O conceito de VC sugerido por Ettema (1966) e aplicado pela primeira vez por Wakayoshi et al. (1992), deriva do conceito de potência critica (PC_rit) originalmente introduzido por Monod e Scherer (1965), procurando entender a capacidade de trabalho local de um músculo ou de grupos musculares sinérgicos. Estes autores sugeriram que o trabalho total local realizado antes da exaustão durante um exercício supra-maximal de intensidades crescentes poderia ser descrito como a soma das quantidades de trabalho produzido com base no metabolismo anaeróbio e aeróbio (di Prampero, 1999). Assim, para exercícios dinâmicos, a PC_rit define-se como a intensidade de exercício que pode ser mantida sem exaustão (teoricamente), sendo determinada pelo declive da recta de regressão entre o trabalho total e o tempo correspondente até à exaustão (Hill, Steward Jar, & Lane, 1995).

Mais tarde, por Moritani et al. (1981), o conceito de PC_rit veio a ser aplicado ao trabalho corporal total realizado em cicloergómetro. Estes autores observaram que a PC_rit representava um índice de desempenho aeróbio, relacionada significativamente com o VO_2max (ml.kg.min^-1) (r = 0.919) e com o limiar anaeróbio ventilatório (r = 0.927). Teoricamente a PC_rit representa a maior potência que se pode manter por tempo indefinido em estado de equilíbrio fisiológico aeróbio (Hill, 1993; Hill et al., 1995), demarcando a transição entre o domínio da intensidade de esforço elevada e a severa (Brickley, Doust, & Williams, 2002; Poole, Ward, Gardner, & Whipp, 1988).

Este conceito, baseado na relação linear trabalho-tempo ou potência-tempo ou ainda, alternativamente, na relação hiperbólica potência-tempo, engloba a contribuição aeróbia e anaeróbia para a totalidade da potencia produzida por unidade de tempo. Assim, para gestos cíclicos onde a distância e a velocidade são geridas de acordo com o tempo de esforço, a expressão “velocidade crítica” é utilizada de forma mais comum alternativamente à “potência crítica” (Berthoin, Baquet, Dupont, & Van Praagh, 2006), a qual é dada pela inclinação da linha de regressão entre distância percorrida (d_lim) e o tempo até a exaustão (t_lim), representando a interceção em y a capacidade anaeróbia do atleta (Ettema, 1966):

d_lim = (VC · t_lim) + CCA

Figura 1

A VC tem sido determinada de várias formas (tabela 1), destacando-se o recurso ao modelo de 2 parâmetros, quer utilizando diretamente a regressão distância/tempo, quer utilizando uma equação de regressão previamente calculada entre a velocidade num teste de determinada distância e a VC (Wakayoshi et al., 1993; 1992a,b; Wright & Smith, 1994).

De facto, ao longo dos anos foram vários os autores que se suportaram nesta metodologia recorrendo aos melhores tempos dos nadadores em condições experimentais (simuladas) e de prova. Wakayoshi et al. (1993) e Dekerle, Sidney, Hespel, e Pelayo (2002) definiram as distâncias de 200 e 400 m para a sua determinação, independentemente do contexto de realização.

Wright e Smith (1994) propuseram  uma equação para a predição da VC através de um teste de 1200m, tendo por base uma equação de regressão entre o tempo dos 1200m (V1200) e a VC (VC = 1,017 x V1200 – 0,039). Mais tarde, Fernandes e Vilas-Boas (1999) apontaram a possibilidade do uso das distâncias de 200 e 800 m como alternativa para a estimativa da VC. Mais recentemente Costa et al. (2009) sugeriram a utilização dos melhores tempos do nadador em situação real de prova nas distâncias de 100m, 200m e 400m,  estimando uma intensidade de nado em VC similar (p < 0.05) à velocidade de nado em torno do limiar anaeróbio.

Os métodos propostos tornaram-se populares pela sua facilidade operacional, cultivando-se como uma ferramenta útil para treinadores no processo de planeamento. Aparte da simplicidade operacional, há que ter em conta que os valores da regressão estão dependentes dos tempos de exaustão usados para o cálculo da relação, e que de certa forma influenciam o custo energético de nado (di Prampero, 1999). Com efeito, alguma controvérsia começou a surgir perante estas abordagens. Alguns autores salientam que os esforços máximos contínuos de duração inferior a 2 minutos não possibilitam que o VO_2max seja atingido (Dekerle et al., 2006). Assim, é recomendado para o cálculo da VC incluir distâncias no modelo de regressão que permitam a obtenção e estabilização do VO_2max (entre 2 a 15 min) (Dekerle et al., 2006). No caso da natação, as distâncias entre 200 e 1500 m parecem ser as mais fiáveis embora não pareça ser importante recorrer a distâncias superiores a 400m em jovens nadadores (Zacca & Castro, 2009). Mais ainda, dado que a VC geralmente é estimada com base num modelo de distância-tempo, recorrendo ao melhor tempo do nadador em distâncias crescentes, o indicador é sensível à orientação desportiva dos nadadores. Assim, será expectável que os nadadores fundistas obtenham valores mais elevados de VC sobretudo quanto maiores forem as distâncias de nado incluídas no modelo. Esta é uma preocupação a reter no desenho de estudos experimentais no futuro, dado que pode atribuir heterogeneidade à amostra selecionada.

