OBJETIVO: Determinar os efeitos do estado e especificidade de treinamento aeróbio na relação entre o percentual do consumo máximo de oxigênio (%VO2max) e o percentual da frequência cardíaca máxima (%FCmax) durante o exercício incremental realizado no cicloergômetro. MÉTODOS: Sete corredores, 9 ciclistas, 11 triatletas e 12 sedentários, todos do sexo masculino e aparentemente saudáveis, foram submetidos a um teste incremental até a exaustão no cicloergômetro. Regressões lineares entre %VO2max e %FCmax foram determinadas para cada indivíduo. Com base nessas regressões, foram calculados %FCmax correspondentes a determinados %VO2max (50, 60, 70, 80 e 90%) de cada participante. RESULTADOS: Não foram encontradas diferenças significantes entre todos os grupos nos %FCmax para cada um dos %VO2max avaliados. Analisando-se os voluntários como um único grupo, as médias dos %FCmax correspondentes a 50, 60, 70, 80 e 90% %VO2max foram 67, 73, 80, 87, e 93%, respectivamente. CONCLUSÃO: Nos grupos analisados, a relação entre o %VO2max e %FCmax durante o exercício incremental no ciclismo não é dependente do estado e especificidade do treinamento aeróbio.
Efeitos do estado e especificidade do treinamento aeróbio na relação %VO
Fabrizio Caputo; Camila Coelho Greco; Benedito Sérgio Denadai
Rio Claro, SP
Laboratório de Avaliação da Performance Humana - UNESP - Rio Claro
Um programa de treinamento objetivando a melhora da aptidão cardiorrespiratória (potência aeróbia máxima) é constituído por três componentes básicos: freqüência (número de sessões semanais), volume (duração) e intensidade de exercício. A duração e freqüência são variáveis relativamente fáceis de monitorar, existindo consenso na literatura sobre suas formas de aplicação. Por outro lado, existem diversas maneiras de monitorar a intensidade de exercício1-3 e um balanço entre a validade, aplicabilidade e praticidade desses métodos deve ser considerado. Para o desenvolvimento da aptidão cardiorrespiratória de indivíduos aparentemente saudáveis, tem sido recomendado a prática regular (3 a 5 vezes por semana) de exercícios que envolvam grandes grupos musculares, numa intensidade correspondente a 60-80% do consumo máximo de oxigênio (VO2max)1.
Muitos estudos têm verificado que a freqüência cardíaca (FC) e o consumo de oxigênio (VO2) são linearmente relacionados nas diversas intensidades submáximas de exercício4. Com base nesta relação, tem-se proposto que a regressão linear entre as percentagens do VO2max (%VO2max) e da frequência cardíaca máxima (%FCmax), pode ser útil para a prescrição da intensidade do exercício. O uso destas equações permite que a intensidade de exercício possa ser prescrita com base no %FCmax, ao invés do %VO2max, que requer complicadas e caras análises de gases.
Devido a sua praticidade, estas regressões têm sido amplamente utilizadas e difundidas, e muitas vezes sua individualidade (especificidade) ignorada, podendo determinar intensidades de esforço, bem diferentes daquelas verdadeiramente almejadas. Por exemplo, Londeree e cols5 verificaram que o modo de exercício pode influenciar a relação %VO2max x %FCmax e encontraram que os exercícios realizados na posição ereta e com sustentação do peso corporal (corrida, esqui) apresentaram regressões similares. Entretanto, exercícios sem a sustentação do peso corporal (ciclismo e remo) e que utilizam os membros superiores (remo e ergômetro de braço) podem necessitar de equações específicas para reduzir o erro de predição da intensidade de exercício. Do mesmo modo, Swain e cols6 verificaram durante a corrida, que a aptidão aeróbia (avaliada pelo VO2max) também pode modificar a relação %VO2max x %FCmax. Nesse estudo, os indivíduos com maior aptidão aeróbia, apresentaram durante o exercício submáximo (40 - 80% VO2max) um %FCmax maior do que os indivíduos de menor aptidão, para um dado %VO2max.
