem no nível do limiar de anaerobiose (LA), poupando tempo e otimizando todo o processo de análise convencional, que por motivos financeiros, torna-se restrita a poucos centros de pesquisa. O objetivo do presente estudo foi determinar o limiar de anaerobiose aplicando dois modelos matemáticos, Heteroscedático e Hinkley, ao conjunto de dados de FC, RMS e CO2. Metodologia: foram estudados 9 idosos ativos (61,4±1,8 anos) durante teste de exercício físico dinâmico contínuo do tipo rampa, em cicloergômetro, com incrementos de potência variando de 10 a 15 Watts/min. Foram coletados os dados de FC batimento a batimento, eletromiografia de superfície do músculo vasto lateral e variáveis ventilatórias respiração a respiração. Após a aplicação dos modelos matemáticos e identificados os pontos de quebra de comportamento, foram registrados neste momento os valores de potência, O2 e FC, comparados e correlacionados aos obtidos pelo modelo visual gráfico. Metodologia estatística: foi utilizado o teste de Friedman para comparações múltiplas e o teste de correlação de Spearman (nível de significância de 5%). Resultados: não foram encontradas diferenças significantes, em relação ao padrão ouro, entre os valores de potência, O2 e FC no momento do LA identificado pelos diferentes modelos. Foram encontradas correlações significantes entre os valores de FC identificados pelos modelos matemáticos aplicados aos dados de FC e CO2, entre os valores de O2 quando identificados pela freqüência cardíaca e de potência somente quando identificada pelo modelo de Hinkley aplicado aos dados de RMS do sinal mioelétrico. Conclusões: no grupo estudado, os modelos matemáticos mostraramse eficientes na determinação não-invasiva do LA. Ambos os modelos ajustaramse melhor aos dados de FC, seguido pela CO2 e RMS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissKRP.pdf: 2449769 bytes, checksum: 69c0e30c5dfb17f1e961f70122c8572d (MD5) Previous issue date: 2005-02-21 / Universidade Federal de Minas Gerais / This research aimed to identify the ventilatory anaerobic threshold (VAT) in a ramp continuous test and to apply mathematical and statistical methods to study the stability of the variables during the exercise performed in discontinuous steps near the VAT intensity. Eight young men (22,75 ± 2,25 years) were submitted to a ramp continuous ergoespirometric test (protocol I), with 20 to 25 W.min-1 power increments, on an electromagnetic braked cycle ergometer and to 3 discontinuous steps (protocol II), each one lasting 15 minutes, with 70% of VAT (step 1), 100% of VAT (step 2) and 130% of VAT (step 3). The metabolic and ventilatory variables ( O2, CO2, E, PetO2, PetCO2) were collected on a breath-by-breath basis, heart rate (HR) was collected on a beat-to-beat basis, and RMS was calculated for the myoelectrical signal of vastus lateralis muscle. In protocol I, VAT was determined by the loss of parallelism between O2 and CO2; in protocol II data a semi-parametric mathematical and statistical model was applied. For statistical analysis the median confidence interval was applied, &#945;= 5% and descriptive analysis. HR was statistically different between VAT and step 3 and among steps 1, 2 and 3. For O2, CO2 and E data the results were similar, with significant statistical differences between VAT and steps 2 and 3 and among the three steps. For PetO2 the statistical difference was observed between VAT and step 3; PetCO2 and RMS did not show statistical differences. The analysis of the 3o to 9o minute (T1) and of the 9o to 15o minute (T2) of the steps, showed for step 1: for HR 7 stables (S) and 1 crescent (C) and O2 and CO2 8S in T1 and T2; PetCO2 7S and 1 decreasing (D) in T1 and 7S and 1C in T2; PetO2 5S and 3C in T1 and 7S and 1D in T2; RMS 4S, 3D and 1C in T1 and 7S and 1D in T2. For step 2: HR 3S and 5C in T1 and 5S and 3C in T2; O2 and CO2 8S in T1 and T2; PetCO2 4S and 4D in T1 and 5S and 3D in T2; PetO2 5S and 3C in T1 and 8S in T2; RMS 4S, 2D and 2C. For step 3: HR 8C in T1 and 5S and 3C in T2, CO2 8S and O2 7S and 1C in T1 and O2 and CO2 8S in T2; PetCO2 1S and 7C in T1 and 5S, 1C and 2D in T2; PetO2 4S and 4C in T1 and 5S, 2D and 1C in T2; RMS 4S, 2D and 2C in T1 and 4S, 3D and 1C in T2. Conclusions: for young volunteers, on a step protocol, it is necessary to decrease the power intensity around 30% to reach similar cardiorrespiratory values of VAT. PetCO2 and HR showed more sensitive responses to power intensities above VAT and can be used as first signaling of exercise above VAT. / Esta pesquisa teve por objetivo identificar o limiar de anaerobiose ventilatório (LAV) num teste contínuo em rampa e aplicar ferramentas matemáticas e estatísticas para estudar a estabilidade das variáveis durante o exercício em degrau descontínuo nas intensidades próximas ao LAV. Oito homens jovens (22,75 ± 2,25 anos) foram submetidos a teste ergoespirométrico num protocolo contínuo tipo rampa (protocolo