Title: Muscle power in young people
Authors: Santos, Amândio Manuel Cupido dos 
Keywords: Potência anaeróbia
Issue Date: 27-Jan-2010
Citation: SANTOS, Amândio Manuel Cupido dos - Muscle power in young people. Coimbra, 2009.
Abstract: Growth-related changes in high intensity exercise performance are much less well documented than aerobic performance and there is a particular dearth of information describing the development of short term power output in females and the factors influencing this development are not completely understood. The majority of studies have used the Wingate Anaerobic Test to determine peak power in any 1 or 5 s period but it is well documented that the resistance typically applied 75 g.kg-1 may not be optimal for eliciting true peak power. The protocol dependency of laboratory measures of PP makes the interpretation of results from individual studies problematic and, although data are now accumulating, the relative lack of studies with girls has prevented meaningful comparisons between the genders across a range of age groups. The force velocity test (FVT) overcomes the problem of the resistance and the problem of the artificial period used to calculated the peak power. The test involves a series of short (with an individual duration ), maximal sprints on a cycle ergometer against a range of resistances applied in random order. Our study number one examined age-and sex-related changes in optimal peak power (PPopt) determined using the force velocity test (FVT) in groups of pre-teen, teenage and adult males and females using appropriate allometric scaling to partition out body mass differences. Age, stature and mass increased significantly (p<0.05) across the age groups in both males and females. Males were consistently taller and heavier than females in the two older groups. In the preteen children the absolute PPopt (W) was not significantly different between the sexes, but in the two older groups absolute PPopt (W) was significantly higher (p<0.05) in the males than the females. The results of the initial sex by group log-linear ANCOVA revealed that the assumption of parallel slopes was violated thus preventing further comparisons. Therefore, separate analyses were computed to examine sex differences within each age group, and group differences within sex. Adjusted for body mass using ANCOVA the results were similar to those for absolute PPopt with males‟ PPopt significantly (p<0.05) higher than females‟ in the teenage and adult groups only. The comparisons across age groups within sex revealed that when adjusted for body mass using ANCOVA, PPopt increased significantly (p<0.05) across each age group in both males and females. In conclusion, this study demonstrated that, even with body mass differences partitioned out, short term power output as determined by the FVT increases significantly with age. However mass exponents differed for males (0.94, SE 0.09) and females (0.85, SE 0.11). Sex differences in PPopt adjusted for body mass were not present in the pre-teen children but males demonstrated higher PPopt than females in the teenage and adult groups. Our second study used multilevel modelling to examine optimised peak power (PPopt) from a force velocity test over the age range 12-14 years. In the first study, body mass, stature, triceps and subscapular skinfold thicknesses of boys and girls, aged 12.3 ± 0.3 y at the onset of the study, were measured on four occasions at 6 monthly intervals. The analysis was founded on 146 PPopt determinations (79 from boys and 67 from girls). Body mass and stature were significant explanatory variables with sum of two skinfolds exerting an additional effect. No gender differences were evident but PPopt increased with age. In the second study, thigh muscle volume (TMV) was estimated using magnetic resonance imaging at test occasions two and four. The analysis, founded on a subsample of 67 PPopt determinations (39 from boys and 28 from girls), demonstrated TMV to be a significant additional explanatory variable alongside body mass and stature with neither age nor gender making a significant contribution to PPopt. Together the studies demonstrate the influence of body size and TMV on young people's PPopt. In summary, this study has demonstrated that longitudinal changes in PPopt, over the age range 12-14 y, are largely explained by increases in body mass and stature with sum of triceps and subscapular skinfolds having a small, but significant, negative effect. Even with these anthropometric variables accounted for, age-related increases remained. Over a one year period, MRI determined TMV proved a significant explanatory variable in addition to stature and mass. Gender differences in PPopt were not significant, a finding which contrasts with previous similar investigations of WAnT determined PP.
