4.1 - Métodos metabólicos e tensionais
Tendo em vista os diferentes estímulos para hipertrofia propõem-se a divisão de treinos, ou estímulos, em dois tipos, conforme a via principal a ser atingida: tensionais e metabólicos.
Tensionais
Podemos exemplificar um estresse tensional através de experimentos feitos com alongamento. Há diversos estudos nos quais se promove hipertrofia muscular por meio do alongamento forçado (Antonio & Gonyea, 1993). Ou seja, o estímulo primário para que ocorram as reações de hipertrofia é a tensão imposta ao músculo.
Em 1997, James et al., usaram um expansor de tecidos feito de silicone para verificar os efeitos do alongamento na musculatura dorsal de coelhos. O procedimento consistia em inserir cirurgicamente o expansor abaixo do músculo (entre a costela e o latissimus dorsi) e enche-lo progressivamente com infusões salinas, de modo que inicialmente o alongamento foi equivalente a 10% do comprimento normal, aumentando para 15% na segunda semana e chegando a 20% na terceira, sendo mantido assim por mais 3 semanas, até totalizar 42 dias de experimento. Os resultados da intervenção foram comparados com três controles: musculatura contra-lateral do mesmo animal, musculatura de animais que não foram submetidos a nenhuma intervenção e musculatura de animais que tiveram expansores inseridos sob a musculatura, porém os aparatos foram mantidos vazios. No estudo, nenhum estímulo diferenciado foi proporcionado aos grupos, tornando possível inferir que não ocorreram alterações metabólicas locais diferenciadas entre os grupos. Ao final do experimento, a musculatura submetida ao alongamento obteve hipertrofia significativa, mostrando-se 50% mais pesada que as amostras dos grupos controles.
Com base em estudos como este, pode-se sugerir que a simples imposição de um estresse mecânico à musculatura é capaz de promover hipertrofia, mesmo que não haja alterações específicas no metabolismo local.
Apesar de alongamento e contração muscular parecerem eventos antagônicos, eles se mostram similares se analisarmos a tensão no nível estrutural da fibra muscular. Tanto nos alongamentos, quanto nas contrações há uma força externa agindo no sentido contrário ao que a fibra trabalha. Mesmo durante a contração muscular, especialmente a excêntrica, há sarcômeros que se alongam forçadamente (Julian & Morgan, 1979) fato que pode gerar lesões e/ou ativar os mecanismos de mecanotransdução, iniciando com isso processos fisiológicos que levam a hipertrofia.
Assim, propõe-se a definição de métodos tensionais como os que promovem hipertrofia através, principalmente, de estímulos mecânicos. Estes métodos caracterizam-se basicamente pela utilização de cargas (expressa em unidade de massa) e amplitudes de movimento altas durante o treinamento.
Com base em algumas características da contração excêntrica (alongamento, maior capacidade de suportar carga, maiores sinais de mecanotransdução e maior ocorrência de microlesões – ver mais na seção 4.2) vemos que o melhor aproveitamento desta fase se daria em treinos com características tensionais.
O inconveniente dos métodos tensionais seria uma maior exposição das articulações a cargas altas que, em alguns casos, podem promover lesões quando utilizadas continuamente por longo prazo. Outro fator que se deve levar em conta é a possibilidade de alterações patológicas devido à regeneração incompleta gerada pela elevada frequência de microlesões. Portanto, é importante dar períodos adequados de descanso quando se está realizando treinos tensionais, bem como se fazer um planejamento adequado de sua inserção dentro de um programa de longo prazo (ver seção 6.9).
Metabólicos
A ênfase nos estímulos mecânicos é nítida na prática do treinamento resistido. Alguns autores sugerem que exista um mínimo de carga a ser usada, por exemplo, McDonagh & Davies (1984) sugerem que os ganhos de força na contração voluntária máxima só ocorram com cargas maiores que 66% do máximo durante treinos isotônicos. A ênfase na carga é comum também em centros de treinamento, nos quais muitos atletas e treinadores demonstram uma preocupação excessiva com as cargas utilizadas. Existem inclusive muitos pesquisadores, treinadores e atletas que acreditam que parâmetros de carga sejam os principais determinantes dos resultados de um programa de treinamento resistido.
Entretanto, ao contrário do estudo citado anteriormente, há relatos de ocorrência de hipertrofia sem a exposição da fibra à tensão externa, quer seja por alongamento, quer seja por contração.