I), com incremento de 20 a 25 W.min-1 em cicloergômetro de frenagem eletromagnética e a 3 degraus descontínuos (protocolo II) de 15 minutos cada, em 70% do LAV (degrau1), 100% LAV (degrau 2) e 130% LAV (degrau 3), com coleta das variáveis metabólicas e ventilatórias ( O2, CO2, E, PetO2, PetCO2) respiração-a-respiração, freqüência cardíaca (FC) batimento-a-batimento e do RMS pela eletromiografia do músculo vasto lateral. No protocolo I, o LAV foi determinado pela perda do paralelismo entre O2 e CO2, nos dados do protocolo II foi aplicado o modelo matemático e estatístico semiparamétrico. Para a análise estatística foi aplicado o intervalo de confiança da mediana, &#945;= 5% e análise descritiva. Nos resultados, a FC foi estatisticamente diferente entre o LAV e degrau 3 e entre os degraus 1, 2 e 3. Para O2, CO2 e E os resultados foram similares, com diferença estatisticamente significante entre o LAV e degraus 2 e 3, entre os 3 degraus houve diferença estatisticamente significante. Já no PetO2 a diferença estatística foi entre o LAV e degrau 3, o PetCO2 e o RMS não mostraram diferenças. Ao analisar o trecho do 3o ao 9o minuto (T1) e do 9o ao 15o (T2) dos degraus, foram observados no degrau 1: para FC 7 estáveis (E) e 1 crescente (C) e O2 e CO2 8E em T1 e T2; PetCO2 7E e 1 decrescente (D) em T1 e 7E e 1C em T2; PetO2 5E e 3C em T1 e 7E e 1D em T2; no RMS 4E,3D e 1C em T1 e 7E e 1D em T2. No degrau 2: FC 3E e 5C em T1 e 5E e 3C em T2; O2 e CO2 8E em T1 e T2; PetCO2 4E e 4D emT1 e 5E e3D em T2; PetO2 5E e 3C emT1 e 8E em T2; RMS 4E, 2D e 2C. No degrau 3: FC 8C em T1 e 5E e 3C em T2, CO2 8E e O2 7E e 1C em T1 e O2 e CO2 8E em T2; PetCO2 1E e 7C em T1 e 5E, 1C e 2D em T2; PetO2 4E e 4C em T1 e 5E, 2D e 1C em T2; RMS 4E, 2D e 2C em T1 e 4E, 3D e 1C em T2. Conclusões: Ao realizar um protocolo em degrau é necessário diminuir em torno de 30% a intensidade de trabalho para alcançar valores cardiorrespiratórios similares aos encontrados no LAV, em voluntários jovens. O PetCO2 e a FC apresentaram respostas mais sensíveis a intensidades de trabalho acima do LAV e podem ser utilizados como primeiros sinalizadores do trabalho acima do LAV.

Os avanços tecnológicos ocorridos na última década trouxeram enormes benefícios, no sentido de possibilitar o uso de equipamentos computadorizados, que permitem a aquisição, processamento e armazenamento de um grande número de variáveis respiratórias e metabólicas em exercício físico, em tempo real e de ciclo a ciclo respiratório. Dentro deste novo cenário, o estudo realizado com esta nova geração de equipamentos, nas respectivas áreas de conhecimento, pôde ser direcionado, usando-se métodos matemáticos e estatísticos computadorizados, os quais possibilitam a aplicação de procedimentos automáticos e/ou semi-automáticos na solução de problemas específicos. É dentro deste contexto que se insere o presente estudo, que tem por objetivo comparar, em indivíduos sadios do sexo masculino, o limiar de anaerobiose ventilatório, durante o exercício físico dinâmico, usando-se métodos visuais gráficos e métodos baseados em modelos matemáticos, automáticos e semi-automáticos. Foram estudados 24 voluntários sadios do sexo masculino, com idade média de 33,8 ± 9,25 anos. Todos eles se submeteram a um ou dois testes de esforço físico dinâmico, segundo um protocolo contínuo do tipo rampa, na posição sentada, em cicloergômetro eletromagnético, acoplado a um sistema ergoespirométrico computadorizado (CPX/D – MedGraphics), que possibilita o cálculo de múltiplas variáveis cardiorrespiratórias, como: ventilação pulmonar (VE), produção de CO2 (VCO2), consumo de O2 (VO2), equivalentes ventilatórios de O2 (VE/VO2) e de CO2 (VE/VCO2), frações parciais do O2 (PETO2) e do CO2 (PETCO2) no final da expiração, quociente de trocas respiratórias (RER), freqüências respiratória (RR) e cardíaca (FC), além dos valores de potência aplicada e da velocidade de pedalagem no cicloergômetro. Os valores do LAV em exercício foram calculados por quatro diferentes métodos, que usam como critério de medida deste parâmetro, a mudança de inclinação da VCO2, da VE e do PET O2 em relação ao tempo ou da VCO2 em relação ao VO2. Estes métodos foram os seguintes: 1- método Visual VCO2 (M. VISUAL VCO2); 2- método Visual PET O2 (M. VISUAL PET O2); 3- método Automático, usando algoritmo, incorporado ao sistema MedGraphics (M. AUTOMÁTICO); 4- método semi-automático, implementado em nosso Laboratório, baseado no uso de modelos bissegmentados Linear-Linear (M. L-L VCO2) e Linear-Quadrático (M. L-Q VCO2) na condição de resposta da VCO2 em relação ao tempo e em relação ao VO2 (M. L-L VCO2 - VO2 e M. L-Q VCO2 - VO2). Os modelos bissegmentados se basearam na aplicação da soma dos quadrados dos resíduos, quando o conjunto de dados é ajustado pelo método dos mínimos quadrados, para uma reta inicial e final ou uma reta inicial e uma curva quadrática final. Após análise qualitativa e quantitativa apropriada