Análise da cinética do consumo de oxigênio em obesas e eutróficas considerando diferentes ergometros e intensidades de exercício

Abstract

Contextualization: Evaluation of oxygen uptake (VO2) kinetics can elucidate issues related to low physical fitness in obese patients. Most day-to-day and work activities are performed on sub-maximal exercise intensity, and require various energy transitions, going from a resting condition to a moderate or vigorous activity at short and repeated time, requiring metabolism of different energy substrates. The ability to deal with a rest-activity transition involves a high coordination between the cardiovascular, respiratory and neuromuscular systems. An examination of the oxygen kinetics provides an adequate approximation of the oxygen transport and utilization processes in the muscle. Thus, it was raised the questioning if there is a slowing in oxygen kinetics in obese individuals, considering that there are no published studies addressing the temporal behavior of VO2 in obese adults. Objective: To analyze and compare the VO2 kinetics in eutrophic and obese women in different ergometers and test intensities. Materials and Methods: Cross-sectional observational study where obese and eutrophic women were evaluated. Volunteer were submitted to physical clinical evaluation, pulmonary function testing, sleep disturbance assessment (Epworth Scale, Stanford Sleepiness Scale, Stanford Snoring Scale), self-perceived fatigue sensation (Fatigue Severity Scale), manual dynamometer (Jamar® Dynamometer), evaluation of exercise capacity and VO2 kinetics through the Cardiopulmonary Exercise Test (CPX) and Square-wave Exercise Test (SWET) on a treadmill or cycle ergometer, with measurements of breath-by-breathy gas expired by the Cortex Metamax 3B. Group distribution for ergometer was performed by randomization, and four groups were formed: eutrophic evaluated on treadmill (ET), eutrophic on cycle ergometer (EC), obese on treadmill (OT) and obese on cycle ergometer (OC). Results: 142 volunteers were evaluated, 100 obese and 42 eutrophic. Of this total, 72 volunteers did not meet the inclusion criteria, resulting in a final sample of 60 women (15 ET, 15 EC, 15 OT, 15 OC). The sample was homogeneous in terms of age, height, and pulmonary function. CPX was performed by all volunteers, with obese subjects presenting lower VO2/KgPeak and HRMAX in the two ergometers studies. Analysis of oxygen kinetics showed that there is no difference between groups of obese and eutrouphic in time constant(τ) in the tests with intensity below (ET=42,7s, EC=36,4s, OT=37,6s, OC=34,1s, p>0,05) and above (ET=41,8s, OT=55,8s, p>0,05) the gas exchange threshold (GET). The slow oxygen component (VO2SL) was higher to obese group evaluated on treadmill compared to eutrophics (ET=0,162L/min, OT=0,283L/min, p<0,05). Conclusion: Our findings suggest that there is no limitation on transport of O2 during exercise with intensity below GET. However, the increase in VO2SL amplitude in OT, suggests a greater metabolic inefficiency in adjusting oxidative metabolism to energy demand in exercise supraGET, which may be related to low exercise tolerance. Thus, we suggest that exercise prescription must be done considering GET, not VO2MAX, prioritizing endurance training in rehabilitation programs and physical training, aiming to improve the exercise capacity of the obese.

Contextualização: A avaliação da cinética do consumo de oxigênio (VO2) pode elucidar questões relacionadas a baixa aptidão física em obesos. A maior parte das atividades do dia-a-dia e laborais são realizadas em cargas submáximas de exercício e necessitam de diversas transições energéticas, onde os indivíduos saem de uma condição de repouso para uma atividade moderada a vigorosa em curtos e repetidos momentos do dia, utilizando os diferentes substratos energéticos. A capacidade de lidar com a transição repouso-atividade envolve uma elevada coordenação entre o sistema cardiovascular, respiratório e neuromuscular. A análise da cinética de oxigênio fornece uma aproximação adequada dos processos de transporte e utilização O2 no músculo. Assim, foi levantado o questionamento se existe lentificação na cinética de oxigênio em obesos, considerando que não existem estudos publicados abordando o comportamento temporal do VO2 em obesos adultos. Objetivo: Analisar e comparar a cinética do VO2 em mulheres eutróficas e obesas em diferentes ergômetros e intensidades de exercício. Materiais e Métodos: Estudo observacional transversal, onde foram avaliadas mulheres obesas e eutróficas. As voluntárias foram submetidas à avaliação clínico-física, prova de função pulmonar, avaliação de distúrbios do sono (Escala de Epworth, Escala de Sonolencia de Stanford, Escala de Ronco de Stanford), sensação de fadiga autopercebida (Escala de Severidade da Fadiga), medida de Força de Preensão Manual pelo dinamômetro de Jamar®, avaliação da capacidade de exercício e cinética de VO2 através de Teste de Esforço Cardiopulmonar (TECP) e Teste Carga Constante (TCC), com medidas de análise de gases expirados pelo aparelho Cortex Metamax 3B em esteira ou bicicleta. A distribuição do grupo por ergômetro foi realizada por randomização, sendo formados quatro grupos: eutróficas avaliadas em esteira (EE), eutróficas em bicicleta (EB), obesas em esteira (OE) e obesas em bicicleta (OB). Resultados: Foram avaliados 142 voluntários, sendo 100 obesos e 42 eutróficos. Desse total, 72 voluntários não atenderam aos critérios de inclusão, resultando em uma amostra final constituída de 60 mulheres (15 EE, 15 EB, 15 OE, 15 OB). A amostra foi homogênea quanto a idade, altura e função pulmonar. O TECP foi realizado por todas as voluntárias, tendo as obesas apresentado menor VO2/KgPICO e FCMÀX nos dois ergômetros estudados. A análise da cinética de oxigênio, identificou que não existe diferença na constante temporal (τ) entre os grupos de obesas e não obesas nos testes com intensidade abaixo (EE=42,7s, EB=36,4s, OE=37,6s, OB=34,1s, p>0,05) e acima (EE=41,8s, OE=55,8s, p>0,05) do limiar ventilatório (LV). O componente lento do oxigênio (VO2CL) no grupo de obesas avaliado em esteira, foi significativamente superior ao grupo de eutróficas (EE=0,162L/min, OE=0,283L/min, p<0,05). Conclusão: Nossos achados sugerem que não existe limitação no transporte de O2 durante o exercício com intensidade abaixo do LV. Entretanto, comportamento diferente é encontrado nos exercícios supra-LV, onde o aumento na amplitude do VO2CL no grupo de obesas indica uma maior ineficiência metabólica em ajustar o metabolismo oxidativo a demanda energética, o que pode estar relacionado a baixa tolerância ao exercício. Dessa forma, sugerimos que a prescrição de exercício deve ser baseada no LV, e não no VO2MAX, priorizando exercícios de endurance nos programas de reabilitação e treinamento físico, visando a melhora na capacidade de exercício dos obesos.