Influência da inclinação positiva e negativa sobre a fisiomecânica da locomoção de adultos com obesidade : respostas relacionadas ao gasto energético, trabalho mecânico, variáveis cardíacas e força de impacto

Abstract

Introdução: A locomoção em superfície inclinada promove alterações nos parâmetros energéticos e mecânicos, o que pode gerar vantagens para a prescrição do exercício para adultos com obesidade. Os objetivos deste estudo foram: i) desenvolver uma Revisão Sistemática relacionada aos desfechos mecânicos, energéticos e hemodinâmicos durante a locomoção em inclinação de pessoas com obesidade e sobrepeso ii) propor um método de avaliação integrativa entre os sistemas energéticos, mecânicos e hemodinâmicos durante a locomoção em inclinação; iii) comparar os efeitos da inclinação positiva (POS) e negativa (NEG) sobre os parâmetros máximos, limiares ventilatórios (LV) e percepção de esforço (PE) de adultos obesos; iv) comparar os efeitos POS e NEG nas respostas relacionadas ao gasto energético, trabalho mecânico, demanda cardiovascular e pico da força de reação vertical do solo (FRSv) em adultos com obesidade. Métodos: para o estudo dos parâmetros máximos, participaram 11 homens (idade = 24,32±2,32 anos) com obesidade (% massa gorda = 39,38±4,56%) que realizaram três testes máximos nas inclinações de -5, 0 e + 5% com, no mínimo, 72h de intervalo. Dados cardiorrespiratórios foram avaliados para determinar o primeiro LV (LV1), o segundo LV (LV2) e o VO2pico. O protocolo para 0 e +5% iniciou em 3km.h-1 com aumento de 0,5 km.h-1 /min, e para -5% iniciou em 4km.h-1 , com aumento de 1km.h-1 /min. A análise estatística utilizou ANOVA de medidas repetidas com post-hoc de Bonferroni e α=0,05. Para o estudo dos parâmetros submáximos, participaram 4 homens (idade = 25,7±4,5 anos, % gordura = 36,9±1,7%, VO2pico = 34,06±7,29 ml.kg1 .min-1 ). As variáveis foram coletadas em velocidade fixa (4,5 km.h-1 ), velocidades de LV1 e LV2, nas inclinações -5%, 0%, + 5%. Utilizou-se um analisador de gases, um sistema cinemático 3D, uma esteira instrumentada e um dispositivo de impedância cardíaca. A análise dos dados foi feita com tamanho de efeito e intervalo de confiança. Resultados: No estudo dos testes máximos, o VO2pico foi semelhante entre as inclinações. As velocidades de LV1, LV2 e máximo foram menores em POS (4,4, 6,5 e 7,3 km.h-1 ), intermediárias no plano (5,3, 8,4 e 9,5 km.h-1 ) e maiores em NEG (5,9, 10,5 e 11,5 km.h-1 ). A PE foi menor em -5% em LV1 e semelhante nas três inclinações em LV2. O VO2 em LV1 foi maior em POS e no LV2 foi semelhante entre as inclinações. No estudo dos parâmetros submáximos, as velocidades absolutas foram menores em POS e maiores NEG em relação ao plano. POS apresentou maior gasto energético nas três velocidades. O trabalho mecânico externo apresentou relação direta com a inclinação e trabalho mecânico interno com a velocidade absoluta. FRSv na maioria das condições foi menor em POS. Ainda, POS apresentou maiores valores de frequência cardíaca. Conclusão: A inclinação positiva promove demanda metabólica e percepção de esforço semelhante em teste máximo sob menores velocidades, sendo uma boa alternativa para adultos com obesidade. Em condições submáximas, a inclinação positiva é capaz de promover maior gasto calórico em menores velocidades, com redução do impacto e com carga cardiovascular semelhante.

Introduction: Locomotion on a sloping surface promotes changes in energetics and mechanical parameters, which can generate advantages for the prescription of exercise for adults with obesity. The objectives of this study were: i) to develop a Systematic Review related to mechanical, energetic, and hemodynamic outcomes during incline locomotion in people with obesity and overweight; ii) to propose an integrative assessment method between energetic, mechanical, and hemodynamic systems during incline locomotion; iii) to compare the effects of positive and negative inclination on maximum parameters, ventilatory thresholds (VT) and perceived exertion in obese adults; iv) to compare the effects of positive and negative inclination on responses related to energy expenditure, mechanical work, cardiovascular demand and peak vertical ground reaction force (GRFv) in adults with obesity. Methods: For the study of the maximum parameters, 11 men (age = 24.32 ± 2.32 years) with obesity (% fat mass = 39.38 ± 4.56%) participated, who underwent three maximum tests on the slopes of -5, 0, and + 5% with at least 72h interval. Cardiometabolic data were evaluated to determine the first VT (VT1), the second VT (VT2), and the VO2peak. The protocol for 0 and + 5% started at 3km.h-1 with an increase of 0.5km.h-1 /min, and for -5% it started at 4km.h-1 , with an increase of 1.0km .h-1/min. Statistical analysis used repeated-measures ANOVA with Bonferroni post-hoc and α = 0.05. For the study of submaximal parameters, 4 men participated (age = 25.7 ± 4.5 years, % fat = 36.9 ± 1.7%, VO2peak = 34.06 ± 7.29 ml.kg-1 .min-1 ). The variables were collected at fixed speed (4.5 km.h-1 ), speeds of VT1 and VT2, on slopes -5%, 0%, + 5%. A gas analyzer, a 3D kinematic system, an instrumented treadmill, and a cardiac impedance device were used. Data analysis was performed with effect size and confidence interval. Results: In the study of maximum tests, VO2peak was similar between the slopes. The speeds associated with VT1, VT2, and maximum were lower in the positive slope (4.4, 6.5, and 7.3km.h-1 ), intermediate in the level (5.3, 8.4, and 9.5km.h-1 ), and higher in the negative slope (5.9, 10.5, and 11.5 km.h1 ). The rate of perceived exertion was lower in -5% in VT1 and similar in the three slopes in VT2. In VT1, VO2 was higher in the positive slope and in VT2 it was similar between the slopes. In the study of submaximal parameters, the absolute speeds were lower in the positive slope and higher in the negative slope concerning the flat. The positive slope showed higher energy expenditure. External mechanical work was directly related to the slope and Internal mechanical work to the absolute speed. GRFv in most conditions was lower in the positive slope. The positive slope showed higher heart rate values. Conclusion: The positive inclination promotes metabolic demand and perceived exertion similar in maximum test at lower speeds, being a good alternative for adults with obesity. In submaximal conditions, the positive slope promotes greater energy expenditure at lower speeds, with reduced impact, and with a similar cardiovascular load.