Análise comparativa de fórmulas preditivas de avaliação da capacidade funcional com o teste cardiopulmonar de jogadoras de futebol profissional

Análise comparativa de fórmulas preditivas de avaliação da capacidade funcional com o teste cardiopulmonar de jogadoras de futebol profissional

Autores:

Alexandre Fenley,
Rafael Santiago Floriano,
Tiago de Oliveira Chaves,
Igor Nasser,
Michel Silva Reis

ARTIGO ORIGINAL

Fisioterapia e Pesquisa

versão impressa ISSN 1809-2950versão On-line ISSN 2316-9117

Fisioter. Pesqui. vol.25 no.3 São Paulo jul./set. 2018

http://dx.doi.org/10.1590/1809-2950/17005725032018

RESUMEN

Comparar la validez de dos fórmulas para predecir el consumo de oxígeno (VO2) con los valores obtenidos en la prueba cardiopulmonar (PCP) en una cinta de correr de jugadoras de fútbol profesionales. Dieciocho jugadoras de fútbol profesional se sometieron al PCP en cinta de correr en un protocolo de carga incremental. En la secuencia, se determinó el VO2 de la potencia del Umbral Anaeróbico Ventilatorio (UAV) y en el pico del ejercicio físico. Posteriormente, las fórmulas de predicción de VO2 -i) VO2 = (0,2 × velocidad) + (0,9 × velocidad × inclinación) + 3,5 − velocidad en mph e inclinación %); y ii) MET (equivalente metabólico) = 6xHRI−5, donde HRI = frecuencia cardiaca máxima/frecuencia cardíaca de reposo- se aplicaron en las mismas potencias para comparación. Para la primera fórmula se observó que tanto en la UAV como en el pico del PCP, los datos obtenidos quedaron por debajo de lo previsto, sugiriendo que la fórmula sobrestima el VO2 y, consecuentemente, la capacidad y la potencia aeróbica. En la segunda fórmula se observó que los valores quedaron por debajo de lo obtenido, sugiriendo que la fórmula subestimó el VO2 y, consecuentemente, la potencia aeróbica, y una vez más la capacidad funcional. Por lo tanto, las fórmulas de predicción no mostraron semejanza en la determinación de la capacidad funcional (CF) de las jugadoras de fútbol profesional, sugiriendo que no son recomendadas para esa población.

Palabras clave Prueba de Esfuerzo; Mujeres; Fútbol

INTRODUÇÃO

A capacidade funcional (CF) é a competência de realizar as atividades da vida diária com independência. Este componente tem sido almejado para diagnóstico de doenças, estratificação de risco e prescrição de exercícios1. Diante disso, têm sido propostas estratégias para implementação dos meios de avaliação e obtenção da CF.

Entre as diferentes estratégias, o teste cardiopulmonar (TCP) é considerado o padrão-ouro para determinação da CF, capacidade aeróbia e potência aeróbia. As variáveis obtidas permitem a identificação de VO2 pico e/ou máximo e limiares metabólicos (limiar de anaerobiose ventilatório - LAV), e ponto de compensação respiratório - PCR), bem como o entendimento da limitação ao esforço2. Entretanto, os equipamentos necessários para a realização do TCP são caros e necessitam de equipe treinada. Além disso, o ambiente requer cuidados específicos tais como: controle da temperatura, umidade, pressão barométrica e ruído, afim de realizar o protocolo da forma mais adequada possível. Diante disso, são poucos os locais especializados nesse tipo de exame que possuem todo o aparato tecnológico necessário para a realização do TCP3.

Por outro lado, já existem fórmulas descritas para a predição do VO2 durante exercício físico em diferentes ergômetros e testes de campo4), (5. No entanto, pouco se sabe sobre a aplicação dessas fórmulas em populações especiais, e os dados disponíveis não permitem extrapolar sua validade para diferentes grupos. Logo, o objetivo deste estudo é comparar duas fórmulas de predição de VO2 com o VO2 obtido no TCP durante o LAV e no pico do exercício em jogadoras de futebol profissional.