Takarada et al (2000b) realizaram um estudo para verificar o efeito da oclusão vascular na musculatura da coxa em pacientes que se submeteram à cirurgia de reconstrução do ligamento cruzado anterior. Este grupo de pesquisadores já havia comprovado que a aplicação de oclusão vascular potencializava a hipertrofia em resposta ao treinamento de força com baixas sobrecargas (Takarada et al., 2000c), e pretendia agora verificar os efeitos de uma oclusão mais severa em membros imobilizados, para amenizar a perda de massa muscular advinda da inatividade. O protocolo envolvia duas sessões semanais de oclusão vascular aplicadas por 5 minutos (compressão de 238 mmHg, em média) na parte proximal da coxa e intercaladas por 3 minutos de alívio, repetindo o procedimento por cinco vezes em cada sessão. Frise-se que o protocolo não incluía nenhuma atividade física adicional, sendo a oclusão vascular o único estímulo fisiológico diferenciado. De acordo com os resultados, a aplicação da oclusão promoveu melhoras no metabolismo proteico, atenuando a perda de massa muscular decorrente da imobilização. Enquanto o músculo do grupo controle (sem oclusão) teve sua secção transversa reduzida em cerca de 20%, o grupo experimental perdeu uma média de somente 9,4%.
De modo similar, estudos de Atsushi Kubota (Kubota et al., 2008; Kubota et al., 2011) analisaram os efeitos da oclusão vascular na prevenção da perda de força de membros imobilizados por duas semanas. No estudo em que a oclusão empregada foi de 200mmHg (Kubota et al., 2008) houve a prevenção praticamente total da perda de força, já no estudo com oclusão de 50 mmHg, houve prevenção, mas a diferença em relação ao grupo controle foi expressivamente menor (Kubota et al., 2011). Pelos estudos, pode-se inferir que a magnitude da oclusão influencia nos resultados.
Abe et al. (2006) reportaram ganhos de 4-7% na massa muscular da coxa e aumentos de 8-10% na força muscular em homens jovens saudáveis após 3 semanas de caminhadas a 3 km/h, com a aplicação de oclusão vascular (~230 mmHg). A sobrecarga imposta pela caminhada em velocidades tão baixas dificilmente traria ganhos de força ou massa muscular, tanto que o grupo que realizou a caminhada sem a oclusão não mostrou resultados, portanto, pode-se atribuir à oclusão vascular um papel relevante na sinalização das adaptações do músculo esquelético.
A oclusão vascular dificulta o fluxo sanguíneo e, consequentemente, a chegada de oxigênio às fibras musculares, levando à queda de pH, que se reflete em maior acúmulo de lactato (Takarada et al., 2000c; Fujita et al., 2007; Kubota et al., 2008; Fry et al., 2010; Kubota et al., 2011). Estudos que analisaram os efeitos agudos do exercício com oclusão vascular encontraram aumentos agudos na síntese proteica na ordem dos 50%, com alterações em algumas enzimas do eixo mTOR, como a S6K1 (Fujita et al., 2007; Fry et al., 2010), aumento na proliferação de células satélites (Nielsen et al., 2012) e queda de enzimas catabólicas, como a FOXO, Atrogina e MuRF (Manini et al., 2011). É importante ressaltar que a hipertrofia induzida pela oclusão vascular ocorre sem indícios de microlesões (Kawada & Ishii, 2005; Abe et al., 2006). Dessa forma, como não foi imposta nenhuma sobrecarga adicional, pode-se inferir que as alterações na condição metabólica local, e não a sobrecarga, tiveram papel primário na indução do processo de hipertrofia.
A partir de dados como estes, chamamos de metabólicos os métodos que induzem hipertrofia através, principalmente, de alterações nas condições metabólicas locais. A vantagem deste método é não precisar expor as articulações a grandes cargas, podendo ser utilizados em alunos iniciantes, pessoas lesionadas e em períodos em que se deseja descansar ossos e tendões.
Neste tipo de treino, é recomendável aproveitar melhor as fases isométrica e concêntrica, por promoverem maior acúmulo de metabólitos (como será visto na seção 4.2). Nesta linha de pensamento, quanto menor a carga absoluta utilizada, mais recomendada seria utilizar a fase concêntrica, na qual encontramos maiores dificuldades para realizar o movimento, em relação às ações isométricas e excêntricas. Quanto mais carga melhor?
