RBR-4hx89v9 Physiological indices during running on flat and uphill terrains: relationship with exercise intensity domains

Date of registration: 10/13/2025 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 10/13/2025 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1328-5760

• Public title:

  en

  Physiological indices during running on flat and uphill terrains: relationship with exercise intensity domains

  pt-br

  Índices fisiológicos durante a corrida em terreno plano e inclinado: relação com os domínios de intensidade do exercício

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 52633321.8.0000.0121
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 5.087.046
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Santa Catarina

Sponsors

• Primary sponsor: Universidade Federal de Santa Catarina
• Secondary sponsor:
  • Institution: Universidade Federal de Santa Catarina
• Supporting source:
  • Institution: Fundação de Âmparo à Pesquisa e Inovação de Santa Catarina

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Physical Fitness; Energy Metabolism

  pt-br

  Aptidão Física; Metabolismo Energético

• General descriptors for health conditions:

  en

  G11.427.410.568.610 Running

  pt-br

  G11.427.410.568.610 Corrida

• Specific descriptors:

  en

  G03.295 Energy Metabolism

  pt-br

  G03.295 Metabolismo Energético

  en

  G11.427.685 Physical Fitness

  pt-br

  G11.427.685 Aptidão Física

Interventions

• Interventions:

  en

  This is a cross-sectional study in which participants underwent four days of physical testing. In total, fifteen volunteers were selected to take part in the research procedures. On the first two days, incremental treadmill tests were performed, one with progressive increases in speed and the other with progressive increases in slope. In the speed-based incremental test, the treadmill was set at a fixed 1% slope, starting at 7 km/h, with increments of 1 km/h at every three-minute stage, until voluntary exhaustion. In the slope-based incremental test, speed was set at 50% of the maximal speed reached in the previous test, starting at a 1% slope and increasing by 2% at each three-minute stage, also until voluntary exhaustion. In both tests, 30-second intervals were implemented between stages for blood sampling from the earlobe, later analyzed for blood lactate concentration. During the protocols, pulmonary oxygen uptake, heart rate, and medial gastrocnemius muscle oxygenation were monitored using near-infrared spectroscopy. Furthermore, each incremental test was preceded by a resting protocol designed to assess the muscle oxidative capacity of the medial gastrocnemius muscle through an intermittent ischemia procedure, with measurements obtained by near-infrared spectroscopy. On the last two days of tests, participants performed constant work rate protocols, defined based on parameters derived from the incremental tests. Randomized and on separate days, participants completed three six-minute bouts at 90% of the first lactate threshold, as well as one six-minute bout at an intensity corresponding to 70% of the difference between the first lactate threshold and maximal oxygen uptake. A five-minute recovery interval was adopted between bouts. During these protocols, pulmonary oxygen uptake, blood lactate concentration, heart rate, surface electromyography, and video monitoring of stride frequency were collected

  pt-br

  Trata-se de um estudo transversal no qual os participantes foram submetidos a quatro dias de testes físicos. Ao todo, quinze voluntários foram selecionados para realizar os procedimentos da pesquisa. Nos dois primeiros dias, foram aplicados testes incrementais em esteira ergométrica, sendo um com aumento progressivo da velocidade e outro com aumento progressivo da inclinação. No teste com incremento de velocidade, a esteira foi ajustada com inclinação fixa de 1%, iniciando a 7 km/h, com acréscimos de 1 km/h a cada estágio de três minutos, até a exaustão voluntária. No teste com incremento de inclinação, a velocidade foi mantida constante em 50% da velocidade máxima atingida no teste anterior, iniciando com inclinação de 1% e aumentando 2% a cada estágio de três minutos, também até a exaustão voluntária. Em ambos os testes foram realizados intervalos de 30 segundos entre os estágios, a fim de coletar amostras de sangue do lóbulo da orelha para posterior análise do lactato sanguíneo. Durante os protocolos, foram monitoradas as variáveis de consumo de oxigênio pulmonar, frequência cardíaca e oxigenação muscular do músculo gastrocnêmio medial por espectroscopia de infravermelho próximo. Além disso, cada teste incremental foi precedido de um protocolo em repouso destinado à avaliação da capacidade oxidativa muscular do gastrocnêmio medial, por meio de um procedimento de isquemia intermitente com medidas obtidas pela espectroscopia de infravermelho próximo. Nos dois últimos dias de avaliação, os participantes realizaram protocolos de carga constante, definidos a partir dos parâmetros obtidos nos testes incrementais. De forma randomizada e em dias distintos, foram conduzidos três esforços de seis minutos a 90% do primeiro limiar de lactato, além de um esforço de seis minutos a uma intensidade correspondente a 70% da diferença entre o primeiro limiar de lactato e o consumo máximo de oxigênio. Entre cada esforço foi adotado um intervalo de recuperação de cinco minutos. Durante esses protocolos, foram coletadas medidas de consumo de oxigênio pulmonar, concentração de lactato sanguíneo, frequência cardíaca, eletromiografia de superfície e videomonitoramento da frequência de passada