METODOLOGIA

Amostra

Estudo prospectivo, observacional e transversal. Foi selecionada uma amostra de conveniência de 18 jogadoras de futebol profissional. As atletas deveriam obedecer aos seguintes critérios de inclusão: faixa etária acima de 18 anos, saudáveis segundo avaliação clínica e, por fim, treinar regularmente com o respectivo time com frequência mínima de cinco vezes por semana. A avaliação clínica foi executada pelo médico responsável pela equipe, e foram realizados exames de rotina para auxiliar na exclusão de doenças, tais como: exames laboratoriais (hemograma, bioquímica, eletrólitos) e eletrocardiograma. Foram excluídas as jogadoras com histórico de doença cardiovascular, respiratória, muscular, ortopédica, neurológica, metabólica e imunológica. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, em concordância com a Resolução nº 466/2012 de pesquisa com seres humanos (CAAE: 43656115.8.0000.5257). As voluntárias assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) para participação na pesquisa.

Teste cardiopulmonar máximo ou sintoma-limitado

O teste foi realizado em um laboratório climatizado com temperatura entre 22ºC e 24ºC e umidade relativa do ar entre 50% e 60%, no mesmo período da manhã. As voluntárias foram familiarizadas com o ambiente experimental e com os experimentadores. O TCP associado ao sistema de ergometria objetivou avaliar a capacidade funcional das atletas e identificar possíveis alterações eletrocardiográficas e hemodinâmicas induzidas pelo exercício que pudessem contraindicar sua participação no estudo. Além disso, o protocolo adotado para realização do TCP foi do tipo rampa em esteira ergométrica (Inbrasport Master Super ATL, Porto Alegre, RS, Brasil). Inicialmente, as voluntárias permaneceram dois minutos em repouso em pé na esteira; na sequência, iniciou-se o período de aquecimento por três minutos, caminhando na velocidade de 2 km/h e sem inclinação. Após essa etapa, o protocolo de exercício físico foi iniciado com incrementos de velocidade de 1 km/h por minuto e inclinação fixa de 1%, de acordo com protocolo de estudo anterior6, até a exaustão física - isto é, a impossibilidade da voluntária de executar a carga imposta pela esteira ergométrica. A distribuição da carga foi controlada pelo sistema de medidas de variáveis ventilatórias e metabólicas (VO2000 - Portable Medical Graphics Corporation, EUA). Por fim, o período de recuperação pós-teste consistiu em três minutos em velocidade submáxima (3 km/h) sem inclinação, seguidos de dois minutos de repouso e sentando após a interrupção da carga.

As variáveis ventilatórias e metabólicas, assim como a frequência cardíaca (FC), foram captadas e registradas durante todo o período do teste, conforme descrito a seguir. A saturação periférica de oxigênio - SpO2 (Onyx 9500®, Uberlândia, MG, Brasil) - e o eletrocardiograma -ECG (Wincardio USB, Micromed, Brasília, DF, Brasil) -, nas derivações MC5, DII, DIII, aVR, aVL e aVF modificadas e V1 a V6, foram monitorados continuamente durante todo o procedimento experimental. A pressão arterial foi verificada em períodos determinados do protocolo, com o cuidado de evitar interferências na coleta das variáveis. É importante ressaltar que todos os testes foram conduzidos por uma equipe de pesquisadores composta de fisioterapeutas e médicos, os quais estavam atentos aos sinais e/ou sintomas de resposta inadequada ao exercício. Além disso, as variáveis ventilatórias e metabólicas foram obtidas por meio de sistema computadorizado de análise ergoespirométrica (VO2000 - Portable Medical Graphics Corporation, EUA). O volume corrente foi obtido por meio de um pneumotacômetro de Pitot, conectado ao sistema VO2000 e acoplado a uma máscara facial - selecionada de acordo com o tamanho da face da voluntária para ficar devidamente ajustada, evitando escapes de ar. Após o período de colocação da máscara, foram aguardados alguns minutos até que a ventilação das voluntárias estabilizasse. O equipamento forneceu em tempo real os valores de respiração do VO2, da eliminação de dióxido de carbono (VCO2), da ventilação pulmonar (VE), da FC e da SpO2. Os valores de equivalentes ventilatórios de oxigênio (O2) (VE/VO2) e equivalentes ventilatórios de VCO2 (VE/VCO2), bem como a razão das trocas respiratórias (R), a fração expirada final de O2 (FEO2), a fração expirada final de CO2 (FECO2), o volume corrente (VC) e a frequência respiratória (FR) também foram calculados e armazenados.