A diferenciação entre os estímulos é muito útil para iniciar um processo de conscientização em relação ao treino de força voltado para hipertrofia, questionando o mito do “quanto mais carga melhor”. Em um estudo de Schott et al (1995) foram comparados dois grupos, um usando contrações isométricas intermitentes e outro, contrações contínuas, ambas com a intensidade de 70% da contração isométrica voluntária máxima (CVM). Paralelamente, foram medidas alterações no pH sanguíneo. O grupo intermitente realizou quatro séries com 10 contrações de 3 segundos e 2 segundos de intervalo entre cada repetição. O grupo contínuo era mantido em contração por 30 segundos, realizando um total de 4 séries com 1 minuto de intervalo. O grupo que realizou as contrações contínuas obteve aumento significativo na secção transversa, fato não verificado no grupo intermitente. Tais alterações foram acompanhadas de queda no pH e alterações nos fosfatos metabólicos, fazendo os autores atribuírem os maiores aumentos na secção transversa às alterações metabólicas.
Outros estudos seguiram comprovando a importância das alterações metabólicas locais na hipertrofia muscular através do uso de treinos com ou sem oclusão vascular (Shinohara et al., 1998; Takarada
et al., 2000a; Takarada et al., 2002; Burgomaster et al., 2003). Por exemplo, Shinohara et al (1998) e
Takarada et al (2000c) verificaram que treinos realizados com oclusão vascular produzem hipertrofia, enquanto treinos com a mesma carga e mesma margem de repetições, sem a oclusão, são inócuos. Posteriormente, Takada et al. (2012) encontraram correlação entre a queda no pH e os ganhos de força e massa muscular, confirmando que o estresse metabólico é importante para as adaptações ao treino.
Takarada et al (2000c) compararam os efeitos de treinos com 80% e 50% de 1 RM, sendo este último realizado com oclusão vascular. Todos os protocolos envolviam 3 séries, com 1 minuto de intervalo entre elas. A análise dos treinos mostra que a carga total levantada pelo grupo que treinou com 80% foi quase o dobro da carga levantada pelo grupo que treinou com oclusão vascular. Entretanto, ao contrário do que se poderia supor, não houve diferenças nos ganhos de força e massa muscular entre os grupos. No bíceps, o aumento foi de 20,8% X 18,4% e no braquial foi de 17,8% X 11,8%, para os grupos que treinaram com 50% e 80% de 1RM, respectivamente (Takarada et al., 2000c). Posteriormente, resultados similares foram encontrados em membros inferiores por Karabulut et al. (2010) e Laurentino et al. (2012) ao comparar treinos com 8 repetições a 80% da carga sem oclusão vascular e treinos de 15 repetições a apenas 20% da carga com aplicação de oclusão vascular.
Em 2002, Takarada & Ishii investigaram os efeitos de treinos de força de baixa intensidade com descansos reduzidos na hipertrofia e força muscular. Duas vezes por semana, durante 12 semanas, foram realizadas três séries de extensão de joelhos com 50% de 1RM, sendo o intervalo estabelecido em 30 segundos, para reduzir a remoção de metabólitos. As séries foram executadas em tempo 2020 até a falha concêntrica, o que ocorria por volta de 14 repetições. Os resultados mostraram aumentos significativos na força e na secção transversa do músculo, algo que se acreditava não ocorrer com cargas abaixo de 60% (McDonagh & Davies, 1984; Fleck & Kraemer, 2004). Posteriormente, Mitchell et al. (2012) realizaram um estudo comparando três diferentes protocolos em homens não treinados: 1 série com 80% de 1RM, 3 séries com 80% de 1RM e 3 séries com 30% de 1RM. Todas as séries foram realizadas até a falha concêntrica e o estudo durou 10 semanas. Ao final, os ganhos de massa muscular foram similares entre os protocolos com 3 séries a 30% e 80% de 1RM (6,8 e 7,2%, respectivamente), assim como os ganhos de força isométrica, mas os ganhos de força dinâmica foram maiores para o grupo que treinou a 80%.
Através destes estudos vemos que a carga utilizada, por si só seria de relevância limitada para predizer os resultados de um treino de hipertrofia, demandando uma abordagem mais complexa, que envolva também as alterações fisiológicas promovidas pelo exercício, dentre outros fatores. Portanto, mesmo quando
utilizamos os treinos tensionais, devemos continuar observando os fatores qualitativos, como a amplitude de movimento (seção 6.8), intervalo de descanso (seção 6.5), ênfase em fases específicas (seção 6.7) e outros. Assim quando nos referirmos a utilização de maiores cargas, deve-se entender como uma mudança neste aspecto sem sacrifício da qualidade do treino.
