Efeito da ingestão de cafeína sobre a resposta sistêmica, metabolismo intramuscular e o desenvolvimento da fadiga neuromuscular durante exercício aeróbio no domínio severo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Gislaine Cristina de
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/71602
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Adriano Eduardo Lima da Silva
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spelling Souza, Gislaine Cristina deUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Educação FísicaLima-Silva, Adriano Eduardo2021-07-30T21:34:39Z2021-07-30T21:34:39Z2021https://hdl.handle.net/1884/71602Orientador: Prof. Dr. Adriano Eduardo Lima da SilvaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Educação Física. Defesa : Curitiba, 01/02/2021Inclui referências: p. 84-94Resumo: A cafeína (CAF) aumenta a capacidade de manutenção no consumo máximo de oxigênio durante um exercício aeróbio no domínio severo realizado em cicloergômetro, entretanto os mecanismos desse fenômeno ainda não foram explorados. No presente estudo, foi testada a hipótese de que a CAF poderia preservar a saturação arterial de oxigênio via aumento da ventilação pulmonar, o que poderia atenuar a taxa de desenvolvimento de fadiga periférica durante o exercício aeróbio no domínio severo. Para verificar essa hipótese, foram realizados dois estudos experimentais separadamente. No primeiro desenho experimental, dez homens fisicamente ativos realizaram dois testes até a exaustão no domínio de intensidade severo após a ingestão de CAF ou placebo (PLA). Nas quatro visitas seguintes, o mesmo exercício foi realizado após a ingestão de PLA ou CAF, mas o exercício foi interrompido após completar 50% e 75% da duração do teste até a exaustão do PLA. Em uma visita adicional, após a ingestão de CAF, o mesmo exercício foi realizado, porém com interrupção no momento exato da exaustão do PLA (isotime). No segundo desenho experimental, dez homens fisicamente ativos realizaram dois testes até a exaustão no domínio de intensidade severo após a ingestão de CAF ou PLA, sendo realizada biópsia do músculo vasto lateral antes e imediatamente após o exercício. A ingestão de CAF aumentou o tempo até a exaustão no primeiro desenho experimental (p=0.017), que foi associado com um maior tempo de manutenção no consumo máximo de oxigênio (p=0.006). A ingestão de CAF também aumentou a ventilação pulmonar (p=0.021) e preservou a saturação arterial de oxigênio (p=0.014). O recrutamento muscular (mensurado via atividade eletromiográfica) e o desenvolvimento de fadiga central (mensurado pela alteração do baseline para o pós-teste na ativação voluntária) foram atenuados com a ingestão de CAF (p<0.05). O desenvolvimento de fadiga periférica (mensurado pela alteração do baseline para o pós-teste na força de contração evocada no quadríceps) também foi atenuado com a ingestão de CAF (p<0.05). A ingestão de CAF também aumentou o tempo até a exaustão no segundo desenho experimental (p<0.001). Os metabólitos intramusculares AMP, creatina e lactato aumentaram após o exercício (p<0.05), enquanto creatina fosfato reduziu após o exercício (p<0.05). Nenhum metabólito intramuscular foi afetado pela ingestão de CAF (p>0.05). Em conclusão, o aumento na capacidade de se manter no consumo máximo de oxigênio durante o exercício aeróbio no domínio severo com a ingestão de CAF está associado a uma melhora na resposta ventilatória, prevenindo a redução da oxigenação arterial induzida pelo exercício, concomitante a atenuação no desenvolvimento da fadiga periférica, sem alterar o nível crítico de metabólitos intramusculares atingidos ao final do exercício, assim como, melhora do recrutamento muscular e da tolerância a fadiga central. Em conjunto, esses resultados sugerem que a CAF pode influenciar múltiplos sistemas fisiológicos, os quais podem contribuir para melhorar o desempenho durante um exercício aeróbio de intensidade severa. Palavras-chave: Fadiga neuromuscular. Saturação arterial de oxigênio. Ventilação pulmonar. Metabólitos intramusculares. Resistência aeróbia.Abstract: Caffeine (CAF) increases the ability to maintain maximal oxidative metabolic rate during a high-intensity whole-body exercise, but the mechanisms involved in this phenomenon is underexplored. In the present study we tested the hypothesis that CAF would preserve arterial oxygenation via increased pulmonary ventilation, which would attenuate peripheral fatigue development during a high-intensity whole-body exercise. Two experimental studies were carried out separately to test this hypothesis. In the first experimental design, ten physically active men performed two task-to-failure trials at severe-intensity domain, after ingesting of either CAF or placebo (PLA). In the following four visits, the same exercise was performed after either CAF or PLA ingestion, but exercise was discontinued after completing 50% and 75% of the duration of PLA trial. An additional trial with CAF ingestion was also performed with interruption at the moment of PLA exhaustion (isotime). In the second experimental design, ten physically active men performed two task-to-failure trials at severe-intensity domain after ingesting of either CAF or PLA, and vastus laterallis muscle biopsies were carried out before and immediately after exercise. In the first experimental study, CAF ingestion increased time to task failure (p=0.017), which was associated with longer time maintained at maximal oxidative metabolic rate (p=0.006). The CAF ingestion also increased pulmonary ventilation (p=0.021) and preserved arterial oxygen saturation (p=0.014). Muscle recruitment (measured via electromyography) and central fatigue development (measured via baseline to posttrial change in voluntary activation) were attenuated with CAF ingestion (p<0.05). Peripheral fatigue development (measured via baseline to post-trial change in quadriceps twitch force) was also attenuated with CAF ingestion (p<0.05). In the second experimental study, CAF ingestion also increased time to task failure (p<0.001). The intramuscular metabolites AMP, creatine and lactate increased after exercise (p<0.05), while creatine phosphate reduced after exercise (p<0.05); however, intramuscular metabolites were not affected by CAF ingestion (p>0.05). In conclusion, the increase in ability to maintain maximal oxidative metabolic rate during a high-intensity whole-body exercise with CAF ingestion is associated with an improvement in the ventilatory response, preventing exercise-induced reduction in arterial oxygenation, which is concomitant with the attenuation in the development of peripheral fatigue without modification in the critical level of intramuscular metabolites reached at the end of exercise. CAF also improves muscular recruitment and increases tolerance to central fatigue. In summary, these results suggest that CAF can influence multiple physiological systems, which might contribute to improve performance during a high-intensity whole-body exercise. Keywords: Neuromuscular fatigue. Arterial oxygen saturation. Pulmonary ventilation. Intramuscular metabolites. Aerobic endurance.1 arquivo (106 p.) : il. (algumas color.).application/pdfExercícios aeróbicosCafeinaFadigaEducação FísicaEfeito da ingestão de cafeína sobre a resposta sistêmica, metabolismo intramuscular e o desenvolvimento da fadiga neuromuscular durante exercício aeróbio no domínio severoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - GISLAINE CRISTINA DE SOUZA.pdfapplication/pdf3353640https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/71602/1/R%20-%20T%20-%20GISLAINE%20CRISTINA%20DE%20SOUZA.pdf8458422721fc9dd2853435f8caad656bMD51open access1884/716022021-07-30 18:34:40.089open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/71602Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-07-30T21:34:40Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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