ao conjunto de dados, chegou-se às seguintes conclusões: 1- os valores de LAV calculados pelos métodos visuais VCO2 e PET O2 foram significativamente superiores (p<0,05) aos obtidos pelos métodos Automático e L-L VCO2; 2- o método Visual VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Visual PET O2; 3- os valores do LAV calculados pelos métodos Automático e L-L VCO2 não foram estatisticamente diferentes e ambos subestimaram os valores do LAV, comparativamente aos métodos visuais VCO2 e PET O2 (p<0,05); 4- os métodos baseados em modelos bissegmentados L-L e L-Q mostraram que somente o M. L-L, para o caso da resposta da VCO2 em relação ao tempo, foi útil para medir quantitativamente o LAV; 5- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 mostrou melhor desempenho do que o método Automático, quando ambos foram comparados qualitativa e quantitativamente (maior porcentagem de casos em que foi possível aplicar o modelo e melhor comportamento dos parâmetros das regressões lineares do LAV, relacionando potência e VO2); 6- o método semi-automático bissegmentar L-L VCO2 se mostrou promissor, no sentido de que possa ser aprimorado e usado, em futuro próximo, como método totalmente automático de determinação do limiar de anaerobiose ventilatório durante o exercício físico dinâmico. / The technological achievements in last decade made possible to use in laboratory facilities digital computerized equipments that allowed the acquisition, storage ande processing of cardiorespiratory variables during exercise on real time basis. Also, as a consequence of these advances, it was possible to apply mathematical models to represent physiological responses under experimental conditions. The present study must be understood in the context above described. It had the the purpose to compare the ventilatory anaerobic threshold (VAT) during dynamic exercise, by four different methods. Two of them are based on visual analyses made on graphic plots of computer monitor, and two others are based on application of mathematical models. Twenty four active and sedentary healthy men were studied in the present project (mean age 33.8 ± 9.2 years). All of them were studied in seated position using an electronic braked cycle ergometer (CORIVAL 400 – Quinton), that allowed the application of ramp powers using a computer software incorporated to the ergoespirometric system (MedGraphics – CPX/D). This system allowed the recording and processing of all cardiorespiratory variables usually needed in exercise physiology, as follow: O2 uptake (VO2), CO2 production (VCO2), minute respiratory ventilation (VE), respiratory equivalent ratio (RER), VE/VO2, VE/VCO2, and end tidal expiratory values of O2 (PET O2) and CO2 (PET CO2), as well as, power and rotation speed cycle ergometer values. The exercise protocol included a four minute period at a minimum power (3 - 4 Watts) followed by a ramp (15 – 35 Watts) adjustable individually on the basis of sex, age and weight of volunteers – the peak power was limited by the occurrence of unpleasant symptons or when the heart rate reached a target age value. The VAT values during exercise were measured by using four different methods: 1- visual loss of linearity related to time (VCO2 VIS. M.); 2- visual response of PET O2 at lowest value before the progressive increase in exercise; 3- automatic detection using MedGraphics algorithm; 4- semiautomatic method using bisegmentar mathematical models (Linear-Linear and Linear-Quadratic) applied to VCO2 and VE in relation to time (VCO2 L-L M.; VCO2 L-Q M.; VE L-L M.; VE L-Q M.) and to VCO2 in relation to VO2 during exercise (VCO2 vs. VO2 L-L M.; VCO2 vs. VO2 L-Q M.). The bisegmentar models were based on the measure of the square sum of residual values related to fitting of two functions, Linear-Linear and Linear-Quadratic, appling the least-square method. After qualitative and quantitative analyses of data, it was possible to reach to the following conclusions: 1- the VAT values measured by VCO2 and PET O2 visual methods were higher (p<0.05) than the ones obtained by Automatic and semi automatic methods; 2- the Visual VCO2 compared to PET O2 method, presented a better performance when VO2 and power values are represented by regression lines; 3- the VAT values obtained by Automatic and semiautomatic methods were not statistically different and have shown lower values when compared to visual methods (VCO2 and PET O2); 4- comparing the performance of the all bisegmentar methods tested, only the VCO2 L-L related to time was useful for measuring the VAT; 5- compared to Automatic method, the VCO2 L-L method could be applied in higher percentage of cases and presented parameters of regression lines (inclination and intercept) closer to visual methods; 6- the semiautomatic method applied to the response VCO2 in relation to time has shown a promising method that if fully automatic may be useful to calculate VAT in men.

