Associações entre aptidão e potência aeróbia

• Processo: 18/19016-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 14 de março de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia do Esforço
• Pesquisador responsável: Aparecida Maria Catai
• Beneficiário: Thomas Beltrame
• Supervisor: Uwe Hoffmann
• Instituição Sede: Instituto de Computação (IC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: German Sport University Cologne, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 17/09639-5 - Explorando técnicas de aprendizado de máquina para a modelagem do sistema aeróbio e suas aplicações em programas de reabilitação cardiorrespiratória, BP.PD
• Assunto(s): Aprendizado computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aerobic | Auto-Correlation | Cross-Correlation | Kinetics | machine learning | Oxygen uptake | Sistema Aeróbio

Resumo

Esforços para melhor entender a saúde cardiorrespiratória são relevantes para o futuro desenvolvimento de programas de atividade física, principalmente aqueles voltados para as doenças crônicas que afetam diretamente a capacidade funcional e mortalidade. A saúde cardiorrespiratória pode ser avaliada pela caracterização da potência ou aptidão aeróbia através de protocolos de exercício específicos. A potência ou a aptidão aeróbia se relacionam com diferentes aspectos da resposta do sistema aeróbio durante o exercício físico dinâmico. Esse projeto de pesquisa tem como objetivo principal explorar as associações entre a habilidade do sistema aeróbio em suprir a demanda energética o mais rápido possível (aptidão) com sua máxima habilidade de suprir a demanda energética durante atividade física extenuante (potência). A hipótese central deste projeto de pesquisa é que uma resposta aeróbia lenta durante o exercício leva a uma menor capacidade funcional. Os dados utilizados neste projeto de pesquisa são referentes a 40 participantes que realizaram testes de exercício de carga constante, pseudorrandômico e incremental. A potência e aptidão aeróbia serão estimadas pelo consumo de máximo oxigênio e avaliação da dinâmica do sistema aeróbico, respectivamente. Métodos únicos desenvolvidos em Colônia, na Alemanha, serão empregados para a estimativa da dinâmica do consumo de oxigênio muscular a partir da frequência cardíaca e variáveis ventilatórias. Adicionalmente, a resposta aeróbia será avaliada por algoritmos de aprendizado de máquina, e por métodos baseados na análise no domínio da frequência e do tempo. Portanto, este projeto de pesquisa utilizará modelos matemáticos e computacionais avançados para o entendimento de respostas biológicas complexas com o intuito de melhor compreender o sistema aeróbio, e como este se relaciona com a capacidade funcional (e, portanto, mortalidade). Nossos resultados poderão demonstrar que protocolos mais simples de exercício moderado podem ser utilizados para a obtenção de índices relacionados à saúde cardiorrespiratória, assim como os protocolos de exercício incremental. Ainda, novos métodos de análise de dados serão investigados para a modelagem do sistema aeróbio, aumentando o grau de especificidade de futuros programas de reabilitação que visam a melhora da capacidade funcional.

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BELTRAME, THOMAS; GOIS, MARIANA OLIVEIRA; HOFFMANN, UWE; KOSCHATE, JESSICA; HUGHSON, RICHARD LEE; MORAES FRADE, MARIA CECILIA; LINARES, STEPHANIE NOGUEIRA; TORRES, RICARDO DA SILVA; CATAI, APARECIDA MARIA. Relationship between maximal aerobic power with aerobic fitness as a function of signal-to-noise ratio. Journal of Applied Physiology, v. 129, n. 3, p. 522-532, SEP 2020. (18/19016-8, 16/22215-7, 17/09639-5)

FRADE, MARIA CECILIA MORAES; BELTRAME, THOMAS; GOIS, MARIANA DE OLIVEIRA; PINTO, ALLAN; TONELLO, SILVIA CRISTINA GARCIA DE MOURA; TORRES, RICARDO DA SILVA; CATAI, APARECIDA MARIA; JAAFAR, ZULKARNAIN. Toward characterizing cardiovascular fitness using machine learning based on unobtrusive data. PLoS One, v. 18, n. 3, p. 18-pg., 2023-03-02. (18/19016-8, 16/22215-7, 17/09639-5, 18/22818-9, 19/16253-1)

LINARES, STEPHANIE NOGUEIRA; BELTRAME, THOMAS; FERRARESI, CLEBER; GALDINO, GABRIELA AGUIAR MESQUITA; CATAI, APARECIDA MARIA. Photobiomodulation effect on local hemoglobin concentration assessed by near-infrared spectroscopy in humans. Lasers in Medical Science, v. 35, n. 3, p. 641-649, APR 2020. (18/19016-8, 13/07953-3, 17/09639-5)

BRUSACA, LUIZ AUGUSTO; BARBIERI, DECHRISTIAN FRANCA; BELTRAME, THOMAS; MILAN-MATTOS, JULIANA CRISTINA; CATAI, APARECIDA MARIA; OLIVEIRA, ANA BEATRIZ. Cardiac autonomic responses to different tasks in office workers with access to a sit-stand table - a study in real work setting. ERGONOMICS, v. 64, n. 3, p. 354-365, MAR 4 2021. (12/24502-2, 18/06359-4, 18/19016-8, 17/09639-5, 19/25140-6)