Avaliação de técnicas de melhoria do comportamento termofisiológico do corpo humano em situações de desporto

Abstract

No desporto de alta competição a performance do atleta é a chave do seu êxito. Como tal, existem fatores que condicionam essa performance, sendo os mais importantes a temperatura corporal, a desidratação e a insuficiência de hidratos de carbono. Estes fatores influenciam o atleta de forma variada devido ao complexo sistema que é o corpo humano, sendo a desidratação e a ingestão de hidratos de carbono os fatores mais fáceis de corrigir. No que respeita à temperatura, há um considerável acréscimo de dificuldade em controlar o seu efeito no corpo humano, na medida em que influencia o atleta de maneira diferente conforme o desporto praticado. O presente trabalho tem como principal objetivo a análise do controlo de temperatura aplicada a dois desportos escolhidos, futebol e basquetebol. Através de um software de simulação do comportamento termofisiológico do corpo humano (Human Thermal Regulation – HuTheReg), estudou-se a influência de ambientes moderados e quentes na prática dos referidos desportos após validação de técnicas de arrefecimento do corpo humano, recorrendo ao mesmo programa. Estudaram-se apenas técnicas de arrefecimento devido à facilidade que o corpo humano tem em aumentar a temperatura corporal enquanto está em atividade. A validação é efetuada através da comparação das simulações obtidas pelo programa e os resultados experimentais que existem na bibliografia científica. Como ferramentas auxiliares na avaliação do nível de conformidade entre os resultado simulados e os resultados experimentais utilizaram-se as funções estatísticas média aritmética das diferenças relativas (e respetivo desvio padrão), desvio quadrático médio e o coeficiente de correlação de Pearson. Foi ainda efetuada uma avaliação com recurso a gráficos. Tal como em estudos anteriores, mesmo quando se encontraram disparidades entre a bibliografia científica e as simulações do programa (nomeadamente na temperatura da pele), não é garantido que a falha seja do programa, já que a bibliografia científica tem sempre dados em falta, sendo necessário muitas vezes arbitrá-los. O programa teve dificuldade em simular casos com níveis de atividade metabólica muito altos, obrigando a fazer um ajustamento para o programa executar a simulação com um nível de atividade metabólica correspondente a um indivíduo destreinado, já que o programa ainda não tem implementada uma equação funcional para ter em conta o nível de treino do indivíduo. Após efetuar o ajuste sugerido, o programa demonstrou boa capacidade para simular e validar as situações analisadas, tendo sido posteriormente simuladas e analisadas técnicas de arrefecimento aplicadas a dois desportos (basquetebol e futebol). Com base na análise dos casos simulados pelo programa, aconselha-se a utilização da técnica de pré-arrefecimento, permitindo assim aos atletas começar o exercício num estado térmico mais favorável e, teoricamente, aumentar a sua performance. Em desportos com vários intervalos ou paragens, aconselha-se a ingestão de bebida fria em volume considerável, já que é um método de fácil implementação que demonstrou ter algum benefício nesses casos. Finalmente, e havendo essa possibilidade, recomenda-se a aplicação simultânea das 3 técnicas de arrefecimento corporal em ambos os desportos, já que se alcançaram melhores resultados do que com a aplicação individual de cada técnica estudada.

In competitive sport, the athlete’s performance is crucial, and among the most relevant factors with an effect on that performance are bodily temperature, dehydration and low carbohydrate intake. Given the complexity of the human body, these factors will affect the athletic performance in different ways, while dehydration and carbohydrate intake are the easiest to correct. As far as temperature is concerned, controlling its impact on the human body is considerably more difficult, given that its effect on the athlete will depend on the sport in question. The main purpose of this study is the analysis of temperature control in two specific sports – football and basketball. The influence of warm environments on the practice of the abovementioned sports was the object of study, with the help of a thermophysiological human simulation software (Human Thermal Regulation – HuTheReg), after the validation of cooling techniques of the human body supported by the same software. The study focuses exclusively on cooling techniques, given the human body’s propensity to increase its bodily temperature while in movement. The validation is based on the comparison between the simulations achieved by the software and the experimental results available in the scientific bibliography. The auxiliary tools used in the evaluation of the level of conformity between the simulated and the experimental results were the statistical functions arithmetic mean of relative differences (and corresponding standard deviation), the average quadratic deviation and Pearson’s correlation coefficient. In addition, this study includes an assessment based on graphs. As noted in previous studies, even when there were disparities between the scientific bibliography and the simulation results (namely in skin temperature), this does not necessarily imply a shortcoming on the part of the software, given that very often the scientific bibliography has insufficient data, which means that it is often necessary to fill these in. The software encountered some difficulties in simulations involving very high metabolic activity. An adjustment was required to have the software run the simulation with the level of metabolic activity corresponding to that of an untrained individual, given that it is not equipped with a functional equation which will take into account the subject’s level of training. Once that adjustment was made, the software achieved good results in the simulation and validation of the situations under analysis, and a number of cooling techniques were simulated and analysed in the case of basketball and football. After an analysis of the simulations run by the software, the adoption of a pre-cooling technique is advised, thus allowing the athletes to start their training in a more favourable thermal state, and, theoretically, to improve their performance. In sports with several breaks, a substantial amount of cold liquids is recommended, a simple and easily implemented method which has shown some good results. Finally, the simultaneous application of the 3 cooling techniques was found to achieve the best results.