Observação sobre as definições
A divisão entre métodos metabólicos e tensionais, não se trata de uma proposta analítica de explicação do processo de hipertrofia, e sim um artifício didático criado com a finalidade de facilitar o processo de entendimento e organização do planejamento de um programa de hipertrofia. Isto nada tem a ver com hipertrofia sarcoplasmática ou miofibrilar, fato já discutido anteriormente (seção 3.1.3). Deve-se ressaltar que, durante o treino de força, não há efeitos exclusivos em parâmetros tensionais e metabólicos, e sim uma interação entre os fatores em diferentes níveis, de modo que tanto a tensão quanto as alterações metabólicas interagem e se confundem, sem haver uma possibilidade de separação entre elas. Portanto não propomos uma divisão rígida e sim a identificação de qual estímulo seria mais bem aproveitado em um dado momento.
Não há como determinar qual das abordagens seja mais eficiente de uma forma geral, a recomendação é variá-las para garantir resultados seguros e contínuos. Esta recomendação parte do pressuposto que a imposição constante de um determinado tipo de estresse torne o sistema menos sensível, reduzindo a necessidade de reações para o restabelecimento do equilíbrio e, consequentemente, a hipertrofia. Ou seja, a recorrência constante a uma mesma via fisiológica (método metabólico ou tensional) pode causar acomodação, diminuindo a magnitude das futuras adaptações fisiológicas.
4.2 – Diferenças entre as ações musculares Tipos de ação muscular
As ações musculares podem ser divididas em:
- Isométrica ou estática: o músculo desenvolve tensão sem haver movimento visível da articulação. Nesta
ação, o torque produzido pelo músculo é oposto a outro torque igual, e nenhum movimento ocorrerá (Kraemer & Hakkinen, 2004).
- Concêntrica ou positiva: refere-se à situação na qual o músculo desenvolve uma tensão através da
diminuição no seu comprimento. O torque produzido pelo músculo será maior que o torque da resistência ao movimento e os ossos se moverão enquanto o músculo se encurta (Kraemer & Hakkinen, 2004).
- Excêntrica ou negativa: o músculo se alonga durante a tensão muscular. O torque produzido pelo músculo
será menor que o torque oposto à ação muscular, e os ossos se movem enquanto o músculo é alongado por essa resistência (Kraemer & Hakkinen, 2004).
É importante também relembrar o conceito de exercícios isocinéticos:
- Isocinético: refere-se ao exercício no qual a velocidade angular permanece constante durante o movimento.
Esse tipo de exercício é realizado em máquinas especiais, onde qualquer força resulta em uma força de reação idêntica. Tornando, teoricamente possível, que os músculos exerçam uma tensão contínua durante toda amplitude do movimento (Fleck & Kraemer, 2004).
Diferenças entre as ações musculares
Lindstedt et al (2001) trazem um interessante histórico de como foram comprovadas as diferenças entre as ações musculares, segundo os autores, um experimento realizado nos anos 1950 trouxe a primeira revelação clara neste sentido. A demonstração foi conduzida e publicada por Bud Abbott, Brenda Bigland, e Murdoch Ritchie. Os cientistas posicionaram duas bicicletas estacionárias, uma de costas para outra, e as conectaram com uma corrente, assim, enquanto um dos ciclistas pedalasse para frente o outro apenas resistiria, travando o movimento para trás. Com este simples experimento, os autores verificaram que a tarefa realizada pelo ciclista que resistia à pedalada era relativamente fácil, tanto que uma pequena mulher resistindo ao movimento era capaz de realizar mais força que um homem forte pedalando para frente, no caso os papéis foram representados por Brenda Bigland e Murdoch Ritchie, respectivamente. Com este simples experimento os autores evidenciaram que as ações excêntricas são mais eficientes, menos desgastantes e produzem mais força que as concêntricas.
Atividade neuromotora
Para uma mesma carga, as ações isométricas ativam o maior número de unidades motoras, seguidas pelas concêntricas, com as excêntricas gerando os menores valores de ativação (Gibala et al., 1995; Enoka, 1996; Ryschon et al., 1997). Em contrações máximas, no entanto, os resultados ainda são controversos. Alguns estudos revelam que, apesar da maior produção de torque, a quantidade de unidades motoras recrutadas durante as contrações excêntricas é menor que nas demais (Kay et al., 2000; Komi et al., 2000). Em outros, entretanto, não foram encontradas diferenças na amplitude do sinal eletromiográfico das fases excêntrica e concêntrica, mostrando apenas superioridade das contrações isométricas (Babault et al., 2001).
