O efeito agudo da modalidade de exercício e das manipulações nutricionais no gasto energético de repouso pós-exercício e na relação de troca respiratória em mulheres: um ensaio aleatório

Desenho experimental

Para testar as hipóteses do estudo, foi utilizado um desenho aleatório, cruzado e factorial. Após o repouso preliminar da freqüência cardíaca, composição corporal e teste de força, cada participante completou seis sessões de exercícios ordenados aleatoriamente, consistindo em três modalidades de exercícios: AEE, HIIT, e HIRT; e duas intervenções nutricionais aleatórias agudas: CHO e PRO (Figura 1). Os participantes realizaram cada modo de exercício duas vezes, com uma intervenção nutricional diferente de cada vez. Amostras salivares foram coletadas antes de cada sessão de exercício para determinar as concentrações de estradiol e cortisol e após cada sessão de exercício para determinar as concentrações de cortisol. As sessões de exercício foram realizadas na mesma hora do dia, dentro de 2 h, com pelo menos 48 h entre cada sessão, e a ordem foi atribuída aleatoriamente utilizando software de alocação aleatória (versão 1.0.0; Isfahan, Irão). Os sujeitos foram instruídos a se manterem bem hidratados, a serem 3 h pós-prandial, a se absterem de cafeína 5 h antes, e a se absterem de exercícios extenuantes 24 h antes de todas as sessões de exercícios.

Esquema do protocolo experimental. REE, gasto energético em repouso (kcal/dia); RER, relação de troca respiratória; CHO, carboidrato; PRO, proteína; HRR, reserva de frequência cardíaca; AEE, exercício de endurance aeróbico; HIIT, corrida com intervalo de alta intensidade; HIRT, treino de resistência de alta intensidade.

Participantes

Vinte eumenorreica, universitária, mulheres recreacionalmente ativas foram inscritas para participar deste estudo; uma participante se retirou devido a lesão não relacionada. Vinte mulheres (n = 20) completaram o estudo (Tabela 1) e foram incluídas nas análises estatísticas. O protocolo do estudo foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade, e todos os procedimentos seguidos estavam de acordo com a Declaração de Helsinque de 1975, conforme revisada em 2008. Antes da participação, todos os participantes deram o seu consentimento informado por escrito e preencheram um questionário de histórico de saúde. Para serem incluídas neste estudo, as participantes tinham que ser mulheres entre 18 e 35 anos e ser recreacionalmente activas, definidas como acumulando 1 a 5 horas por semana de exercício aeróbico e/ou de resistência, excluindo os atletas competitivos. Os participantes foram excluídos se eram inaptos, grávidas, tinham algum risco cardiovascular ou neuromuscular, tinham lesões, ou tinham alguma doença cardíaca, pulmonar, renal ou hepática.

Medida da reserva da taxa de calor e avaliação da composição corporal

Participantes reportados ao Laboratório de Fisiologia Aplicada após um jejum de 8 horas, onde descansaram durante 15 min. A freqüência cardíaca em repouso (RHR) foi medida usando um monitor de freqüência cardíaca polar (Polar FT1, Polar USA, Port Washington, NY, USA), enquanto que a freqüência cardíaca máxima prevista para a idade (MHR) foi determinada. A freqüência cardíaca alvo de exercício (THR) foi calculada usando a equação de Karvonen . Durante cada exercício, a frequência cardíaca (FC) foi medida usando o monitor de FC acima mencionado. Exercícios foram comparados para o gasto calórico (dados piloto não publicados), ao contrário do tempo, a fim de controlar a duração do exercício.

Para os dados de linha de base, a composição de todo o corpo foi medida usando um Hologic Dual Energy X-ray Absorptiometer (DEXA, Hologic Discovery W, Bedford, MA, EUA) usando o software padrão do dispositivo (software Apex versão 3.3). O dispositivo utiliza a aquisição de feixes de ventiladores rectilíneos para dar uma avaliação da composição corporal em três compartimentos, incluindo massa gorda (FM), massa magra (LM), e percentagem de gordura corporal (% de gordura). Após a remoção de todos os objectos metálicos, os sujeitos colocam-se no meio da plataforma com as mãos viradas para baixo perto dos seus lados. Os sujeitos foram instruídos a permanecerem quietos e a respirar normalmente durante o exame. Todas as varreduras foram realizadas pelo mesmo técnico certificado pelo DEXA. O dispositivo foi calibrado de acordo com as recomendações do fabricante antes do teste para garantir resultados válidos. A confiabilidade dos testes anteriores em nosso laboratório era FM: ICC = 0,98, SEM = 0,85 kg; LM: ICC = 0,99, SEM = 1,07 kg; % de gordura: ICC = 0,98, SEM = 1,0%.