As alterações provocadas pelo processo de crescimento no metabolismo anaeróbio estão muito menos estudadas do que aquelas que acontecem no metabolismo aeróbio, notando-se ainda uma lacuna maior no conhecimento relativo ao sexo feminino. A maioria dos estudos existentes utilizou o Teste de Wingate para determinar a potência anaeróbia máxima, calculada habitualmente em intervalos de tempo de 1 ou 5 s. No entanto, já está bem documentado que a resistência habitualmente utilizada de 75 g.kg-1 não é a ideal para determinar a verdadeira potência anaeróbia máxima, ficando assim o cálculo desta medida muito dependente do protocolo utilizado, o que dificulta muito a interpretação dos resultados obtidos. Para além disso, os reduzidos estudos no sexo feminino impedem a realização de estudos comparativos entre rapazes e raparigas ao longo do processo de crescimento. O Teste de Força Velocidade vem resolver muitos dos problemas existentes na determinação da potência anaeróbia máxima, ao nível da resistência individualizada, bem como na eliminação dos períodos de tempo criados artificialmente para calcular a potência anaeróbia máxima. O teste envolve uma serie de curtos sprints (com uma duração variável e individualizada) num cicloergómetro, utilizando aleatoriamente um conjunto de resistências variadas. O nosso estudo número um “age-and sex-related changes in optimal peak power (PPopt)” estudou a potência anaeróbia máxima óptima utilizando o teste força velocidade (FVT) numa amostra de rapazes e raparigas pré-pubertários, pubertários e adultos. Os dados foram analisados usando as técnicas apropriadas de scaling para corrigir o efeito causado pelas diferenças da massa corporal. A idade, a estatura e a massa corporal aumentaram significativamente (p<0,05) através dos diferentes escalões etários, quer nos rapazes quer nas raparigas. Os rapazes são consistentemente mais pesados e mais altos do que as raparigas nos escalões pubertários e adultos. No grupo dos pré-pubertários a potência anaeróbia máxima óptima (PPopt), expressa em termos absolutos (W), não apresenta diferenças significativas entre os sexos, mas nos dois grupos mais velhos a PPopt expressa em termos absolutos (W) é significativamente mais elevada nos rapazes do que nas raparigas (p<0,05). O resultado da análise da co-variância feita entre os sexos revelou que as rectas não apresentam o mesmo declive, violando assim a assunção das rectas serem paralelas pelo que não são possíveis quaisquer comparações. Por essa razão foram feitas análises separadas para pesquisar as diferenças entre os sexos em cada um dos escalões etários, e diferenças entre os grupos dentro do mesmo sexo. Corrigindo os dados relativamente ao efeito da massa corporal através da análise da co-variância, os resultados foram semelhantes aos encontrados para a PPopt expressa em termos absolutos (W), sendo a PPopt dos rapazes significativamente superior a das raparigas somente nos grupos dos pubertários e adultos (p<0,05). A comparação através dos escalões etários dentro do mesmo sexo revela que quando os dados são corrigidos para a influência causada pela massa através da analise da co-variância, a PPopt aumenta significativamente (p<0,05) através de cada escalão etário, quer nos rapazes quer nas raparigas. Em conclusão, este estudo demonstrou que, mesmo com as correcções feitas relativamente a influência da massa corporal, a PPopt determinada através do teste de força velocidade aumenta significativamente com a idade. No entanto, foram encontrados expoentes para a massa diferentes para rapazes (0,94 SE 0,09) e para raparigas (0,85 SE 0,11). As diferenças entre sexo, relativamente à PPopt corrigida para a influência da massa corporal, não foi encontrada no grupo dos pré-pubertários mas os rapazes demonstraram ter uma PPopt mais elevada do que as raparigas no grupo dos pubertários e dos adultos. O nosso segundo estudo foi um estudo longitudinal no qual recorremos a técnicas de modelação multinível (“multilevel modelling”) para analisarmos a PPopt através do teste de força velocidade (FVT) durante o período que decorreu entre os 12 e os 14 anos de idade. No primeiro subestudo os rapazes e raparigas que constituíram a nossa amostra foram avaliados relativamente a sua massa corporal, estatura, e pregas cutâneas (tricipital e subscapular); a sua idade média era de 12,3 ± 0,3 anos no momento em que iniciámos o nosso estudo, sendo depois realizados quatro momentos de avaliação com intervalos de 6 meses entre eles. A análise baseou-se em 146 testes de potência anaeróbia máxima (PPopt), tendo sido feitos 79 testes no grupo dos rapazes e 67 no grupo das raparigas. A massa corporal e a estatura exerceram um papel explicativo significante com a soma das duas pregas cutâneas a exercer um efeito adicional. As diferenças entre géneros não foram evidentes mas a PPopt aumenta com a idade. No segundo subestudo o volume muscular da coxa (TMV) foi estimado através do recurso a ressonâncias magnéticas nucleares realizadas no segundo e quarto momentos do nosso subestudo. As análises que tiveram em conta o volume muscular da coxa (TMV) foram feitas com base num subgrupo de 67 indivíduos (39 rapazes e 28 raparigas) que realizaram os testes de potência anaeróbia máxima (PPopt) nos momentos 2 e 4, altura em que foram feitas as ressonâncias magnéticas nucleares para estimar o TMV. Os resultados demonstraram que o TMV é uma variável explicativa adicional significativa ao lado da massa corporal e estatura, enquanto que nem a idade nem o género exercem uma contribuição significativa para a PPopt. Os resultados dos dois subestudos demonstram a existência de uma influência da massa corporal e do volume muscular da coxa (TMV) na potência anaeróbia máxima (PPopt) dos jovens. Em conclusão, podemos dizer que este estudo demonstrou que as mudanças na PPopt verificadas entre os 12 e os 14 anos, são explicadas em grande parte pelos aumentos da massa corporal e da estatura, com as pregas cutâneas a terem um pequeno papel, significativo mas negativo. Mesmo com o efeito das variáveis antropométricas controlado, os aumentos da PPopt mantêm-se. A determinação do volume muscular da coxa (TMV), feita através das imagens da ressonância magnética nuclear (MRI), obtidas num período de um ano, provou ser uma variável explicativa significante juntamente com a estatura e a massa corporal. Relativamente às diferenças na PPopt entre os géneros, não foram verificadas diferenças significativas, resultados que contrastam com estudos anteriores semelhantes, onde foi utilizado o Teste de Wingate para determinar a potência máxima (PP).
Description: Tese de doutoramento em Ciências do Desporto e Educação Física (Ciências da Actividade Física) apresentada à Fac. de Ciências do Desporto e Educação Física da Univ. de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/12319
Rights: embargoedAccess
Appears in Collections:FCDEF - Teses de Doutoramento

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
AS-Muscle...Sumário.pdf71.43 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record
Google ScholarTM
Check
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.