Outra limitação potencial em utilizar as diversas equações existentes na literatura, está na forma como foram estruturadas6. A maioria dessas equações usou o %FCmax como variável independente (eixo x) na regressão linear5,7. Esta escolha é questionável, já que o VO2 é claramente o fator determinante da resposta da freqüência cardíaca durante o exercício. Além disso, se o %FCmax é escolhido como a variável independente, a equação obtida não pode ser utilizada para predizer um %FCmax para um dado %VO2max, pois este procedimento requer uma transposição da equação. A transposição de uma regressão linear não resulta nos mesmos valores que seriam obtidos se as variáveis dependente e independente fossem invertidas.
O ciclismo é um dos tipos de exercícios mais utilizado para a avaliação clínica de pacientes e para o desenvolvimento da aptidão cardiorrespiratória. Neste tipo de exercício, associa-se a utilização de grandes grupos musculares com um reduzido grau de impacto sobre as articulações. Aspectos que são importantes para indivíduos obesos que necessitam melhorar sua aptidão cardiorrespiratória e/ou perder massa gorda, ou mesmo para a manutenção da aptidão aeróbia de atletas (corredores e jogadores de esportes coletivos), que podem estar temporariamente impossibilitados de executar o seu gesto motor específico (corrida). Para nosso conhecimento, nenhum estudo analisou a relação %VO2max x %FCmax durante o ciclismo em indivíduos com diferentes níveis de aptidão aeróbia, utilizando o %VO2max como variável independente. Assim, nosso objetivo foi determinar os efeitos do estado e especificidade do treinamento aeróbio na relação %VO2max x %FCmax durante o exercício incremental realizado no cicloergômetro. O conhecimento dessas relações pode ser relevante na prescrição adequada da intensidade de exercício para uma determinada população.
Participaram do estudo sete corredores (COR) (25,8 ± 6,0 anos, 60,4 ± 4,1 kg, 172,1 ± 6,9 cm), nove ciclistas (CIC) (22,6 ± 2,1 anos, 62,8 ± 5,4 kg, 173,8 ± 5,9 cm) e 11 triatletas (TRI) (21,4 ± 4,1 anos; 66,2 ± 7,0 kg; 174,2 ± 8,4 cm) bem treinados em provas de fundo, e 12 indivíduos sedentários (SED) (26,8 ± 4,1 anos, 74,9 ± 14,3 kg, 175,1 ± 5,1 cm), todos do sexo masculino e aparentemente saudáveis. Os atletas possuíam pelo menos dois anos de treino específico na modalidade. Cada voluntário foi informado sobre os procedimentos do experimento e suas implicações, tendo assinado um termo de consentimento para a participação no estudo. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética da instituição.
Os sujeitos foram orientados a se apresentarem nos testes descansados, alimentados e hidratados e a não realizarem esforços intensos nas últimas 48 horas. Os testes foram realizados no mesmo local e horário do dia (± 14h), com a temperatura ambiente controlada entre 21-22ºC. Os testes de ciclismo foram realizados em uma bicicleta ergométrica (Monark) de frenagem mecânica, com a cadência mantida constante a 70 rpm durante todo o teste. Variáveis cardiorrespiratórias (VO2, VCO2, VE e FC) foram medidas usando um analisador de gases (
O teste progressivo contínuo teve carga inicial de 105 W para os ciclistas e triatletas e 70 W para os demais sujeitos, e incrementos de 35 W a cada 3 minutos até a exaustão voluntária, ou quando o sujeito não fosse mais capaz de manter uma cadência > 65 rpm. No final de cada estágio, foram coletados 25ml de sangue do lóbulo da orelha para a determinação da concentração do lactato sangüíneo (YSL 2300 STAT, Ohio, USA). A concentração de lactato obtida no final do teste progressivo foi considerada com o lactato pico ([LAC]pico). O mais alto VO2 e FC obtidos durante 20s foram considerados como o VO2max e FCmax, respectivamente. Todos os sujeitos preencheram no mínimo dois dos três critérios para o VO2max: 1) razão de trocas respiratórias (R)
O VO2 e freqüência cardíaca obtidos nos 20s finais de cada carga foram expressos como porcentagem do seu máximo. As regressões lineares foram realizadas para cada indivíduo usando os pares de pontos do final de cada estágio e do seu máximo (100%), utilizando o %VO2max como variável independente. Através das regressões lineares individuais, as porcentagens da FCmax correspondentes a 50%, 60%, 70%, 80%, e 90% do VO2max foram determinadas para cada indivíduo.