Nas ações excêntricas, há maior dificuldade em atingir os níveis máximos de força do que nas demais ações (Enoka, 1996; Webber & Kriellaars, 1997; Aagaard et al., 2000b) tanto que, voluntariamente, só somos capazes de atingir menos da metade de nossa capacidade máxima de torque excêntrico (Webber & Kriellaars, 1997). Esta inibição pode ser causada por mecanismos de defesa, que teriam a finalidade de manter a integridade de ossos, tendões e ligamentos. Por esse motivo, apesar dos valores máximos de força excêntrica
(induzidos por eletroestimulação) superarem em cerca de duas vezes a contração isométrica máxima, em contrações voluntárias, ambos são muito próximos (Webber & Kriellaars, 1997), sendo, inclusive, maiores para a CVM em alguns estudos (Komi et al., 2000).
Tanto as ações isométricas quanto as excêntricas são superiores às concêntricas, em termos da força voluntária. A força voluntária excêntrica pode chegar a superar a concêntrica em 50%, mesmo recrutando um menor número de unidades motoras (Enoka, 1996; Babault et al., 2001; Hortobágyi et al., 2001).
Segundo a teoria mais conservadora, todas as ações musculares são produzidas da mesma forma pelo sistema nervoso, havendo apenas graduação no torque muscular, que poderá exceder, igualar ou ser inferior à força imposta pela carga externa, gerando, respectivamente, contrações concêntricas, isométricas ou excêntricas. Porém, de acordo com as evidências posteriores os diferentes tipos de contração produzem diferentes padrões motores (Enoka, 1996). Dentro desta linha, Nardone et al (1989), verificaram que, durante as contrações excêntricas, há ativação preferencial de unidades motoras maiores (glicolíticas), o que pode colaborar para um aumento do torque. Apesar de bem aceita, esta hipótese não foi confirmada por Komi et al (2000), ao analisar as freqüências do sinal eletromiográfico obtidos em ações excêntricas.
Bishop et al (2000) verificaram que, apesar do menor recrutamento, há maior sincronização de UMs na fase excêntrica, sugerindo um mecanismo de facilitação neural mediado por proprioceptores. De acordo com os autores, a facilitação monossináptica promovida pelo fuso muscular aumentaria de modo mais rápido que a inibição bissinaptica causada pelo órgão tendinoso de golgi, o que tornaria a resistência ao alongamento mais eficaz que a inibição à contração.
A ação dos antagonistas também pode fornecer vantagens à fase excêntrica. Babault et al (2001) e Komi et al (2000) verificaram que a co-ativação dos antagonistas não é diferente entre as ações concêntrica, excêntrica ou isométrica. No entanto, ao serem ativados durante uma contração concêntrica, os antagonistas atuam contra o movimento, enquanto em uma ação isométrica eles apenas estabilizam a contração. Em uma ação excêntrica, entretanto, eles atuam a favor do movimento diminuindo a resistência viscoelástica.
Ocorrência de microlesões
Como vimos, diante de uma mesma carga, menos unidades motoras são ativadas durante a ação excêntrica, em comparação com as ações concêntricas e isométricas, desta forma, as proteínas estruturais dos sarcômeros suportam maior tensão e, consequentemente, ficam mais expostas às lesões. Assim, mesmo que se realizem os mesmos trabalhos (mesma carga e mesmo número de repetições) em todos os tipos de ação muscular, a ocorrência de lesões será mais significativa durante as contrações excêntricas.
Em um estudo de Gibala et al (1995) homens não treinados realizavam somente ações concêntricas com os flexores de cotovelo de um braço e somente ações excêntricas no lado oposto. Em ambos os casos, realizavam-se 8 séries de 8 repetições (cadência de 2 segundos por repetição) com uma carga equivalente a 80% de 1RM. Dois dias após o experimento, 82% das fibras dos músculos treinados excentricamente estavam lesionadas, enquanto nos músculos treinados com ações concêntricas o índice foi de apenas 37%. Resultados similares, mas em menor magnitude foram encontrados em pessoas treinadas pelo mesmo grupo (Gibala et al., 2000).
Assim como no exemplo acima, Nosaka & Newton (2002) realizaram um estudo de oito semanas, comparando os efeitos do treinamento excêntrico e concêntrico nos flexores do cotovelo. A amostra realizava 3 séries de 10 repetições excêntricas com um dos membros e o mesmo volume de contrações concêntricas para o outro membro, ambos com mesma carga (50% da CVM), mesmo tempo sob tensão (3 segundos por repetição) e mesmo intervalo entre as séries (3 minutos). De acordo com os resultados, mesmo com o menor trabalho relativo, foram verificados maiores indícios de lesões com as contrações excêntricas, revelando