A Reabilitação Cardíaca (RC) composta de exercícios puramente dinâmicos (EPD) tem sido fortemente recomendada para pacientes com doença arterial coronariana (DAC). Contudo, os exercícios resistidos devem ser incluídos como parte de um programa formal, uma vez que contribuem para promover ganhos nas atividades de vida diária e assim na qualidade de vida (QV). Estudos recentes têm mostrado que a magnitude das respostas metabólicas e autonômicas cardíacas durante o exercício resistido dinâmico (ERD) também está associada com a determinação do limiar de anaerobiose (LA), o qual é um importante parâmetro para determinar a intensidade no EPD. Diante disso, não há informações sobre essas respostas metabólicas e autonômicas no ERD, para pacientes com DAC. Adicionalmente, pouco é sabido acerca da avaliação da funcionalidade/incapacidade percebidos por estes pacientes já incluídos em programas formais de RC, podendo ampliar informações para a tomada de decisões neste processo. Portanto, este estudo propõe ampliar o corpo do conhecimento acerca de duas vertentes, sendo uma mais fisiológica e outra abordagem mais ampliada, contendo aspectos bio-psico-sociais, Objetivamos 1) Determinar o LA pela variabilidade da frequência cardíaca (VFC) durante um protocolo de ERD, numa população diagnosticada com DAC, participante de um programa de RC composto somente de EPD; e 2) Aplicar a CIF (Classificação Internacional de Funcionalidade, Incapacidade e Saúde), tendo como base a vinculação da mesma com a QV auto-percebida, com o propósito de investigar se o programa formal de RC pode produzir impacto nos desfechos multidemensionais de funcionalidade e incapacidade. Vinte pacientes (idade: 63±7 anos) com DAC (FEVE: 60±10%), apresentando boa capacidade funcional e bom prognóstico, realizaram um protocolo de ERD incremental no leg-press. O protocolo iniciava em 10% de l-RM (repetição maxima), com subsequêntes aumentos de 10% até a exaustão física. A variabilidade da frequência cardíaca (VFC), através dos indices lineares (rMSSD e RMSM) e não-lineares (SD1, SD2, SD1/SD2), bem como o lactato sanguíneo, foram determinados no repouso e durante o ERD. Funcionalidade e incapacidade do grupo foram avaliadas através da aplicação do Processo de Vinculação entre o SF-36 com a CIF. ANOVA para medidas repetidas, análise de Bland-Altman, coeficientes de correlação de Pearson e estatística descritiva foram empregados. Admitiu-se nível de significância de 95%. Foram encontradas significativas alterações na VFC e lactato sanguíneo a partir de 30% de 1-RM (p<0.05). Análise de Bland-Altman revelou boa concordância entre limiar de lactato (LL) e limiar de rMSSD (LrMSSD), e de SD1 (LSD1). As cargas relativas obtidas (a partir de 1-RM) no LL, LrMSSD e LSD1 não diferiram (29%±5; 28%±5; 29%±5, respectivamente). A vinculação entre o SF-36 e a CIF permitiu detalhar uma relação de \"Funções corporais\" e principalmente as \"Atividades e Participações\" acometidas pela doença, bem como o grau de problemas/prejuízo destas, mesmo após o programa de RC. Concluímos que o uso da VFC durante o ERD poderia ser um método não-invasivo viável na prática clínica para determinar o LA em pacientes com DAC, auxiliando na definição de parâmetros de intensidade de exercício seguros e apropriados. Além disso, a funcionalidade e incapacidade de pacientes coronariopatas, percebidos sob o seu próprio ponto de vista, poderiam ser avaliadas utilizando-se o SF-36 sob o escopo da CIF, adicionando informações complementares ao processo da RC. / Cardiac Rehabilitation (CR) composed of dynamics purely exercises (DPE) has been strongly recommended for patients with coronary artery disease (CAD). However, resistance training should be included as part of a formal program, since they contribute to promote gains in daily activities and thus the quality of life (QoL). Recent studies have shown that the magnitude of the cardiac, metabolic, and autonomic responses during dynamic resistance exercise (DRE) is associated with the determination of the anaerobic threshold (AT), which is an important parameter to determine the intensity during DPE. Therefore, there is no information about these metabolic and autonomic responses in resistance exercise for patients with CAD. In addition, little is known about the assessment of functioning/disability perceived by these patients already included in formal CR programs, which may extend information for decision-making in this processo Therefore, this study proposes to extend the body in the knowledge of two approaches, with a more physiological and other broader approach, containing bio-psycho-social aspects. We aimed to 1) Determine the A T by heart rate variability (HRV) during an DRE protocol in a population diagnosed with CAD who participated in a CR program with DPE only; and 2) Apply the ICF (International Classification of Functioning, Disability and Health), based on the binding of the same with self-perceived QoL (SF-36), in order to investigate whether the formal RC program may have an impact on multidemensionais outcomes of functionality and disability. Twenty men (age: 63±7 years old) with CAD (LVEF: 60±10%), with good functional capacity and good prognosis, underwent a DRE incremental protocol on leg press until maximal exertion. The protocol began at 10% of 1-RM (repetition maximum), with subsequent increases of 10% until maximal exhaustion. Heart rate variability (HRV) indices from Poincaré plots (SD1, SD2, SD1/ISD2) and time domain (rMSSD and RMSM), as well as blood lactate were determined at rest and during PRE. Functioning and disability were assessed by the linking process between the SF-36 and the ICF. ANOVA for repeated measures, Bland-Altman analysis, Pearson correlation coefficients, and descriptive statistics were used for statistical analysis. The significance level accepted was 95%. Significant alterations in HRV and blood lactate were observed from 30% of 1 RM (p<0.05). Bland- Altman analysis demonstrated a consistent agreement between blood lactate threshold (LT) and rMSSD threshold (rMSSDT) and LT with SD1 threshold (SD1T). Relative values of 1-RM in all LT, rMSSDT and SD1T did not differ (29% ± 5 vs 28% ± 5 vs 29% ± 5, respectively). Finally, the assessment of functioning and disability using the SF-36 and ICF, allowed to list in more detail the \"Body functions\" and especially the \"Activities and Participation\" affected by the disease, as well as the degree of problems/impairments of these aspects, even after the RC program. In conclusion, HRV during DRE could be a feasible noninvasive method in clinical settings to determine AT in CAD patients for planning safe and appropriaje exercise intensities during CR. Moreover, the functioning and disability of coronary patients, perceived under their own point of view, could be assessed using the SF-36 under the scope ofthe lCF, adding supplementary information to the CR process.