Todos os dados foram expressos como média ± DP. Os valores de VO2max e FCmax, R e lactato foram analisados utilizando-se a análise de variância de uma entrada, complementada pelo teste de Scheffé. A comparação entre os grupos dos valores de %FCmax correspondentes aos %VO2max foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis. Em todos os testes foi adotado um nível de significância de p
A
As porcentagens da FCmax obtidas pelos quatro grupos de sujeitos nas diferentes porcentagens do VO2max encontram-se na
Este estudo foi o primeiro a analisar os efeitos do estado e especificidade do treinamento aeróbio sobre a relação %VO2max x %FCmax durante o exercício incremental no ciclismo. Diferente do relatado previamente por Swain e cols6 durante o exercício realizado na corrida, em nosso estudo verificamos que a relação %VO2max x %FCmax é independente do estado e especificidade do treinamento aeróbio.
Os valores de VO2max apresentados pelos nossos sujeitos são semelhantes aos valores apresentados na literatura para o perfil dos indivíduos analisados neste estudo10-12. Mesmo não tendo interferido no treinamento dos nossos atletas, observando seus valores de VO2max, podemos assumir que eles sofreram as adaptações de um treinamento aeróbio a longo prazo11. Como já esperado, os ciclistas apresentaram os maiores valores de VO2max. Por outro lado, é importante salientar a grande transferência da potência aeróbia (VO2max) demonstrada pelos corredores, uma vez que seus valores foram semelhantes aos dos triatletas, e bem superiores em relação aos indivíduos sedentários.
A relação entre %VO2max e %FCmax tem sido amplamente investigada, existindo estudos que analisaram os efeitos tipo de exercício5, gênero6, doença cardiovascular13, obesidade14 e nível de aptidão aeróbia6. Swain e cols6 apontam que a maioria destes estudos utilizou o %FCmax como variável independente na determinação da regressão linear, podendo deste modo aumentar o erro de predição da intensidade do exercício. Em nosso estudo optou-se pela utilização do %VO2max como variável independente, permitindo a predição do %FCmax com o objetivo de prescrever a intensidade de exercício.
Neste estudo não foi observada influência do estado e especificidade do treinamento aeróbio nos %FCmax preditos para todos os %VO2max (50 a 90). Estes dados são diferentes daqueles obtidos por Swain e cols6, que encontraram uma pequena (2%), mais significante influência da aptidão aeróbia na relação %VO2max x %FCmax, com os indivíduos de maior aptidão, apresentando um %FCmax maior daqueles com menor aptidão, para um dado %VO2max. Em nosso estudo, a diferença no nível de aptidão aeróbia pode ser considerada maior (VO2max - CIC = 67 ml.kg.min-1 vs. SED = 38 ml.kg.min-1) do que a diferença (VO2max - maior aptidão = 59 ml.kg.min-1 vs. menor aptidão = 41 ml.kg.min-1) relatada por Swain e cols6, não podendo este aspecto provavelmente explicar as diferenças entre os estudos. Uma possível explicação seria que o efeito da aptidão aeróbia na relação %VO2max x %FCmax, poderia depender do tipo de exercício analisado, pois no estudo de Swain e cols6 foi utilizada a corrida em esteira rolante e no presente estudo foi utilizado o cicloergômetro. Diversos estudos têm verificado que as respostas fisiológicas ao exercício (submáximo e máximo) podem depender da interação entre o tipo de exercício (corrida x ciclismo) e o estado e especificidade do treinamento15. Confirmando em parte esta hipótese, Londeree e cols5 verificaram que a relação %VO2max x %FCmax pode ser diferente entre exercícios com (corrida) e sem sustentação (ciclismo) do peso corporal.