Teste de resistência máxima

Em um estado pós-absortivo padrão, cada participante realizou um teste de resistência máxima de uma repetição (RM) para prensa de bancada e prensa de pernas, utilizando pesos livres e um spotter, de acordo com as diretrizes padrão anteriormente utilizadas neste laboratório. Após um aquecimento de 5 minutos e alongamento leve, os participantes foram familiarizados com o equipamento e o movimento dos movimentos. Cada participante realizou então oito a dez repetições a 50% do seu 1RM previsto. Após um período de 1 minuto de descanso, cada participante realizou de quatro a seis repetições a 80% do seu 1RM previsto. Após um período de 1min de descanso, o peso foi aumentado para uma carga estimada de 1RM, que os participantes levantaram uma vez. Após cada conjunto bem sucedido de uma repetição, o peso foi aumentado até que uma tentativa fracassada ocorresse, dentro de quatro tentativas. Dois a três minutos de descanso foram dados entre as tentativas de 1RM.

Após os testes de 1RM, os participantes realizaram um teste de força de Múltiplos RM para quatro exercícios acessórios: alongamento estacionário alternado, prensa de ombro suspensa, cacho de bíceps e extensão de tríceps suspensa. Com pesos livres e um spotter, os participantes realizaram cada exercício com um peso que puderam levantar por um conjunto de não menos de três, e não mais de dez repetições. O peso para cada exercício, definido pelos assistentes de laboratório, foi baseado na experiência passada de treino de força de cada participante. Se o participante não conseguiu realizar o exercício para três repetições ou foi capaz de realizar mais de dez repetições, o peso foi diminuído ou aumentado, respectivamente, e o teste foi refeito. Um descanso de 2 a 3 minutos foi dado entre cada exercício.

O múltiplo RM obtido dos testes de força foi usado para estimar 1RM para os exercícios acessórios usando a seguinte equação :

where RepWt = quantidade de peso levantada (lbs) com cada repetição e RTF = quantidade de repetições à fadiga.

Após o 1RM do participante ter sido determinado para todos os exercícios, 80% a 85% foi calculado para os 6RM a 8RM utilizados nas sessões HIRT.

Avaliação da ingestão de energia

Todos os participantes completaram um registro alimentar de 3 dias de base para avaliar sua ingestão regular de nutrientes. Os participantes foram educados sobre porções de alimentos e foram solicitados a comer dietas semelhantes no dia anterior a cada sessão de exercício para facilitar perfis semelhantes de macronutrientes. A ingestão nutricional foi analisada usando um programa de software de nutrição (The Food Processor, versão 10.12.0, Esha Research, Salem, OR, EUA). Em média, os sujeitos ingeriram 2.078,7 ± 679,9 kcal, 253,7 ± 97,6 g CHO (aproximadamente 48,8% CHO), 84,3 ± 29,9 g PRO (aproximadamente 16,2% PRO), e 80,9 ± 36,7 g de gordura (aproximadamente 35,0% gordura) por dia.

Recolha e análise de Saliva

A fim de contabilizar possíveis diferenças de utilização de substrato energético entre as sessões de exercício, o estradiol foi medido. As concentrações de estradiol foram determinadas por uma amostra de saliva de 2,5 a 5,0 mL antes de cada sessão de exercício, usando um ensaio ELISA para estradiol salivar-β-17 (estrogênio) (Salivary 17β-Estradiol Enzyme Immunoassay Kit, Salimetrics, LLC, State College, PA, EUA). Para garantir resultados válidos de recolha de saliva, foi pedido aos participantes que evitassem beber álcool durante 12 h e comer uma refeição principal durante 3 h antes de darem amostras de saliva. Os participantes foram solicitados a enxaguar a boca com água 10 min antes da coleta de saliva, para remover os resíduos alimentares. Para evitar sangue na coleta de saliva, os participantes foram solicitados a evitar escovar os dentes por 45 min e obter trabalho dentário por 48 h antes de dar as amostras de saliva. Todas as amostras foram mantidas a 4°C não mais do que o necessário antes de serem congeladas a -20°C. O coeficiente de variação (CV) de precisão intra-ensaio para o estrogênio foi de 8,7% a 18,6%; o CV de precisão inter-ensaio foi de 3,9%. Devido ao papel fisiológico do estradiol-β-17 na utilização do substrato energético em mulheres, os níveis basais de estradiol foram utilizados como covariantes nas análises REE e RER.