Os avanços tecnológicos ocorridos na última década trouxeram enormes benefícios, no sentido de possibilitar o uso de equipamentos computadorizados, que permitem a aquisição, processamento e armazenamento de um grande número de variáveis respiratórias e metabólicas em exercício físico, em tempo real e a cada ciclo respiratório. Inserido neste novo cenário, o estudo realizado com esta nova geração de equipamentos, nas respectivas áreas de conhecimento, pôde ser direcionado, usando-se métodos matemáticos e estatísticos computadorizados, os quais possibilitam a aplicação de procedimentos automáticos e/ou semi-automáticos na solução de problemas específicos. É dentro deste contexto que se insere o presente estudo, que tem por objetivo estudar, em pacientes portadores de doença de Chagas e em indivíduos sadios, do sexo masculino, o limiar de anaerobiose ventilatório, durante o exercício físico dinâmico, realizado em cicloergômetro, usando-se métodos baseados em modelos matemáticos, automáticos e semi-automáticos, comparativamente com o método visual gráfico. Foram estudados 51 voluntários do sexo masculino, sendo 24 chagásicos e 27 saudáveis, a média de idade dos grupos chagásico e saudável foi de 33,77 ± 7,86 e 35,91 ± 9,84 anos, respectivamente. Todos eles foram submetidos a dois testes de esforço físico dinâmico, com um protocolo contínuo do tipo rampa e um outro protocolo de esforço físico descontínuo, ambos na posição sentada, em cicloergômetro de frenagem eletromagnética, acoplado a um ergoespirômetro (CPX/D MedGraphics), que possibilitou o cálculo e armazenamento de múltiplas variáveis cardiorrespiratórias, como: ventilação pulmonar (VE), produção de CO2 (VCO2), consumo de O2 (VO2), equivalentes ventilatórios de O2 (VE/VO2) e de CO2 (VE/VCO2), frações parciais do O2 (PET O2) e do CO2 (PET CO2) no final da expiração, quociente de trocas respiratórias (RER), freqüências respiratória (RR) e cardíaca (FC), além dos valores de potência aplicada e da velocidade de pedalagem no cicloergômetro. Os valores do LAV, durante o protocolo contínuo, foram calculados por seis diferentes métodos, que usam como critério de medida deste parâmetro, a mudança de inclinação da , em relação ao tempo ou da em relação ao . Estes métodos foram os seguintes: 1- método visual; 2- método automático, usando algoritmo, incorporado ao sistema MedGraphics; 3- modelo bissegmentado linear-linear aplicado à resposta da em função do tempo; 4- modelo bissegmentado linear-quadrático aplicado à resposta da em função do tempo; 5- modelo bissegmentado linear-linear aplicado à resposta da em função do consumo de O2; e 6- modelo bissegmentado linear-quadrático aplicado à resposta da em função do consumo de O2. Os modelos bissegmentados se basearam na aplicação da soma dos quadrados dos resíduos, quando o conjunto de dados é ajustado pelo método dos mínimos quadrados, para uma reta inicial e final ou uma reta inicial e uma curva quadrática final. Foram aplicados, aos dados do protocolo descontínuo, nas várias potências estudadas, um modelo semiparamétrico que ajusta uma reta por meio de uma regressão linear. Após análise qualitativa e quantitativa apropriada aos conjuntos de dados, chegou-se às seguintes conclusões: 1- os modelos matemáticos bissegmentados usados no presente estudo, do tipo linear-linear e linear-quadrático, mostrando a resposta das variáveis VCO2 vs. tempo e VCO2 vs. VO2, com protocolos contínuos em rampa, puderam ser aplicados em 64% dos voluntários estudados (16 chagásicos e 17 saudáveis), e os valores do limiar de anaerobiose ventilatório, expressos em potência e consumo de oxigênio, não diferiram estatisticamente dos obtidos pelo método visual gráfico, nos grupos de pacientes chagásicos e de indivíduos saudáveis; 2- o método automático, incorporado ao ergoespirômetro MedGraphics, possibilitou a determinação limiar de anaerobiose em todos os voluntários estudados nos grupos chagásico (n=24) e saudável (n=27); entretanto, com valores do limiar de anaerobiose ventilatório subestimados comparativamente ao método visual gráfico; 3- não houve diferença estatisticamente significante entre a comparação dos coeficientes (inclinação e intercepto) das retas de regressão, que relacionam a potência com o consumo de oxigênio dos valores do limiar de anaerobiose ventilatório calculados para os seis métodos usados; 4- as análises das retas de regressão dos modelos semiparamétricos, aplicados no protocolo descontínuo, mostraram porcentagem pequena de casos, em que a mudança de inclinação das retas coincidiu com o valor do limiar de anaerobiose ventilatório, o que ainda torna questionável a utilidade desta abordagem, pelo menos nas condições em que os protocolos progressivos do tipo degrau tenham 6 minutos de duração; 5- Os quatro modelos bissegmentados testados e o método automático do equipamento, aplicados às respostas das variáveis ventilatórias, usando-se o protocolo de rampa, se mostraram adequados, como ferramentas úteis para se quantificar o limiar de anaerobiose ventilatório durante o exercício dinâmico; 6- o janelamento dos dados, durante a aplicação da rampa de potência em esforço, se mostrou de fundamental importância para permitir o uso adequado dos modelos matemáticos bissegmentados e do método automático, visando à quantificação do limiar de anaerobiose ventilatório. / With the advance of digital computers it was possible to develop high quality equipments and specific software for the acquisition, processing and