Análise dos dados: determinação do LAV e do VO2 pico

Para a determinação do LAV foi utilizado o método V-slope, com as curvas da correlação VO2 e VCO2. Na sequência, a relação VE/VO2 e a FEO2 plotadas em função do tempo também foram utilizadas para a determinação do LAV. Para isso, três observadores independentes realizaram a determinação do LAV na ocorrência das seguintes situações6: 1) VE/VO2: ponto de mais baixo valor desta relação, certificando-se de que a partir dele ocorra aumento sistemático (ponto de maior eficiência ventilatória); 2) FEO2: ponto de mais baixo valor desta variável, a partir do qual tem início uma elevação sistemática.

O trecho de análise selecionado foi com base nas respostas das variáveis cardiorrespiratórias, ou seja, do momento onde começam a responder ao incremento de potência até o de interrupção do exercício. O controle qualitativo do experimento foi realizado por diversos critérios: presença ou não de estado de equilíbrio na fase de aquecimento; se o início das respostas da FC e das variáveis ventilatórias coincidiu com o incremento de potência; e se as variáveis ventilatórias mostraram comportamento linear no início da rampa. Esse método foi utilizado como padrão-ouro nas comparações com os demais métodos de determinação do LAV. Por fim, para identificar o VO2 pico foi realizada uma média dos últimos 30 segundos do protocolo de rampa do TCP.

Predição do VO2

Para a determinação indireta do VO2, foram utilizadas duas fórmulas de predição. A primeira foi descrita como VO2 = (0,2 x velocidade) + (0,9 x velocidade x inclinação) + 3,5 - velocidade em mph e inclinação em %. Essa estratégia para predição da capacidade funcional foi proposta pelo American College Of Sports Medicine (ACSM) (7, e tem sido referência para prescrição e interpretação dos resultados de testes de exercício físico mais utilizados. A segunda estratégia para determinação da CF foi derivada da meta-análise de 60 estudos sobre determinação direta do consumo de oxigênio em esteira ergométrica no pico do exercício. A equação foi descrita como: MET (equivalente metabólica) = 6x índice da frequência cardíaca, do inglês (HRI), - 5, onde HRI=FC Máxima/FC repouso8.

Análise estatística

Inicialmente, os dados foram submetidos ao teste de normalidade (teste de Kolmogorov-Smirnov) e ao teste de homogeneidade (teste de Levene). Quando apropriado, foi aplicado o teste t de Student pareado para as variáveis paramétricas. As características gerais e do TCP foram expressas em média ± desvio-padrão. O nível de significância adotado foi p<0,05, e as análises foram realizadas com o software SigmaPlot para Windows versão 11.0 (copyright© 2008 Systat Software, Inc).

RESULTADOS

A Tabela 1 mostra as características da população estudada. As voluntárias eram jovens e eutróficas.

Tabela 1 Características gerais das voluntárias estudadas 

Voluntárias (n=18)
Idade (anos) 26,07 ± 4,35
Antropometria
Estatura (m) 1,63 ± 0,08
Massa corporal (kg) 63,37 ± 7,45
IMC* (kg/m2) 23,84 ± 3,06
Pregas cutâneas
Tricipital (mm) 12,6 ± 3,7
Torácica (mm) 16,50 ± 5,73
Suprailíaca (mm) 15,7 ± 5,4
Coxa (mm) 17,3 ± 5,8

Dados em média ± DP. *IMC: índice de massa corporal

A Tabela 2 apresenta as variáveis respiratórias e metabólicas obtidas no TCP no pico e no LAV. A média da FC obtida no pico do exercício de dispneia e membros inferiores (102% da FC máxima, de acordo com a fórmula de Karvonen), segundo a Sociedade Brasileira de Cardiologia9 e pela escala subjetiva de esforço denominada Escala de Borg10, foi compatível com a de exercícios de alta intensidade, refletindo que o teste foi até a exaustão das voluntárias. Pelo valor do VO2 relativo no pico, as voluntárias apresentavam capacidade aeróbia regular de acordo com a classificação da American Heart Association (AHA) (6.