• Descriptors:

  en

  G11.427.410.698.277 Exercise

  pt-br

  G11.427.410.698.277 Exercício Físico

Recruitment

• Study status: Recruitment completed
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 12/08/2022 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  15	-	18 Y	0

• Inclusion criteria:

  en

  Be at least 18 years old; have participated in at least one regional or national-level trail run competition; perform running training at least three times per week, with at least one session on uphill terrain, for a minimum of 12 months prior to the beginning of the study

  pt-br

  Ter pelo menos 18 anos de idade; ter participado de pelo menos uma competição de nivel regional ou nacional de corrida de trilha; realizarem treinamento de corrida pelo menos três vezes na semana, sendo uma sessão no mínimo em terreno com aclive, por pelo menos 12 meses antes do início do estudo

• Exclusion criteria:

  en

  Use of medications that could potentially interfere with the study results; smokers; participants with a history of injury in the last 6 months

  pt-br

  Utilizem medicamentos que possam interferir nos resultados do estudo; fumantes; participantes com histórico de lesão nos últimos 6 meses

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Other	Single-group	1	Open	Single-arm-study	N/A

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  Outcome expected 1: It was expected that the speed associated with the second lactate threshold and the speed associated with the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy would not be statistically different in the speed-based incremental test, as well as the values of oxygen uptake and the percentage of maximal oxygen uptake between these variables for this test

  pt-br

  Resultado esperado 1: Esperava-se que a velocidade associada ao segundo limiar de lactato e a velocidade associada ao ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo não fossem estatisticamente diferentes no teste incremental com aumento de velocidade, assim como os valores de consumo de oxigênio e o percentual do consumo máximo de oxigênio entre essas variáveis para este teste

  en

  Outcome found1: It was found that the speed (6.0%), oxygen uptake (6.5%) and percentage of maximal oxygen uptake (7.2%) associated with the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy was significantly higher compared to values associated with the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy in the speed-based incremental test

  pt-br

  Resultado encontrado 1: Foi observado que a velocidade (6,0%), o consumo de oxigênio (6,5%) e o percentual do consumo máximo de oxigênio (7,2%) associados ao segundo limiar de lactato foram significativamente maiores quando comparado aos valores associados ao ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo no teste incremental com aumento de velocidade

  en

  Outcome expected 2: It was expected that the slope associated with the second lactate threshold would be statistically lower than the slope associated with the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy in the slope-based incremental test, as well as the values of oxygen uptake and the percentage of maximal oxygen uptake between these variables for this test

  pt-br

  Resultado esperado 2: Esperava-se que a inclinação associada ao segundo limiar de lactato fosse estatisticamente menor que a inclinação associada ao ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo no teste incremental com aumento de inclinação, assim como os valores de consumo de oxigênio e o percentual do consumo máximo de oxigênio entre essas variáveis para este teste

  en

  Outcome found 2: It was found that there was no significant difference between second lactate threshold and the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy related to incline, oxygen uptake and percentage of maximal oxygen uptake in the slope-based incremental test

  pt-br

  Resultado encontrado 2: Foi observado que não houve diferença significativa na comparação entre o segundo limiar de lactato e o ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo para as variáveis de inclinação, consumo de oxigênio e percentual do consumo máximo de oxigênio determinados no teste incremental com aumento de inclinação

  en

  Outcome expected 3: It was expected that the values of oxygen uptake and the percentage of maximal oxygen uptake at the first and second lactate thresholds between the speed- and slope-based incremental tests would not be statistically different

  pt-br

  Resultado esperado 3: Esperava-se que os valores de consumo de oxigênio e o percentual do consumo máximo de oxigênio do primeiro e segundo limiar de lactato entre os testes incrementais com aumento de velocidade e com aumento de inclinação não fossem estatisticamente diferentes

  en

  Outcome found 3: It was found that the oxygen uptake associated to first (-8.7%) and second (-5.3%) lactate threshold was lower in the speed-based incremental test compared to slope-based incremental test, as well as to the percentage of maximal oxygen uptake associated to first (-8.3%) and second (-4.3%) lactate threshold

  pt-br

  Resultado encontrado 3: Foi observado que o consumo de oxigênio associado ao primeiro (-8,7%) e segundo (-5,3%) limiar de lactato foi menor no teste incremental com aumento de velocidade comparado ao teste incremental com aumento de inclinação, assim como para o percentual do consumo máximo de oxigênio associado ao primeiro (-8,3%) e segundo (-4,3%) limiar de lactato