Outros autores consideraram que o uso de apenas duas distâncias de nado como referência poderia acarretar alguma subjetividade no cálculo da VC (Dekerle et al., 2006). Esta preocupação assentou na variabilidade de tempos de exaustão tendo em vista a determinação da relação distância-tempo o que poderia, de certa forma, impossibilitar a comparação de resultados científicos e desvirtuar o planeamento do treino. Mesmo assim, parece sustentado que o cálculo da VC seria fiável mesmo com o uso de tempos de exaustão variados (Hinckson & Hopkins, 2005). No entanto, do ponto de vista teórico, quanto maior for o número de distâncias nadadas incluídas na determinação da VC, maior será o potencial da linha de regressão e os possíveis erros serão minimizados. De acordo com Altimari, Altimari, Gulak, e Chacon-Mikahil (2007) o número de eventos para a estimativa da VC (e por inerência, o número de sessões de teste) pode ser reduzido em nadadores jovens, desde que utilizadas distâncias que permitem um tempo de esforço até à ocorrência de exaustão.

A literatura tem ainda procurado modificar o modelo de dois parâmetros com vista a melhorar a sua validade dado que este é assente em alguns pressupostos que não parecem ser fisiologicamente realistas. Um desses pressupostos está relacionado com a improbabilidade de existir uma VC instantânea no início do exercício (tempo zero), o que parece conduzir à sua sobrestimação (Gaesser, Carnevale, Garfinkel, Walter, & Womack, 1995; Morton, 1996, 2006). Procurando corrigir essa falha matemática, Morton (1996) propôs um modelo com um parâmetro adicional representando a velocidade no tempo zero, designada por velocidade máxima instantânea. Isso permitiu estimar uma VC mais baixa e por consequência uma maior sustentabilidade dessa intensidade do esforço (Gaesser et al., 1995). Outro pressuposto fisiologicamente improvável do modelo de dois parâmetros assenta na não predição da “inércia aeróbia”, ignorando o ajustamento cardiorrespiratório necessário para a estabilidade do consumo de oxigénio (Vandewalle et al., 1989; Wilkie, 1980). Essa carência foi corrigida por Wilkie (1980) pela introdução de uma correção para a cinética do consumo de oxigénio, através de um fator exponencial com constante temporal (inércia aeróbia) que representa o aumento da participação aeróbia. Com vista atenuar as insuficiências dos modelos de 2 e 3 parâmetros,

Tal como atrás referimos, o conceito original de VC aplicado à natação (Wakayoshi et al., 1993; 1992a,b) é definido como a velocidade máxima de nado teórica que pode ser mantida sem atingir a fadiga por um longo período de tempo. No entanto, a aplicação deste conceito não está livre de controvérsia (Dekerle et al., 2005; Denadai et al., 2000; Martin & Whyte, 2000). Por isso a delimitacão concreta da intensidade da zona metabólica à qual a VC melhor se associa é uma preocupação fulcral.

Sabemos que as variáveis relacionadas com a cinética do VO₂ reflectem a velocidade com que o sistema aeróbio responde, permitindo estimar a contribuicão dos sistemas aeróbio e anaeróbio durante o exercício (Hill, 2001; Reis, Marinho, Policarpo, Carneiro, et al., 2010; Reis, Marinho, Policarpo, Reis, et al., 2010; Spencer & Gastin, 2001). Segundo Whipp e Wasserman (1972), durante o exercício sub máximo, os sujeitos com a melhor aptidão aeróbia respondem mais rapidamente e apresentam menor défice de oxigénio; enquanto aos indivíduos com menor aptidão aeróbia acontecerá o oposto (Whipp & Wasserman, 1972).

