Cardiorespiratory fitness level influences the ventilatory threshold identification / Nível de aptidão cardiorrespiratória influencia a identificação do limiar ventilatório

ABSTRACT We aimed to analyze the influence of cardiorespiratory fitness (CRF) on ventilatory threshold identification (VT1) using the Ventilatory Equivalents (VEq) and V-slope methods. Twenty-two male runners (32.9 ± 9.4 years) were divided into two groups: G1 - group with less cardiorespiratory fitness (CRF: VO2max 40 to 51 ml·kg-1·min-1) and G2 - higher CRF (G1; VO2max ?56,4 to 72 ml·kg-1·min-1) divided by the 50th percentile. An incremental cardiopulmonary exercise test was applied to identify VT1 using VEq and V-slope methods to compare heart rate (HR), oxygen consumption (VO2), and speed. Two-way ANOVA was used to compare HR, VO2, and speed (groups vs. methods). The Effect size was calculated using Cohen's d. The intraclass correlation coefficient, variation coefficient, typical error, and Bland Altman were applied to verify reliability and agreement. No significant differences (p < 0.05) were found between methods for G1 (VO2, HR, and speed), and Bland Altman showed good agreement (mean difference: VO2 0.35ml·kg-1·min-1; HR 2.58bpm; speed 0.33km·h-1). However, G2 presented statistical differences between methods (VO2 and speed) and a more significant mean difference (VO2 2.68ml·kg-1·min-1; HR 6.87 bpm; speed 0.88km·h-1). The small effect size was found in G1 between methods (VO2: 0.06; speed: 0.20; HR: 0.14), and small and moderate effects were found in G2 between methods (VO2: 0.39; speed: 0.43; HR: 0.51). In conclusion, runners with lower CRF have a better agreement for the V-slope and VEq methods than those with a higher CRF.

RESUMO O objetivo deste estudo foi analisar a influência do nível de aptidão cardiorrespiratória (ACR) entre os métodos Equivalente Ventilatório (VEq) e V-slope para determinação do Limiar Ventilatório 1 (LV1). 22 homens corredores (32,9 ± 9,4 anos) foram divididos em dois grupos: G1 - grupo com menor aptidão cardiorrespiratória (ACR:VO2máx 40 a 51 ml·kg-1·min-1) e G2 - maior ACR (VO2máx 56,4 a 72 ml·kg-1·min-1), divididos pelo percentil 50. Foi aplicado um teste incremental cardiopulmonar para identificar o LV1 através dos métodos VEq e V-slope, comparando as seguintes variáveis: Frequência Cardíaca (FC), Consumo de Oxigênio (VO2) e velocidade. Para comparações entre FC, VO2 e velocidade (grupos vs. métodos) empregou-se ANOVA de duas vias. O tamanho do efeito foi calculado utilizando d'Cohen. Para verificar a confiabilidade e a concordância, foram aplicados o coeficiente de correlação intraclasse, coeficiente de variação, erro típico e Bland Altman. Não foram encontradas diferenças significativas (p < 0,05) entre métodos para G1 (VO2, FC e velocidade) e Bland Altman revelou boa concordância (diferença média: VO2 0,35ml·kg-1·min-1; FC 2,58bpm; velocidade 0,33km·h-1). Contudo, G2 apresentou diferenças estatísticas entre métodos (VO2 e velocidade) e maior diferença média (VO2 2,68ml·kg-1·min-1; FC 6,87 bpm; velocidade 0,88km·h-1). Tamanho de efeito pequeno foi encontrado no G1 entre os métodos (VO2: 0,06; velocidade: 0,20; FC: 0,14) e efeitos Pequenos e moderados foram encontrados no G2 entre os métodos (VO2: 0,39; velocidade: 0,43; FC: 0,51). Conclui-se que corredores com menor ACR apresentam melhor concordância para os métodos V-slope e VEq em comparação aqueles com maior ACR.