A utilização de regressões lineares de dados (VO2 e FC) obtidos durante o teste incremental para a predição do %FCmax pode introduzir pelo menos duas fontes de erro. A primeira delas, é que a relação entre %VO2max x %FCmax não é estritamente linear, particularmente nas intensidades elevadas de esforço (> 90% VO2max). Embora a adição de um componente quadrático à análise de regressão pudesse ser mais apropriada, este procedimento aumenta o erro de predição (7%) nas intensidades moderadas de esforço5. Como a maior parte das predições do %FCmax é feita nas intensidades leve e moderada (40 - 80%VO2max), a regressão linear parece ser a mais apropriada. De qualquer modo, cada um dos sujeitos (independente do grupo) apresentou coeficientes de determinação entre o %VO2max e %FCmax acima de 0,95, com o grupo todo exibindo um valor médio de 0,97. Baseado no erro padrão da estimativa (SEE) das regressões de cada sujeito, pode-se esperar um erro de 3 a 4% na predição do % FCmax. O segundo aspecto a ser considerado, é sobre a existência ou não de fase estável nos valores de VO2 e freqüência cardíaca durante o teste incremental. Para minimizar este problema, empregamos um protocolo com estágios de 3 min, usando apenas os valores médios dos 20s finais de cada carga para derivar as equações. Dados na literatura mostram que esta duração promove uma boa aproximação dos valores obtidos em exercícios de carga constante realizados por um período maior16. Dentro deste aspecto ainda, deve-se considerar que a relação %VO2max x %FCmax obtida durante o exercício incremental, pode modificar-se durante o exercício de carga constante. Neste tipo de exercício, tanto a freqüência cardíaca por influência dos aspectos da termorregulação (desvio cardiovascular)17, quanto o VO2 pela existência do componente lento nos exercícios acima do limiar de lactato, ou seja, exercícios no domínio pesado e severo18, podem não apresentar estabilidade ao longo do tempo.
Finalmente, especial atenção deve ser dada aos possíveis efeitos do ciclismo nos valores de FCmax. Mesmo não existindo diferença na idade cronológica entre os grupos, a FCmax foi significantemente maior nos ciclistas do que nos corredores e triatletas. Embora não tenhamos comparado em nosso estudo a FCmax entre a corrida e o ciclismo, muitos estudos têm verificado valores significantemente maiores na corrida do que no ciclismo em indivíduos sedentários15, ativos5 e corredores de endurance15,19. Já em ciclistas, a FCmax não tem sido diferente entre a corrida e o ciclismo15,19. Assim, o uso de determinadas regressões, p.ex., FCmax = 220 - idade, ou FCmax = 208 - 0,7 x idade20 para se estimar indiretamente a FCmax no cicloergômetro para indivíduos que não são ciclistas, deveria se feita com cautela. Utilizando-se estas equações, aumenta-se potencialmente o erro de predição do %FCmax, e conseqüentemente, da intensidade de exercício a ser realizada. Recomenda-se deste modo que, existindo necessidade de um nível de precisão elevada e as condições permitirem (condições clínicas, disponibilidade de tempo e equipamentos), a FCmax deveria ser determinada diretamente para cada indivíduo.
Com base nestes resultados pode-se concluir que para os grupos analisados, a relação entre o %VO2max e %FCmax durante o exercício incremental no ciclismo não é dependente do estado e especificidade do treinamento aeróbio. Contudo, estudos adicionais são necessários para analisar esta relação em populações com diferentes características (idade, gênero, modalidade esportiva) e/ou que façam uso de medicamentos que possam interferir nas respostas cardiovascular e metabólica durante o exercício.
Benedito Sérgio Denadai Av. 24 A, 1515 cep 13506-900 - Rio Claro - SP E-mail:
Enviado para publicação em 11/03/2004
Aceito em 04/06/2004
OBJECTIVE: To determine the effects of the status and specificity of exercise training in the ratio between maximum oxygen consumption (%VO2max) and the percentage of maximal heart rate (%HRmax) during incremental exercise on a cycle ergometer. METHODS: Seven runners, 9 cyclists, 11 triathletes, and 12 sedentary individuals, all male and apparently healthy, underwent exhaustive incremental exercise on cycle ergometers. Linear regressions between %VO2max x %HRmax were determined for each individual. Based on these regressions, %HRmax was assessed corresponding to a determined %VO2max (50, 60, 70, 80, and 90%) from each participant. RESULTS: Significant differences were not found between the groups in %HRmax for each of the %VO2max assessed. Analyzing the volunteers as a single group, the average of the corresponding %HRmax to 50, 60, 70, 80, and 90% %VO2max were 67, 73, 80, 87, and 93%, respectively. CONCLUSION: The ratio between %VO2max and %HRmax in the groups assessed during incremental exercise on the bicycle is not dependent on the status and specificity of aerobic exercise training.
