Comparação entre diferentes metodologias para detecção do limiar de anaerobiose durante exercício físico em cicloergômetro de homens saudáveis e com infarto do miocárdio

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.Universidade Federal de Sao CarlosOs 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