Tabela 2 Variáveis respiratórias e metabólicas obtidas no teste cardiopulmonar máximo e/ou sintoma limitado 

Voluntárias (n=18)
Repouso
FC* (bpm) 72 ± 9
PAS* (mmHg) 119 ± 9
PAD* (mmHg) 70 ± 8
VO2*(L/min) -*
VO2 (mL/kg.min) -
Limiar anaeróbio ventilatório
FC (bpm) 161 ± 12
PA (mmHg) -
VO2 (L/min) 2,0 ± 0,4
VO2 (mL/kg.min) 32,3 ± 5,8
Velocidade (km/h) 9,4 ± 1,5
Pico
FC (bpm) 189 ± 7
PA (mmHg) -
VO2 (L/min) 2,9 ± 0,4
VO2 (mL/kg.min) 45,4 ± 7,3
MET* 13 ± 2,08
Velocidade (km/h) 14,6 ± 1,4
Borg (0-10) - Dispneia 8,5 ± 1,3
Borg (0-10) - MMII* 8,1 ± 1,8

Dados em média ± DP. *FC: frequência cardíaca; PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; VO2: consumo máximo de oxigênio; MET8: equivalente metabólico; MMII: membros inferiores; (-): não mensurado

A Figura 1 apresenta o VO2 relativo obtido através do TCP e o previsto através da fórmula da ACSM7. Foi observado que tanto no LAV como no pico do TCP os dados obtidos ficaram abaixo do previsto, sugerindo que a fórmula superestima o VO2 e, consequentemente, a capacidade e a potência aeróbia.

Figura 1 Consumo de oxigênio (VO2) obtido e previsto pela American Heart Association6 (AHA) das voluntárias estudadas. (A): limiar anaeróbio ventilatório; (B): pico do teste cardiopulmonar. Teste t de Student pareado com p<0,05 

A Figura 2 apresenta a fórmula de predição do MET8, quando comparado com o MET correspondente do VO2 obtido no pico do exercício. Foi observado que a fórmula de predição ficou abaixo do resultado obtido, sugerindo que subestimou o VO2 e, consequentemente, a potência aeróbia.

Figura 2 Equivalente metabólico obtido e previsto pela fórmula do MET8 no pico do exercício físico das voluntárias. Teste t de Student pareado com p<0,05 

DISCUSSÃO

Os principais achados do nosso estudo foram: i) para a fórmula da ACSM7, tanto no LAV como no pico do TCP os dados superestimaram o VO2 e, consequentemente, a capacidade e potência aeróbia; ii) para a fórmula do MET no pico do TCP, os dados subestimaram o VO2 e, consequentemente, a potência aeróbia. Diante disso, a relevância do nosso estudo está em testar duas fórmulas de estratificação da capacidade e potência aeróbia, sendo a da ACSM7 a mais amplamente aplicada e a fórmula do MET8, a proposta mais atual para avaliação da aptidão física e prescrição de exercício físico.

As voluntárias eram jovens, eutróficas, saudáveis e participavam de uma rotina de treinamento que combinava preparação física e tática. Além disso, elas participavam anualmente de dois campeonatos profissionais (Campeonato Brasileiro de Futebol e Campeonato Carioca de Futebol). No entanto, curiosamente, as jogadoras apresentavam um VO2 obtido no pico do TCP abaixo do esperado para atletas de alto rendimento, o que as classificava com aptidão física regular7. Tais achados permitem sugerir que a resposta do VO2 pico das atletas pode estar relacionada a dois fatores: i) posição no campo, uma vez que defensoras e atacantes percorrem, durante uma partida de 90 minutos, uma distância inferior à percorrida por meio-campistas e laterais11, justificando valores de VO2 menores; e ii) treinamento tático e preparação física peculiares de cada posição12.

Na fase pré-temporada é de rotina que as jogadoras profissionais sejam submetidas a avaliações cardiorrespiratórias e de desempenho13. Entre esses testes, a obtenção do VO2 tem sido de especial importância para a estratificação de aptidão e preparação física, como fator para determinação da capacidade aeróbia. Dessa forma, tem sido atraente a utilização de fórmulas de predição do VO2 como substitutivo do TCP, uma vez que os TCP ficam restritos a clubes de elite.

Neste estudo, a fórmula da ACSM7 não se mostrou adequada para refletir a capacidade e potência aeróbia das atletas. Alguns fatores podem ter comprometido a sensibilidade dessa ferramenta. O primeiro aspecto a ser considerado representa a aplicação de somente duas variáveis que podem ser pouco sensíveis em refletir a população estudada (velocidade e inclinação da esteira). O segundo aspecto se refere à eficiência mecânica, uma vez que, dependendo da população avaliada, a passada pode ser influenciada pela estatura e massa corporal, levando as voluntárias a adaptarem seu centro de massa à velocidade imposta (adotando passadas curtas ou longas) (14. Outro aspecto que deve ser considerado é que, uma vez desenvolvida para pacientes com doença cardiovascular, disfunção central e, possivelmente, presença de disfunção muscular periférica (condição comum em cardiopatias) (15, o nível dessas disfunções pode ter influenciado no desempenho dos pacientes avaliados para elaboração da fórmula da ACSM7.