Effects of the state and specificity of aerobic training on the %VO
Fabrizio Caputo; Camila Coelho Greco; Benedito Sérgio Denadai
Rio Claro, SP - Brazil
Laboratório de Avaliação da Performance Humana - UNESP - Rio Claro
A training program aiming at enhancing cardiac respiratory performance (maximum aerobic power) comprises 3 basic features: frequency (number of sessions per week), volume (duration), and exercise intensity. Duration and frequency are variables that are relatively easily monitored with consensus in the literature regarding their application. On the other hand, several ways exist to monitor exercise intensity 1-3, and a balance must be considered to regard these methods as valid, applicable, and practical. For the development of cardiorespiratory fitness in apparently healthy individuals, the regular practice of exercising (3 to 5 times a week) involving major muscle groups has been recommended, at an intensity of 60-80% of maximal oxygen consumption (VO2max) 1.
Many studies have determined that heart rate (HR) and oxygen consumption (VO2) are linearly related to submaximal exercise intensity 4. Based on this relation, linear regression between VO2max (%VO2max) percentages and maximum heart rate (%HRmax) have been proposed and can be useful for prescribing exercise intensity. The use of these equations enables the prescription of exercise intensity based on the %HRmax, instead of %VO2max, which demands complicated and expensive gas analysis.
Because of their facility, these regressions have been widely used and recommended, and their specificity is often ignored. The effort to achieve the determined goal may be extremely different from that expected. For example, Londeree and cols 5 verified that the exercise modality may influence the %VO2max x %HRmax ratio and found that the exercises performed in an upright position and with body weight support (running, skiing) had similar regressions. However, exercises performed without body weight support (cycling, rowing) using superior limbs (rowing and arm ergometer) may require specific equations to reduce the error on prediction of exercise intensity. Likewise, Swain and cols 6 verified that aerobic endurance (assessed by VO2max) may change the %VO2max x %HRmax ratio during running. In this study, individuals with greater aerobic endurance had higher %HRmax than those with lower endurance during submaximal exercise (40 — 80% VO2max) for a given %VO2max.
Another potential limitation in using the various equations found in the literature is their structure 6. The majority of these equations, used %HRmax as an independent variable (x-axis) in the linear regression 5,7. This is a questionable choice, because VO2 is clearly the determining factor of the heart rate response during exercise. Additionally, if %HRmax is chosen as an independent variable, the equation obtained cannot be used to predict %HRmax for a given %VO2max, because this procedure requires a transposition of the equation. Transposition of a linear regression does not result in the same values that would have been obtained if the dependent and independent variables were inverted.
Cycling is one of the most commonly used exercises for clinical evaluation of patients and for the development of cardiorespiratory endurance. In this type of exercise, the use of major muscle groups is associated with reduced impact in the joints. These aspects are important for obese individuals who need to enhance cardiorespiratory endurance and lose fat mass, and also for athletes who need to maintain aerobic endurance (runners and players of group sports), who may be temporarily unable to perform their specific function (run). To our knowledge, no studies exist that assess the %VO2max x %HRmax ratio during cycling in individuals with different degrees of aerobic endurance, using %VO2max as an independent variable. Thus, our objective was to determine the effects of the status and specificity of aerobic training on the %VO2max x %HRmax ratio during incremental exercise performed using a cycle ergometer. Knowledge of these ratios may be relevant for prescribing suitable exercise intensity for a certain population.