A VC aplicada à natação, derivada do modelo de “potência crítica” de Monod e Scherrer (1965), enquanto parâmetro associado a uma intensidade de esforço em torno do máximo estado estável de VO₂ (Hill & Ferguson, 1999). Aliás, a validade da igualdade entre estes dois indicadores, potência crítica e máximo estado estável de VO₂, teria já sido demonstrada por Poole et al. (1988; 1990). Nestes estudos, em exercício prolongado à intensidade da potência crítica, houve estabilização do VO₂ em cerca de 80% do seu valor máximo. Foi ainda verificado que um incremento de apenas 5% de carga provocaria um aumento do VO₂ até atingir o seu pico máximo, precipitando a exaustão em poucos minutos. Esta sustentação fisiológica veio a ser igualmente proposta por Hill e Smith (1999), com outra técnica de estimação da intensidade associada ao máximo estado estável de VO₂, adoptando alguns dos pressupostos do modelo de Monod e Scherrer (1965).

Porém, na natação a relação distância-tempo não parece ser estritamente linear (Dekerle et al., 2002; Wright & Smith, 1994), dado que custo energético não aumenta exponencialmente quando a velocidade de nado aumenta (Capelli, Pendergast, & Termin, 1998). Para além disso, parâmetros tais como a força propulsiva e arrasto ativo podem interferir na eficiência propulsiva e por inerência no dispêndio energético (di Prampero et al., 2008; Ettema, 1966; Zamparo, Capelli, & Pendergast, 2011).

De facto, diversos autores (Brickley et al., 2002; Dekerle et al., 2006) parecem concordar que a VC poderá não corresponder à sustentação de uma intensidade de nado ao longo de um período prolongado, precipitando-se a exaustão com apenas ligeiros incrementos de velocidade. Num estudo relativamente recente de Dekerle, Brickley, Sidney, e Pelayo (2006), os nadadores somente foram capazes de manter a VC durante 30 a 40 minutos. Por sua vez, outros estudos indicam-na como próxima da velocidade de nado num teste máximo de 30 minutos (Dekerle et al., 2002) e ligeiramente superior ao máximo estado estável de lactato e da velocidade de nado média estimada para concentrações de lactato de 4 m.mol-1 (Dekerle et al., 2005; Denadai, Greco, & Teixeira, 2000; Rodriguez, Moreno, & Keskinen, 2003; Wakayoshi et al., 1993; 1992a,b). Adicionalmente, sabemos que a velocidade correspondente a esse estado metabólico está correlacionada negativamente com o tempo limite para a exaustão em velocidade de VO_2max (Fernandes et al., 2003). Conhece-se ainda, no que se refere a este último indicador, uma associação igualmente negativa com custo energético de nado à velocidade ao VO_2max e com a velocidade de nado efectiva ao VO_2max (Fernandes et al., 2006), embora não influencie significativamente no VO_2max (Cardoso, Fernandes, & Vilas-Boas, 2003; Faina et al., 1997; Fernandes et al., 2003). Assim, segundo Whipp e Wasserman (1972), quanto maior o tempo necessário para atingir um estado estável de VO₂, maior será a participação anaeróbia para síntese de ATP e prematura a interrupção do esforço devido a fadiga.

Posto isto, o nado à intensidade de VC poderá, também, ter uma considerável participação do metabolismo anaeróbio, embora sempre abaixo de uma intensidade metabólica severa ou sub-máxima. Corresponderá, portanto, a um domínio de exercício que terá como limite inferior a carga de trabalho na qual o balanço entre produção e remoção de lactato pende transitoriamente para o primeiro e terá, como limite superior, a carga referente à máxima concentração estável de lactato. Segundo Gaesser e Poole (1996), essa intensidade demarca a transição entre o domínio intenso e o severo de esforço, patamar este que coincide com a potência crítica. Deste modo, a VC parece ser um conceito claramente diferente de uma dada velocidade de nado mantida em regime aeróbio de longa duração por nadadores experientes no âmbito da sua percepção interna de intensidade de esforço (Toubekis, Tsami, Smilios, Douda, & Tokmakidis, 2011).

Os problemas metodológicos relacionados com o cálculo da VC, associados à necessidade crescente de especialização do treino desportivo, desencadearam o desenvolvimento de novas abordagens e perspectivas de avaliação científica. Apesar da variedade de abordagens existentes, Fernandes, Aleixo, Soares, e Vilas-Boas (2008) chegaram a considerar que o cálculo da VC com recurso a distâncias mais curtas poderia ter forte relação com o uso dos sistemas bioenergéticos mais potentes. Com base nesta ideia, muito recentemente surgiu um conceito que tem despontado no seio da comunidade técnica e científica da natação que é o de velocidade crítica anaeróbia (VC_an). A determinação da VC_an rege-se pelo mesmo princípio em que se suporta o cálculo da VC, ou seja, pela obtenção do declive da recta de regressão, no entanto com base em distâncias mais curtas (Abe et al., 2006; Fernandes et al., 2008; Marinho et al., 2012; Neiva et al., 2011).