Oxygen consumption and heart rate obtained in a ramp protocol are equivalent during exercise session of rectangular loading at ventilatory thresholds for athletes / Consumo de oxigênio e frequência cardíaca obtidos em um protocolo de rampa são equivalentes durante sessão de exercícios de carga retangular nos limiares ventilatórios para atletas

Abstract Training near or at ventilatory threshold (VT) is an adequate stimulus to improve the thresholds for sedentary subjects, but a higher intensity is necessary for conditioned subjects. The choice of cardiopulmonary exercise testing (CPx) protocol has an influence on VTs identification and can reduce their reliability for exercise prescription. This study tested if VO2 and heart rate (HR) corresponding to first (VT1) and second ventilatory threshold (VT2) determined during a ramp protocol were equivalent to those observed in rectangular load exercises at the same intensity in runners elite athletes (EA) and non-athletes (NA). Eighteen health subjects were divided into two groups: EA (n = 9, VO2max 68.6 mL·kg-1·min-1) and NA (n = 9, VO2max 47.2 mL·kg-1·min-1). They performed CPx and 48h and 96h later, a continuous running lasting 1 h for VT1 and until exhaustion for VT2. The results showed that EA at VT1 session, presented delta differences for VO2 (+9.1%, p = 0.125) vs. NA (+20.5%, p = 0.012). The Bland-Altman plots for VT1 presented biases of (4.4 ± 6.9) and (5.5 ± 5.6 mLO2·kg-1·min-1) for AE and NA, respectively. In VT2, the VO2 and HR of the NA showed biases of (0.4 ± 2.9 mLO2·kg-1·min-1) and (4.9 ± 4.2 bpm). The ramp protocol used in this study was inappropriate for NA because it underestimates the values of VO2 and HR at VT1 found in the rectangular load exercise. The HR showed good agreement at VT2 with CPx and may be a good parameter for controlling exercise intensity.

Resumo O treinamento no limiar ventilatório (LV) é um estímulo adequado para melhorar os limiares em indivíduos sedentários, entretanto uma maior intensidade é necessária para indivíduos condicionados. A escolha do protocolo de teste de exercício cardiopulmonar (CPx) tem influência na identificação dos LV e pode reduzir sua confiabilidade na prescrição do exercício. Este estudo testouse o VO2 e a frequência cardíaca (FC) correspondentes ao primeiro (LV1) e segundo limiar ventilatório (LV2) determinados durante um protocolo de rampa foram equivalentes àqueles observados em exercícios de carga retangular nas mesmas intensidades em atletas corredores de elite (AE) e não atletas (NA). Dezoito homens saudáveis foram divididos em dois grupos: AE (n = 9, VOmax 68,6 mL·kg-1·min-1) e NA (n = 9, VO2max 47,2 mL·kg-1·min-1). Eles realizaram CPx e 48h e 96h depois, uma corrida contínua com duração de 1 h para o LV1 e até a exaustão para o LV2. O grupo AE na sessão LV1, apresentou diferenças de delta para VO2(+ 9,1%, p = 0,125) vs. NA (+ 20,5%, p = 0,012). Bland-Altman para LV1 apresentaram vieses de (4,4 ± 6,9) e (5,5 ± 5,6 mLO2·kg-1·min-1) para AE e NA, respectivamente. No LV2, o VO2 e a FC do NA apresentaram vieses de (0,4 ± 2,9) mLO2·kg-1·min-1 e (4,9 ± 4,2) bpm. O protocolo de rampa utilizado foi inadequado para NA pois subestima os valores de VO2 e FC em LV1 encontrados no exercício de carga retangular. A FC exibiu boa concordância no LV2 e pode ser um bom parâmetro para controlar a intensidade do exercício.

Level of performance and stability of cardiopulmonary variables in the intensity of the ventilatory anaerobic threshold

AIM: The aim of this study was to describe the behavior of different cardiopulmonary variables in exercise session with constant running speed, corresponding to the intensity of ventilatory anaerobic threshold and identifying the steady state in a different level of performance. METHODS: A cross-sectional study with nine elite athletes (31 ± 5.7 years, 1.7 ± 0.05 meters and O2max 68.6 ± 3.2 mL·kg-1·min-1) and nine non-athletes (32 ± 10 years, 1.8 ± 0.1 meters and O2max 47.2± 4.4 mL·kg-1·min-1). Two visits to the laboratory have been conducted. Firstly, cardiopulmonary exercise testing until voluntary exhaustion took place to identify ventilatory thresholds and maximum oxygen consumption (O2max) and secondly, there was a running session for 1 hour in ventilatory anaerobic threshold speed, with continuous measurement of exhaled gases. A range of 5% (∆5%) for VO2 and PetCO2 was used; 5.5% (∆5.5%) for VE and 3% (∆3%) for respiratory exchange ratio (RER) and one-way ANOVA with statistical significance of p ≤ 0.05 to identify the steady state of results. RESULTS: A session with constant speed related to ventilatory anaerobic threshold intensity showed similarity in the steady state of ventilatory variables except for RER in the NA group (p ≤ 0.05). CONCLUSION: It was possible to identify the steady state from ventilatory variables related to ventilatory anaerobic threshold intensity that occurred independently of the physical performance level.(AU)