storage of a great number of cardio respiratory variables. In this context, exercise physiology has shown a substantial progress, particularly with the use of ergospirometric systems that allow a simultaneous recording of respiratory and metabolic variables during dynamic exercise. The aim of the present study was to evaluate the usefulness of a special kind of mathematical models, the so called bisegmentar models, linear-linear (L-L) and linear-quadratic (L-Q), applied to the ventilatory variables during dynamic exercise for identification of the ventilatory anaerobic threshold (VAT) in chagasic patients. In this study 51 volunteers were included: 24 chagasic patients (mean ± age= 33.77 ± 7.86 years) and 27 healthy men (35.91 ± 9.84 years), paired for sex, age and aerobic capacity. The chagasic patients presented the undetermined and the cardiac form of the disease; in this last condition the patients did not show any increase of heart dimension on echocardiography. All subjects studied were submitted to two different types of exercise protocols, undertaken in cycle ergometer in seated position: 1- a continuous ramp type test; 2- a progressive step type test, interrupted in each exercise level for the return of variables to basal values. An electronic braked cycle ergometer (CORIVAL 400 Quinton) was used in both cases. A computerized ergospirometric system (MedGraphics CPX/D) was used to apply the exercise tests. This system allowed the recording and processing of all ventilatory variables for application of the mathematical models: oxygen uptake (VO2), CO2 production (VCO2), minute respiratory ventilation (VE), respiratory equivalents (VE/VCO2,VE/VO2), power (Watts), rotation speed, and others. The ramp was calculated considering sex, age, weight and aerobic capacity, evaluated on the basis of a questioner of physical activity. The VAT was measured by visual manner (mean values obtained from 3 different observers), and also by the automatic method supplied by the MedGraphics equipment (AuT), based on the VCO2-VO2 inclination changes of the straight lines, and the ones obtained by the bisegmentar methods adjusted to the response of VO2 related to time (L-L VCO2, L-Q VCO2) and of VCO2 in relation to VO2 (L-L VCO2/VO2, L-Q VCO2/VO2). The bisegmentar models were based on the measure of the square sum of residual values related to fitting of two functions, linear-linear and linear-quadratic applying the least square method. After a qualitative and quantitative analysis of data, it was possible to reach to the following conclusions: 1- all four bisegmentar models applied to ramp type tests could be used in 64% of cases (16 chagasics an 17 healthy), and the calculated VAT values were not statistically different from the ones obtained by VM and AuT methods ? also, the VAT values were not different comparing the two groups; 2- the AuT method could be used in all volunteers studied, including the chagasic (n=24) and the control (n=27) groups; 3- the intercepts and inclination coefficients that relate power and of VAT values obtained by all 6 methods were not statistically significant in both groups studied; 4- the inclination changes of linear fitting obtained from step tests were coincident with the VAT values calculated from ramp tests in a small percentage of cases, what makes this method questionable, at least in protocols with 6 minute duration; 4- all bisegmentar models and AuT method using the ramp protocols have shown an adequate tool to quantify the VAT; 6- the use of appropriate windows to analyze the data during ramp exercise protocols is of uppermost importance to achieve a good performance of the mathematical models and the automatic method for quantifying the VAT.

O limiar de anaerobiose (LA) é definido como a intensidade de exercício físico em que a produção de energia pelo metabolismo aeróbio é suplementada pelo metabolismo anaeróbio. Este índice constitui-se de um delimitador fisiológico de grande importância para o fornecimento de informações concernentes aos principais sistemas biológicos do organismo, os quais estão envolvidos na realização de um exercício físico. O LA é um importante parâmetro de determinação da capacidade aeróbia funcional de um indivíduo. Diversos métodos são usados para estimar o LA durante exercício. Existem métodos invasivos, como a medida repetida da concentração de lactato sanguíneo; e métodos não-invasivos, por meio de análise de variáveis biológicas como medidas contínuas dos gases respiratórios, através da análise de mudança do padrão de resposta das variáveis ventilatórias e metabólicas, e também pela análise da mudança do padrão de resposta da freqüência cardíaca (FC) frente a um exercício físico incremental. O objetivo deste estudo foi comparar e correlacionar o LA determinado por métodos não-invasivos de análise visual gráfica das variáveis ventilatórias e metabólicas, considerado como padrão-ouro neste estudo, e pelo modelo matemático de regressão linear bi-segmentado utilizando o algoritmo de Hinkley, aplicado a série de dados de FC (Hinkley – FC) e da produção de dióxido de carbono ( CO2) (Hinkley – CO2). Metodologia: Treze mulheres jovens (24 ± 2,63 anos) e dezesseis mulheres na pós-menopausa (57 ± 4,79 anos), saudáveis e sedentárias realizaram teste ergoespirométrico continuo do tipo rampa em cicloergômetro (Quinton Corival 400), com incrementos de 10 a 20 Watts/min até a exaustão física. As variáveis ventilatórias e metabólicas foram captadas respiração a respiração (CPX-D, Medical Graphics), e a FC batimento a batimento (ECAFIX, ACTIVE-E). Os dados foram analisados por testes não paramétricos de Friedman, Mann-Whitney e correlação de Spearman. Nível de significância de ? = 5%. Resultados: Os valores das variáveis potência (W), FC (bpm), consumo de oxigênio relativo ( O2) (mL/kg/min), O2 absoluto (mL/min), CO2 (mL/min) e ventilação pulmonar ( E) (L/min) no LA não apresentaram diferenças significativas entre as metodologias (p > 0,05) nos dois grupos de mulheres estudadas. A análise de correlação dos valores de potência em W, FC em bpm, O2 em mL/kg/min, O2 em mL/min, CO2 em mL/min e E em L/min, entre o método padrão-ouro com o Hinkley – CO2 foram respectivamente: rs=0,75; rs=0,57; rs=0,48; rs=0,66; rs=0,47 e rs=0,46 no grupo jovem, e rs=-0,013; rs=0,77; rs=0,88; rs=0,60; rs=0,76 e rs=0,80 no grupo pós-menopausa. Os valores de correlação do método padrão-ouro com Hinkley – FC para as variáveis potência em W, FC em bpm, O2 em mL/kg/min, O2 em mL/min, CO2 em mL/min e E em L/min, obtidas no LA foram respectivamente: rs=0,58; rs=0,42; rs=0,61; rs=0,57; rs=0,33 e rs=0,39 no grupo de jovens, e rs=0,14; rs=0,87; rs=0,76; rs=0,52; rs=0,33 e rs=0,65 no grupo pós-menopausa. O grupo pós-menopausa apresentou melhores valores de correlação em relação ao grupo de jovens, exceto para as variáveis potência e consumo de oxigênio absoluto (mL/min). Este fato pode estar relacionado a uma maior taxa de variação e magnitude das variáveis analisadas em indivíduos jovens em relação aos de meia-idade, sendo, desta forma, obtida melhor adequação do modelo matemático estudado em mulheres de meia idade. Conclusão: O algoritmo matemático de Hinkley proposto para detectar a mudança no padrão de resposta da CO2 e da FC foi eficiente nos indivíduos de meia-idade, portanto, a metodologia matemática utilizada no presente estudo constitui-se de uma ferramenta promissora para detectar o LA em mulheres saudáveis, por ser um método semi-automatizado, não invasivo e objetivo na determinação do LA. / The anaerobic threshold (AT) is defined as the intensity level of physical exercise at which energy production by aerobic metabolism is supplemented by anaerobic metabolism. This index provides a physiologic delimitation of great importance to supply the organism biological systems information involved in physical exercise performance. The AT constitutes a most important determining of an individuals functional aerobic capacity. Several methods are used for estimating the AT during exercise. There are invasive methods that require repeated blood lactate accumulation; and there exist non-invasive methods by biological variables analysis, like continuous respiratory gases determination by analysis of changes in pattern respiratory and metabolic responses, and heart rate (HR) responses too. The aim of the present study was to compare AT obtained by a graphic visual method of ventilatory and metabolic variables, considered by gold standard method in the present study, with the bi-segmental linear regression mathematic model of Hinkley’s algorithm applied in a HR (Hinkley – HR) and carbon dioxide output ( CO2) (Hinkley – CO2) data. Methodology: Thirteen young women, 24 ± 2,63 years old, and sixteen postmenopausal women, 57 ± 4,79 years old, leading healthy and sedentary life style were submitted to an incremental test in a cicloergometer electromagnetic braking (Quinton Corival 400), with 10 to 20 W/min increments up to physical exhaustion. The ventilatory variables were registered breath-to-breath (CPX-D, Medical Graphics) and HR was obtained beat-to-beat (ECAFIX, ACTIVE-E), over real time. The data were analyzed by Friedman’s test and Spearman’s correlation test, with a level of significance set at 5%. Results: The Power output (W), HR (bpm), oxygen uptake ( O2) (mL/kg/min), O2 (mL/min), CO2 (mL/min) and pulmonary ventilation ( E) (L/min) data in AT have showed no significant differences (p > 0,05) between methods to determine AT in both women groups. The correlation analysis of power output in W, HR in bpm, O2 in mL/kg/min, O2 in mL/min, CO2 in mL/min and E in L/min values, determined by gold standard method and by Hinkley – CO2 data were respectively: rs=0,75; rs=0,57; rs=0,48; rs=0,66; rs=0,47 and rs=0,46 in young group, and rs=-0,013; rs=0,77; rs=0,88; rs=0,60; rs=0,76 and rs=0,80 in postmenopausal group. The correlation analysis by gold standard method and Hinkley – FC in AT of power output in W, HR in bpm, O2 in mL/kg/min, O2 in mL/min, CO2 in mL/min and E in L/min data were respectively: rs=0,58; rs=0,42; rs=0,61; rs=0,57; rs=0,33 and rs=0,39 in young group, and rs=0,14; rs=0,87; rs=0,76; rs=0,52; rs=0,33 and rs=0,65 in postmenopausal group. The postmenopausal group presents better correlations values than young group, except in power output and O2 (mL/min) data. This may be related to more variability rate and higher kinetics responses to variables studied in young group in relation to postmenopausal group. Nevertheless, there was obtained better mathematical model adequacy in middle-age women. Conclusion: the Hinkley’s mathematical algorithm proposed to detect the response patterns changes of CO2 and HR variables was efficient to detect AT in health postmenopausal women’s group, therefore, the mathematical methodology used in the present study showed be a promissory tool because this method represent a semi-automatized, non invasive and objective measure of AT determination.