Na literatura são escassos os estudos que até ao momento se dedicaram a esta temática, objetivando para tal o cálculo da VC e tentando estabelecer a sua relação com o desempenho anaeróbio (tabela 2). Abe et al. (2006) recorreram às distancias de 75, 100 e 150 m para o cálculo da VC_an na técnica de bruços. Os autores observaram uma forte correlação (r = 0.85) da VC_an com o desempenho nos 50 m bruços. Uma abordagem semelhante foi efetuada por Fernandes et al. (2008) em nadadores jovens, contudo suportada na técnica de crol. Fortes relações foram observadas entre a VC_an e as velocidades do primeiro (r = 0.73) e do segundo (r = 0.60) parciais da prova de 100 m crol. Muito recentemente, Neiva, Fernandes, e Vilas-Boas (2011) tentaram descriminar o conceito de VC_an baseando-se nas distâncias de 15, 25, 37.5 e 50 nas quatro técnicas de nado. Como seria expectável os valores de VC_an foram superiores a crol, mariposa, costas e bruços, respetivamente. Adicionalmente, foram observados fortes relações entre o desempenho nos 100 m e a VC_an de cada uma das técnicas de nado (mariposa r = 0.60; costas r = 0.81; bruços r = 0.83; crol r = 0.78), com maior ênfase no primeiro parcial da prova. Marinho, Barbosa, Silva, e Neiva (2012) verificaram uma forte correlação entre a VC_an (utilizando as distâncias de 10, 15, 20 e 25 m) e o desempenho nos 50, 100 e 200 m crol em jovens nadadores de ambos os sexos. Para além disso, não foram encontradas diferenças entre a velocidade dos 200 m e a VC_an, sugerindo que a velocidade crítica anaeróbia pode ser um parâmetro importante para a monitorização dos efeitos do treino, especialmente para a prova de 200 m livres. Contudo não parece existir uma relação consistente entre VC_an e distância máxima de nado neste regime o que significa que nem sempre um elevado desempenho anaeróbio, traduzida em velocidade de nado, conduzirá a desempenhos desportivos elevados (Louro et al., 2013), sobretudo em distâncias de nado entre os 100 e 200m. Assim poderá ser importante considerar no futuro a distância máxima de nado a esta velocidade, como indicador de aptidão anaeróbia total do nadador.

A VC é sugerida como um parâmetro não invasivo de avaliação do desempenho aeróbio e de predição do limiar anaeróbio de nadadores, independentemente do nível desportivo. As principais vantagens deste indicador resultam da facilidade de aplicação e análise num elevado número de nadadores, sem a necessidade da utilização de equipamentos dispendiosos ou de qualquer recolha de sangue. Aponta-se como uma ferramenta útil no mecanismo de prescrição e controlo de cargas de treino por meio de resultados em condições experimentais ou recorrendo a tempos obtidos durante as competições. As diferentes combinações de distâncias e coordenadas propostas pela literatura afectaram a reprodutibilidade dos estudos e por consequência o significado fisiológico deste indicador, em particular na natação. Por isso, salienta-se a necessidade de aumentar a fiabilidade dos registos em intervenções futuras, tanto pelo uso das mesmas distâncias no cálculo da VC, como pela correção dos registos caso estes sejam obtidos em condições de nado distintas (piscina longa/curta; partida com/sem salto). A maioria dos estudos são suportados em metodologias estatísticas simples (por vezes não paramétricas), recorrendo a amostras de pequena dimensão, maioritariamente no género masculino e geralmente não descriminantes da especialidade desportiva. Assim, tal como apontam alguns estudos recentes, futuras abordagens deverão considerar abordagens estatísticas mais robustas e a descriminação dos valores de velocidade crítica entre nadadores com diferentes perfis metabólicos (velocistas versus fundistas). A opção pelo uso de modelos com 3 ou 4 parâmetros, recorrendo a mais distâncias de nado parece ser a mais ajustada para a prescrição dos ritmos de treino, embora isso pressuponha menor praticidade. De qualquer modo, os treinadores poderão sempre que possível recorrer aos tempos de prova para colmatar a necessidade de cálculo. Por último, urge aprofundar a aplicabilidade do conceito em regime de esforço anaeróbio, especialmente porque os estudos parecem apontar que a VC_an anaeróbia pode ser utilizada na prescrição e controlo da intensidade de nado em tarefas relacionadas com o desenvolvimento da capacidade anaeróbia.

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Agradecimentos:
Nada a declarar.
Conflito de Interesses:
Nada a declarar.
Financiamento:
Nada a declarar

Artigo recebido a 26-08-2013; Aceite a 22-02-2015

* Autor correspondente: Universidade da Beira Interior, Rua Marquês D'Ávila e Bolama, 6200-001 Covilhã. E-mail: amcosta@ubi.pt