Seven runners (RUN) (25.8 ± 6.0 years old, 60.4 ± 4.1 kg, 172.1 ± 6.9 cm), 9 cyclists (CIC) (22.6 ± 2.1 years old, 62.8 ± 5.4 kg, 173.8 ± 5.9 cm), and 11 triathletes well trained in racing (TRI) (21.4 ± 4.1 years old; 66.2 ± 7.0 kg; 174.2 ± 8.4 cm), and 12 sedentary individuals (SED) (26.8 ± 4.1 years old, 74.9 ± 14.3 kg, 175.1 ± 5.1 cm) took part in the study. All individuals were male and apparently healthy. Athletes had at least 2 years of practice in the modality. Each volunteer was informed about the procedures and implications of the experiment, and gave their written consent. The protocol was approved by the ethics committee of the institution.
Subjects were instructed to come to the tests rested, fed, and hydrated, and to refrain from intense effort in the preceding 48 hours. Tests were performed in the same place and at the same hour of the day (± 2PM), with room temperature controlled at 21-22ºC. Cycling tests were performed on a mechanical ergometer bicycle (Monark), with speed maintained at 70 rpm throughout the test. Cardiorespiratory variables (VO2, VCO2, VE, and HR) were assessed using a gas analyzer (Cosmed K4b2, Rome, Italy), collection data at each breath, and then transformed for an average of 20s. Heart rate was monitored through a heart rate monitor (Polar, Kempele, Finland) linked to the gas analyzer. This analyzer was previously validated at several exercise intensities 8. Before each test, the analysis systems of O2 and CO2 were calibrated using room air and a gas with known concentrations of O2 and CO2, whereas the bi-directional turbine (flow meter) was calibrated using a 3-L syringe (Cosmed K4b2, Rome, Italy).
The continuous progressive test had a 105 W initial load for cyclists and triathletes and 70 W for the remaining individuals, and 35 W increase each 3 minutes until voluntary fatigue, or when the subject could no longer maintain > 65 rpm. At the end of each stage, 25 µl of blood from the earlobe was collected to determine blood lactate concentration (YSL 2300 STAT, Ohio, USA). Lactate concentration obtained at the end of the progressive test was considered the lactate peak (peak[LAC]). The highest VO2 and HR obtained during 20s were considered the VO2max and HRmax, respectively. All subjects met at least 2 to 3 criteria for VO2max: 1) respiratory exchange ratio (R)
VO2 and heart rate obtained in the final 20 seconds of each load were expressed as the percentage of their maximum. Linear regressions were performed for each individual using the pairs of points of the end of each stage and of their maximum (100%), using %VO2max as an independent variable. Through individual linear regression, HRmax percentage corresponding to 50%, 60%, 70%, 80%, and 90% of VO2max were determined for each individual.
All data were expressed as mean ± SD. VO2max and HRmax values, R and lactate were assessed using one-way variance analysis together with Scheffé's test. Comparison between the groups of %HRmax values corresponding to %VO2max was performed using the Kruskal-Wallis' test. In all tests, a P
HRmax percentages obtained in the 4 groups of individuals in the different VO2max percentage are in
This study is the first to assess the effects of the status and specificity of aerobic training on the %VO2max x %HRmax ratio during incremental exercise during cycling. Contrary to that previously reported by Swain and cols 6 during exercise performed in running, in our study we have verified that the %VO2max x %HRmax ratio is independent of aerobic training status or specificity.
VO2max values of our individuals are similar to those values reported in the literature for the profile of individuals assessed in this study 10-12. Observing VO2max values in our athletes, although we did not interfere with the training, we may assume that they have gone through the adaptations of a long-term aerobic training11. As expected, cyclists had the highest VO2max values. On the other hand, it is important to point out that the great transference of aerobic power (VO2max) was demonstrated by runners, once their values were similar to those of the triathletes, and greatly superior to those of the sedentary individuals.
The %VO2max and %HRmax ratio has been widely investigated, with other studies assessing the effects of the type of exercise 5, sex 6, cardiovascular disease 13, obesity 14, and level of aerobic endurance 6. Swain and cols 6 stress that the majority of these studies used %HRmax as an independent variable to determine linear regression, which may therefore increase, mispredicting exercise intensity. In our study, we opted to use %VO2max as an independent variable, enabling %HRmax prediction aiming at prescribing exercise intensity.
