Critical vs estimated heart rate in elderly subjects / Frequência cardíaca crítica x estimada em indíviduos idosos / Frecuencia cardíaca crítica x estimada en individuos de la tercera edad

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction: Heart rate (HR) has been a simple and easy-to-use physiological parameter widely used to determine exercise intensity. The critical power fatigue limit model, known as the critical heart rate (CHR), can be extrapolated to HR. However, an estimate for a CHR mathematical model has not yet been extrapolated for upper limb exercise in the elderly. Objective: To compare the mathematical model previously used to estimate CHR with the heart rate values at the critical power (CP) during arm-ergometer exercises in elderly subjects. Methods: After an initial maximum-incremental exercise test on a cycle arm-ergometer, seven elderly people performed four high-intensity constant-load tests to the limit of tolerance (Tlim), to determine CP and critical heart rate (CHR). For each power output, the heart rate of the last five seconds (HRlim) and total time to exhaustion (in minutes) were obtained. The slope coefficients of the regression lines between HRlim and Tlim were defined as CHR, and between Wlim and Tlim as CP. A square-wave test was performed on a different day, in the power determined as equivalent to CP, and the heart rate at CP (CPHR) was assessed. Results: The HR-Tlim relationship was found to be hyperbolic in all subjects, who were able to sustain upper-limb exercise at CP for 20 min. CP attained 66.8±9.4% of peak work rate in the ramp test. The real average HR measured in the CP test was strikingly similar to the CHR calculated by the mathematical model of PC (137.6±16.9 versus 139.7±13.3bpm, respectively, p=0.53). There was strong correlation between the real and the estimated CHR. Conclusion: This study indicated that the maximal sustainable exercise intensity can be based on a physiological variable such as HR, and the CHR test can define exercise endurance, which can be useful in performance assessment and training prescription. Level of evidence II; Diagnostic studies - Investigating a diagnostic test.

RESUMO

RESUMO Introdução: A frequência cardíaca (FC) tem sido um parâmetro fisiológico fácil de usar, amplamente empregado para determinar a intensidade de exercício. O modelo de limiar de fadiga pela potência crítica pode ser extrapolado para a FC, conhecido como frequência cardíaca crítica (FCC). Entretanto, a estimativa para um modelo matemático da FCC ainda não foi extrapolada para o exercício de membros superiores em idosos. Objetivo: Comparar o modelo matemático para estimar a FCC usado anteriormente com os valores da frequência cardíaca na potência crítica (PC) durante exercícios com ergômetro de braço em idosos. Métodos: Depois de exercício inicial máximo incremental em um ciclo de ergômetro de braço, sete idosos realizaram quatro testes de carga constante até o limite de tolerância (Tlim) (para determinar a PC e a frequência cardíaca crítica (FCC). Para cada potência, foram obtidas a frequência cardíaca dos últimos cinco segundos (FClim) e o tempo total de exaustão (em minutos). Os coeficientes de declive das linhas de regressão entre FClim e Tlim foram definidos como FCC e entre CTlim e Tlim como PC. Um teste de onda quadrada foi realizado em um dia diferente, na potência que se determinou equivalente à PC, e a frequência cardíaca na PC (PCFC) foi avaliada. Resultados: Verificou-se que a relação FC-Tlim era hiperbólica em todos os indivíduos, que foram capazes de manter o exercício do membro superior na PC por 20 minutos. A PC atingiu 66,8 ± 9,4% da taxa de pico de trabalho no teste de rampa. A FC média real medida no teste de PC foi notavelmente semelhante à FCC calculada pelo modelo matemático de PC (137,6 ± 16,9 versus 139,7 ± 13,3 bpm, respectivamente, p = 0,53). Houve forte correlação entre FCC real e a estimado. Conclusão: Este estudo indicou que a intensidade máxima de exercício sustentável pode basear-se em uma variável fisiológica, como a FC, e que o teste de FCC pode definir a resistência ao exercício, o que pode ser útil para a avaliação do desempenho e para a prescrição do treinamento. Nível de evidência II; Estudos diagnósticos - Investigação de um exame para diagnóstico.

RESUMEN

RESUMEN Introducción: La frecuencia cardíaca (FC) ha sido un parámetro fisiológico fácil de usar, ampliamente empleado para determinar la intensidad de ejercicio. El modelo de umbral de fatiga por la potencia crítica puede ser extrapolado para la FC, conocido como frecuencia cardíaca crítica (FCC). Entretanto, la estimativa para un modelo matemático de la FCC aún no fue extrapolada para el ejercicio de miembros superiores en personas de la tercera edad. Objetivo: Comparar el modelo matemático para estimar la FCC usado anteriormente con los valores de la frecuencia cardíaca en la potencia crítica (PC) durante ejercicios con ergómetro de brazo en personas de la tercera edad. Métodos: Después de ejercicio inicial máximo incremental en un ciclo de ergómetro de brazo, siete ancianos realizaron cuatro tests de carga constante hasta el límite de tolerancia (Tlim) para determinar la PC y la frecuencia cardíaca crítica (FCC). Para cada potencia, fueron obtenidas la frecuencia cardíaca de los últimos cinco segundos (FClim) y el tiempo total de agotamiento (en minutos). Los coeficientes de declive de las líneas de regresión entre FClim y Tlim fueron definidos como FCC y entre CTlim y Tlim como PC. Un test de onda cuadrada fue realizado en un día diferente, en la potencia que se determinó equivalente a la PC, y fue evaluada la frecuencia cardíaca en la PC (PCFC). Resultados: Se verificó que la relación FC-Tlim era hiperbólica en todos los individuos, que fueron capaces de mantener el ejercicio del miembro superior en la PC por 20 minutos. La PC alcanzó 66,8 ± 9,4% de la tasa de pico de trabajo en el test de rampa. La FC promedio real medida en el test de PC fue notablemente semejante a la FCC calculada por el modelo matemático de PC (137,6 ± 16,9 versus 139,7 ± 13,3 bpm, respectivamente, p = 0,53). Hubo fuerte correlación entre FCC real y la estimada. Conclusión: Este estudio indicó que la intensidad máxima de ejercicio sostenible puede basarse en una variable fisiológica, como la FC, y que el test de FCC puede definir la resistencia al ejercicio, lo que puede ser útil para la evaluación del desempeño y para la prescripción del entrenamiento. Nivel de evidencia II; Estudios diagnósticos - Investigación de un examen para diagnóstico.