O presente trabalho tem como objetivos avaliar a resposta da freqüência cardíaca (FC) e de sua variabilidade nas condições de repouso e em exercício físico dinâmico; determinar o limiar de anaerobiose a partir da análise das respostas de FC durante o exercício físico pelos modelos matemáticos e estatísticos autorregressivos-integrados-médias móveis (ARIMA) e semiparamétrico (SMP) e pelos índices de variabilidade da freqüência cardíaca (VFC); comparar o grau de correlação entre as três metodologias de análise na detecção de alterações no padrão de resposta da FC como indicador do limiar de anaerobiose (LA). Foram estudados doze voluntários com idade em mediana de 42 anos, considerados ativos e saudáveis, a partir dos resultados da avaliação clínica, cardiovascular e do eletrocardiograma (ECG) em repouso e durante teste de esforço físico dinâmico contínuo do tipo degrau (TEFDC-D). O protocolo experimental consistiu de teste de esforço físico dinâmico descontínuo do tipo degrau (TEFDD-D), com potências progressivas de 10 em 10 watts (W) sendo que a potência inicial foi de 25W. Os intervalos RR (IRR) e a FC, captados a partir dos registros do ECG em tempo real, batimento a batimento, foram obtidos utilizando-se um programa de processamento de sinais. Os dados foram captados na condição de repouso por um período de 900 s na posição supina, 900 s na posição sentada e sentado no cicloergômetro durante 60 s em repouso, 360s em exercício e 60s em recuperação. Foram calculadas: as médias da FC; os índices de RMSSD dos IRR de repouso e em exercício; tempo de variação da FC (t/DFC t1 – t0 ) em segundos onde t1 eqüivale ao instante em que ocorreu o maior valor da FC no período entre 0 (t0) e 20 s do início do exercício físico e a variação da FC no mesmo intervalo. Para determinar o LA a partir da análise das respostas de FC durante o exercício físico utilizou-se os modelos matemáticos autorregressivos-integrados- médias móveis (ARIMA) e o modelo SMP. Para análise estatística utilizou-se o teste de Wilcoxon, e nas comparações múltiplas o teste de Friedman, seguido do teste de Dunn, e o de correlação de Spearman, com nível de significância de 5%.A FC em repouso na posição sentada foi superior a da posição supina (p<0,05), já a VFC foi semelhante. O t/DFC t1 – t0 e o DFC (bpm) apresentou diferenças estatisticamente significantes nas potências realizadas pelos voluntários. Os índices de VFC durante o TEFDD-D reduziram com o incremento de potência apresentando diferenças estatisticamente significantes (p<0,05), para o RMSSD nas potências de 55 e 60 W em relação ao repouso sentado e em relação as potências de 25 e 35 W. O nível do LA foi em 60 W com uma FC de 97 bpm e em 55 W com uma FC de 97 bpm, determinados pelo modelo ARIMA e pelo modelo SMP, respectivamente (p>0,05). Na comparação dos índices de RMSSD dos IRR no nível de potência do LA determinado pelos modelos de análise, não observamos diferenças significantes (p>0,05). O coeficiente de correlação entre os índices de RMSSD do modelo SMP vs ARIMA foi rs= 0,82 com p<0,05; entre as potências dos dois modelos foi: rs = 0,72, p < 0,05 e entre a FC foi rs = 0,87, p < 0,05. A análise da VFC, a partir do índice de RMSSD foi sensível na identificação de alterações da modulação autonômica sobre o nódulo sinusal. O aumento da FC com concomitante redução da VFC, associado ao incremento de potência sugere uma menor participação da atuação vagal e predomínio da atividade simpática sobre o nó sinusal. As três metodologias de análise utilizadas neste trabalho mostraram respostas similares, apresentando uma correlação estatisticamente significante, sendo portanto adequadas para detectar o ponto de mudança da resposta da FC concomitante ao achatamento da VFC como indicativo do limiar de anaerobiose. / The objectives of the present study were to assess the heart rate (HR) response and its variability under resting conditions and during dynamic physical exercise, to determine the anaerobic threshold from the analysis of the HR responses during physical exercise using the autoregressive-integrated-moving average (ARIMA) and semi-parametric (SMP) mathematical and statistical models and the indices of heart rate variability (HRV), and to compare the degree of correlation between the three methods of analysis for the detection of changes in the pattern of HR response as an indicator of anaerobic threshold (AT). The study was conducted on 12 volunteers (median age: 42 years) considered to be active and healthy on the basis of clinical and cardiovascular evaluation of resting electrocardiogram (ECG) and of ECG during a continuous dynamic physical effort test of the step type (CDPET-S). The experimental protocol consisted of a discontinuous DPET-S (DDPET-S) with progressive 10 Watts increments starting from and initial power of 25 Watts. RR intervals (RRI) and HR obtained from ECG recordings in real time, beat to beat, were recorded using a signal processing system. The data were obtained in the resting condition for a period of 900 s with the subject in the supine position, for 900 s in the sitting position ,and with the subject sitting on the bicycle ergometer for 60 s at rest, for 360 s while exercising and for 60 s during recovery. We calculated mean HR, RMSSD and RRI indices at rest and during exercise, HRV time (t/DHR t1 – t0 ) in seconds, where t1 is the instant when the highest HR value occurred during the period between 0 (t0) and 20 s after the beginning of physical exercise, and HR variation (DHR)during the same interval. To determine AT from the analysis of the HR responses during physical exercise we used the ARIMA and SMP models. Data were analyzed statistically by the Wilcoxon test and by the Friedman test for multiple comparisons followed by the Dunn test. Correlation was calculated by the Spearman test and the level of significance was set at 5% in all analyses. Resting HR in the sitting position was higher than in the supine position (p<0.05), whereas HRV was similar.t/DHR t1 – t0 and DHR (beat/min) presented statistically significant differences at the powers reached by the volunteers. The HRV indices during the DDPET-S were reduced with increasing power, showing statistically significant differences (p<0.05) for RMSSD at the powers of 55 and 60 Watts compared to sitting rest and compared to the powers of 25 and 35 Watts. The AT level determined by ARIMA was at 60 Watts, with HR of 97 beat/min, and the AT level determined by SMP was at 55 Watts, with HR of 97 beat/min (p>0.05). Comparison of the RMSSD indices of the RRI at the power level of AT determined by the analysis models did not show significant differences (p>0.05). The correla tion coefficient between the RMSSD indices of the SMP model vs ARIMA was rs= 0.82, with p<0.05; between the powers of the two models it was rs = 0.72, p < 0.05, and between HR of the two models it was rs = 0.87, p < 0.05. HRV analysis from the RMSSD index was sensitive for the identification of changes in autonomic modulation of the sinus node. The increase in HR with a concomitant reduction in HRV, together with the increment in power suggests a lower participation of vagal activity and a predominance of sympathetic activity in the sinus node. The three methods used for analysis in the present study showed similar responses and were strongly correlated and therefore are adequate to detect the point of change in the HR response concomitant with HRV flattening as an indication that AT.