  en

  Outcome expected 4: It was expected that the values of oxygen uptake and the percentage of maximal oxygen uptake at the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy in the slope-based incremental test would be higher compared to the speed-based incremental test

  pt-br

  Resultado esperado 4: Esperava-se que os valores de consumo de oxigênio e o percentual do consumo máximo de oxigênio do ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo no teste incremental com aumento de inclinação fossem maiores comparados ao teste incremental com aumento de velocidade

  en

  Outcome found 4: It was found that the percentage of maximal oxygen uptake associated to the breakpoint of the variables derived from near-infrared spectroscopy was significantly higher in the slope-based incremental test compared to speed-based incremental test (6.4%), with no significantly difference for the oxygen uptake values

  pt-br

  Desfecho encontrado 4: Foi observado que o percentual do consumo máximo de oxigênio associado ao ponto de quebra das variáveis derivadas da espectroscopia de infra-vermelho próximo foi significativamente maior no teste incremental com aumento de inclinação comparado ao teste incremental com aumento de velocidade (6,4%), sem diferença significativa para os valores de consumo de oxigênio

  en

  Outcome expected 5: It was expected that maximal oxygen uptake would not be statistically different between the speed- and slope-based incremental tests

  pt-br

  Desfecho esperado 5: Esperava-se que o consumo máximo de oxigênio não fosse estatisticamente diferente entre os testes incrementais com aumento de velocidade e aumento de inclinação

  en

  Outcome found 5: It was found that there was no significantly difference in the maximal oxygen uptake between the speed- and slope-based incremental tests

  pt-br

  Desfecho encontrado 5: Foi observado que não houve diferença significativa no consumo máximo de oxigênio entre os testes incrementais com aumento de velocidade e com aumento de inclinação

  en

  Outcome expected 6: It was expected that the maximal heart rate in the slope-based incremental test would be lower compared to the speed-based incremental test

  pt-br

  Desfecho esperado 6: Esperava-se que a frequência cardíaca máxima do teste incremental com aumento de inclinação fosse menor comparada ao teste incremental com aumento de velocidade

  en

  Outcome found 6: The maximal heart rate in the slope-based incremental test was significantly lower compared to the speed-based incremental test (2.2%)

  pt-br

  Desfecho encontrado 6: A frequência cardíaca máxima no teste incremental com aumento de inclinação foi significativamente menor comparado ao teste incremental com aumento de velocidade (2,2%)

  en

  Outcomes expected 7: It is expected that the parameters derived from oxygen uptake kinetics in the constant work rate protocols at 90% of the first lactate threshold will not be statistically different between the speeds and slope-based protocols

  pt-br

  Desfecho esperado 7: Espera-se que os parâmetros derivados da cinética consumo de oxigênio nos protocolos de carga constante a 90% do primeiro limiar de lactato não serão estatisticamente diferentes entre os protocolos com aumento de velocidade e aumento de inclinação

  en

  Outcomes expected 8: It is expected that the parameters derived from oxygen uptake kinetics in the constant work rate protocols at 70% of the difference between the first lactate threshold and maximal oxygen uptake will not be statistically different between the speeds and slope-based protocols

  pt-br

  Desfecho esperado 8: Espera-se que os parâmetros derivados da cinética consumo de oxigênio nos protocolos de carga constante a 70% da diferença entre o primeiro limiar de lactato e o consumo máximo de oxigênio não serão estatisticamente diferentes entre os protocolos com aumento de velocidade e aumento de inclinação

• Secondary outcomes:

  en

  There is no secondary outcome

  pt-br

  Não possui desfecho secundário

Contacts

• Public contact
  • Full name: Fernando Klitzke Borszcz
  • • Address: Centro de Ciências da Saúde e do Esporte - Laboratório de Pesquisas em Desempenho Humano - Rua Pascoal Simone, 358 - Coqueiros
    • City: Florianópolis / Brazil
    • Zip code: 88080-350
  • Phone: +55(48)3664-8600
  • Email: fernando.borszcz@udesc.br
  • Affiliation: Universidade do Estado de Santa Catarina
   
• Scientific contact
  • Full name: Fernando Klitzke Borszcz
  • • Address: Centro de Ciências da Saúde e do Esporte - Laboratório de Pesquisas em Desempenho Humano - Rua Pascoal Simone, 358 - Coqueiros
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    • Zip code: 88080-350
  • Phone: +55(48)3664-8600
  • Email: fernando.borszcz@udesc.br
  • Affiliation: Universidade do Estado de Santa Catarina
   
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  • Full name: Fernando Klitzke Borszcz
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  • Email: fernando.borszcz@udesc.br
  • Affiliation: Universidade do Estado de Santa Catarina
   

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