The influence of the status and specificity of aerobic training in predictive %HRmax for all %VO2max (50 to 90) was not observed in this study. These data are different from those obtained by Swain and cols 6, who found a small (2%), however, significant, influence of aerobic endurance on the %VO2max x %HRmax ratio. The individuals with greater endurance had a greater %HRmax than those with lower endurance for a given %VO2max. In our study, the difference in aerobic endurance level may be considered greater (VO2max - CIC = 67 mL.kg.min-1 vs. SED = 38 mL.kg.min 1) than the difference (VO2max — greater endurance = 59 mL.kg.min-1 vs. lower endurance = 41 mL.kg.min-1) reported by Swain and cols 6, and this aspect probably cannot explain the differences between the studies. A possible explanation would be that the effect of aerobic endurance in the %VO2max x %HRmax ratio, may depend on the type of exercise assessed, because in the Swain and cols' study6 running was on a treadmill, and in the present study a cycle ergometer was used. Several studies have verified that the physiologic responses to exercise (maximum and submaximum) may depend on the interaction between the type of exercise (running x cycling) and the status and specificity of training 15. In part confirming this hypothesis, Londeree and cols 5 verified that the %VO2max x %HRmax ratio may be different between weight-bearing exercises (running) and nonweight-bearing exercises (cycling).
Use of linear regression data (VO2 and HR) obtained during incremental testing for the prediction of %HRmax may introduce at least 2 biases. The first, is that the ratio between %VO2max x %HRmax is not strictly linear, particularly in high effort intensities (> 90%VO2max). Although the addition of a least square in the regression analysis could have been more appropriate, this procedure increases the prediction error (7%) in moderate effort intensity 5. Because most %HRmax prediction is performed at mild to moderate intensity (40 — 80%VO2max), linear regression seems to be more appropriate. Anyway, each subject (regardless of the group) had a determining coefficient between %VO2max and %HRmax above 0.95, and the whole group had a 0.97 mean value. Based on the Standard Estimate Error (SEE) of the regressions of each subject, a 3 to 4% error may be expected in the %HRmax prediction. The second aspect to be considered is the presence or absence of stable phases in the VO2 values and heart rate during incremental testing. To minimize this problem, we used a protocol with 3-min stages, using only mean values of the 20 final seconds of each load to derive the equation. Data from the literature demonstrate these duration approaches to the values obtained in exercise of constant load performed for a greater period 16. Still in this regard, the %VO2max x %HRmax ratio obtained during incremental exercises must be observed, and it may vary during constant load exercise. In this type of exercise, both the cardiac frequency, because of the termoregulator aspects (cardiovascular deviation) 17, and VO2, due to the presence of a slow component in the exercises above the lactate threshold, that is, heavy to severe exercise 18, may not be stable over time.
Finally, special attention must be paid to the possible effects of cycling on the HRmax values. Although no difference exists in age in the groups, HRmax was significantly higher in cyclists than in runners or triathletes. Although we did not compare HRmax between running and cycling in our study, several studies have found significantly higher values in running than in cycling in sedentary 15, and active 5 individuals, and in endurance runners 15,19. In cyclists, HRmax has not been different between running and cycling 15,19. Thus, the use of certain regressions, eg, HRmax = 220 — age, or HRmax = 208 — 0.7 x age 20 to estimate HRmax indirectly in the cycle ergometer for individuals who are not cyclists should be carefully done. Using these equations potentially increases %HRmax prediction error, and therefore, the exercise intensity. Thus, a high-accuracy level is recommended, and if possible (clinical conditions, time available, and equipment), HRmax should be directly determined for each individual.
Based on these results, we conclude that for assessed groups, %VO2max and %HRmax ratio during incremental exercise on the bicycle is not dependent on the status and specificity of the aerobic training. However, further studies are necessary to assess this ratio in different populations with different characteristics (age, sex, sports modality) and/or who take medication that may interfere with the cardiovascular and metabolic response during exercise.
Benedito Sérgio Denadai Av. 24 A, 1515 Cep 13506-900 - Rio Claro, SP, Brazil E-mail:
Received for publication: 03/11/2004
Accepted for publication: 06/04/2004