Outra consideração que podemos destacar é o tipo de protocolo utilizado, uma vez que protocolos de incrementação mais rápida - tipo rampa - podem determinar valores de velocidade e inclinação maiores quando comparados a protocolos mais lentos - tipo degrau16. Por fim, outro aspecto factível e de relevância é o apoio ou não dos braços na esteira. Tem sido demonstrado que realizar um protocolo de exercício com apoio frontal ou lateral é capaz de mudar a demanda metabólica e a adaptação à esteira. Isso ocorre também para os avaliados que executam o protocolo com os braços livres17.

Com relação à fórmula do MET8, apesar da revisão sistemática que propôs descrever como vantagem utilizar a FC máxima e de repouso em oposição a fórmulas que aplicam velocidade e inclinação na esteira (como a da ACSM), este estudo mostrou que a potência aeróbica das atletas ficou subestimada. Dois aspectos devem ser considerados para aplicação do índice: i) como a maioria dos estudos de construção da fórmula foi desenvolvida a partir de pacientes cardiopatas, o efeito da medicação utilizada (por exemplo, β-bloqueador) pode ter influenciado a obtenção da FC de repouso18; e ii) torna-se racional pensar que, tendo sido estabelecido na literatura que a FC de repouso é mais baixa em atletas com rotina regular de treinamento físico19. Diante disso, e pelo fato de as jogadoras selecionadas para este estudo serem de nível profissional, podemos supor que a FC de repouso pode ter sido a variável que explica a subestimação da potência aeróbica.

Diante do exposto, vale refletir sobre a possibilidade de elaboração de fórmula que abranja mais variáveis que levem em consideração, previamente, a suposta CF da população estudada. Nesse aspecto, é possível supor que variáveis que mostrem as habilidades individuais das jogadoras pudessem ser mais adequadas para diferenciação do VO2 em relação à posição de campo. Assim, seria possível avaliar o deslocamento em campo das profissionais em jogos oficiais ou de treinamento por meio de dispositivos do tipo pedômetro, global position system (GPS) ou câmeras laser20, que poderiam alimentar equações de predição. Outra estratégia comumente utilizada no treinamento físico das atletas são os testes de campo. Eles são capazes de fornecer informações individualizadas de desempenho sobre as jogadoras e poderiam subsidiar novas fórmulas para predição da CF. Um teste muito aplicado no mundo futebolístico tem sido o YoYo test, que através da distância percorrida é capaz de determinar o VO221.

Segundo outra pesquisa22, ao comparar modelos preditivos elaborados no estudo com fórmulas já descritas na literatura, como, por exemplo, a fórmula da ACSM7 ou as preconizadas por outros autores3, foi mostrado que o VO2 poderia ser previsto com acurácia utilizando-se a massa corporal, a idade e a carga de trabalho como variáveis independentes, quando os voluntários são aparentemente saudáveis e não atletas. Em outro estudo23, os autores desenvolveram uma equação para a população brasileira que levava em conta as seguintes variáveis: gênero, idade, IMC e nível de atividade física, comparando-a com fórmulas utilizadas na predição do VO2, como a de estudos anteriores6), (7), (24. Os resultados indicaram que ambas as fórmulas superestimaram o VO2, quando comparadas à equação apresentada por eles. Além disso, os autores citam o IMC como uma variável imprecisa, porém, mais bem aplicada à fórmula do que massa corporal e estatura, separadamente. Esse fato pode ter implicação na superestimação na predição do VO2.

Vale destacar algumas limitações do estudo: i) pouca cooperação das atletas, impossibilitando a apresentação dos dados de teste de campo; ii) falta de fórmulas apropriadas para a população estudada; iii) número pequeno de voluntárias, o que pode ter influenciado nos valores de VO2.

CONCLUSÃO

As fórmulas de predição da CF não mostraram similaridade na determinação da capacidade e potência aeróbia de jogadoras de futebol profissional. Nesse sentido, a fórmula da ACSM7 revelou superestimar o VO2 no LAV e no pico do exercício, em comparação ao TCP. Por outro lado, a fórmula de predição a partir do MET8 mostrou subestimar o VO2.

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