Cortisol foi medido para contabilizar a resposta ao estresse de cada modalidade de exercício. As concentrações de cortisol foram determinadas por uma amostra de saliva de 2,5 a 5,0 mL antes e após cada exercício, utilizando um ensaio ELISA para o cortisol salivar (Salivary Cortisol Enzyme Immunoassay Kit, Salimetrics, LLC, State College, PA, EUA); foi utilizado o protocolo acima mencionado para coleta e armazenamento. Uma vez coletadas todas as amostras, foram reunidas subamostras menores entre os dois suplementos para produzir uma amostra pré e outra pós-exercício para determinar o efeito de cada modalidade sobre o cortisol, independentemente do tratamento. O CV de precisão intra-ensaio para o cortisol foi de 12,0% a 17,1%; o CV de precisão inter-ensaio foi de 4,9%.

Intervenção nutricional

Após fornecer uma amostra de saliva e imediatamente antes de iniciar cada sessão de exercício, de forma duplo-cega, os participantes ingeriram oralmente 25 g de CHO (maltodextrina) ou PRO (whey isolate; Elite Whey Protein Isolate, Dymatize Nutrition, Farmers Branch, TX, USA) misturados com 6 oz de água em frasco opaco. A ordem de tratamento foi atribuída de forma aleatória usando um software de alocação aleatória. De acordo com as diretrizes do CONSORT, os produtos nutricionais foram cegados pela empresa antes da chegada ao laboratório. Todos os participantes e membros da equipe de pesquisa foram cegos para o tratamento, até após as análises estatísticas.

Exercício de endurance aeróbio (AEE)

Um exercício AEE consistiu de um aquecimento de 5 minutos auto-selecionado, seguido por uma esteira de 30 minutos (Q65 Series 90, Quinton Instrument Co., Seattle, WA, EUA) jogando a 45% a 55% HRR . A RPE (escala de Borg) foi registrada, e a FC foi medida no final de cada minuto; ambos foram medidos em média durante o período de exercício de 30 minutos.

A corrida com intervalo de alta intensidade (HIIT)

A corrida HIIT consistiu de um aquecimento de 5 minutos auto-selecionado, seguido por dez rodadas de uma esteira de 60-s, com 85% a 95% da FCR e um período de repouso passivo de 60-s. Todo o exercício durou aproximadamente 20 minutos. A RPE foi registrada, e a FC foi medida no final de cada intervalo; e uma média dos dez intervalos de exercício de 60-s foi utilizada para análise estatística.

Treinamento de resistência de alta intensidade (HIRT)

Dados obtidos a partir da avaliação da força foram utilizados para determinar uma carga de peso apropriada para a sessão HIRT. Os exercícios foram realizados na seguinte ordem: leg press e bench press (York Barbell Co., York, PA, EUA), lunges, shoulder press, biceps curl, e extensão triceps usando pesos livres. Os sujeitos realizaram um aquecimento auto-selecionado antes do início. A HIRT bout consistiu de três conjuntos de 6RM a 8RM seguidos de um descanso de 20 a 30-s para cada exercício. Havia um período de descanso de 2,5 min entre cada exercício. A duração média das sessões de HIRT foi de aproximadamente 25 min. A FC foi medida no final de cada conjunto, e a EER foi registrada no final de cada exercício; a média de FC e EER de cada um dos seis exercícios foi utilizada nas análises estatísticas.

Medições metabólicas

REE e RER foram analisadas utilizando um carrinho metabólico e software interno (TrueOne 2400, ParvoMedics, Inc., Sandy, UT, EUA). Avaliações indiretas da absorção de oxigênio (VO2) e produção de dióxido de carbono (VCO2) foram medidas e utilizadas nas seguintes equações para calcular REE e RER , respectivamente: