CENTRO DE DESPORTOS
DEPARTAMENTO DE EDUCAÇÃO FÍSICA
NICOLE BASTOS AGUIRRE
RESPOSTAS NEUROMUSCULARES AGUDAS AO TREINAMENTO DE FORÇA MÁXIMA E RÁPIDA EM HOMENS IDOSOS
Florianópolis, 2019
RESPOSTAS NEUROMUSCULARES AGUDAS AO TREINAMENTO DE FORÇA MÁXIMA E RÁPIDA EM HOMENS IDOSOS
Florianópolis, 2019
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Educação Física - Bacharel do Centro De Desportos da Universidade Federal De Santa Catarina, como requisito para a obtenção do Título de Bacharel em Educação Física
Orientador: Prof. Dr. Fernando Diefenthaeler Co-orientador: Prof. Me. Bruno M. de Moura
AGRADECIMENTOS
Ao Doutorando Bruno Moura pela enorme ajuda, incansável paciência e comprometimento. Sem você todo esse processo teria sido muito mais árduo e difícil, muito obrigado de coração por ter me ajudado e ensinado tanto em tão pouco tempo. Ao Prof. Dr. Fernando Diefenthaeler por apoiar nossa ideia e ajudar no processo de
construção do TCC.
Ao meu companheiro Joe Losch por todo seu apoio, paciência e amor. Obrigado por entender as inúmeras vezes que precisei dar mais atenção ao projeto, e muito obrigada por sempre me apoiar nesses momentos tão difíceis.
Ao colega Rafael por ter ajudado em todas coletas, você foi muito importante nesse processo.
Ao colega Jonathan por toda sua ajuda técnica, psicológica e de apoio nesse momento tão importante para mim.
As minhas colegas de curso Lays Matias, Daiani Campos, Débora Tonelli e Karoline Vieira, vocês foram muito importantes ao longo desses anos de graduação. Muito obrigado pela sua amizade e parceria.
Aos membros do grupo GPBio e do laboratório de biomecânica da UFSC por compartilharem seu conhecimento comigo e me permitirem crescer profissionalmente. A todos os meus amigos que me deram muito apoio nesses meses tão estressantes e
cansativos.
A todos os professores da UFSC que ao longo desses anos de graduação compartilharam seu conhecimento comigo e contribuíram diretamente para meu crescimento profissional e como ser humano. A vocês minha eterna gratidão.
Aos mestrandos Mariane Eichendorf da Silva e Filipe Estácio Costa por aceitarem prontamente meu convite para banca e assim contribuírem para minha formação.
RESUMO
O treinamento resistido é amplamente utilizado para melhorar a força máxima e rápida, pois pode ser permutável à capacidade funcional de idosos. Para melhorar a força máxima, a indução ao processo de fadiga é considerada um importante estímulo. No entanto, séries de exercício que induzam a fadiga aguda não necessariamente precisam ser aplicadas para promover o aumento da força rápida. Além disso, as pessoas idosas podem ser mais suscetíveis à ao processo de fadiga e dor no joelho. Dessa forma, dois tipos de treinamento isométrico (TI) têm sido propostos como exercícios alternativos para idosos. Mas, as manifestações da fadiga neuromuscular durante sessões de treino isométrico de força e balístico (TRIS e TRIB) são desconhecidas. Assim, o presente estudo objetivou avaliar a fadiga neuromuscular durante dois protocolos típicos de TR com baixa repetição. Homens idosos saudáveis se voluntariaram para um experimento randomizado e cruzado (n=7, 66,4±5,7 anos, 70,8±8,9 kg; 1,65±0,04 m). Os protocolos foram: 3 séries de 6 repetições de extensão isométrica unilateral do joelho (com aumento gradual da força até atingir 75% do pico de torque isométrico [PTisom] com descanso de 2 s entre as repetições e 120 s entre séries) ou 5 séries de 10 contrações “contraindo o mais rápido e forte possível” até ≥ 80% PTisom durante ~1-1,5 s com 5 s de descanso entre as contrações e 20 s de descanso entre as séries. PTisom, taxa de desenvolvimento de torque máximo (TDTmax) e TDT submáximo (TDTsub) nas fases iniciais (0-50 ms) e tardias (0-200 ms) foram avaliados nos momentos pré e pós, 1, 3 e 8 min após cada protocolo de treinamento. A percepção subjetiva de esforço (PSE) foi avaliada pré e pós-protocolos, e a escala de visual analógica (EVA) foi avaliada no momento pré e 8 min após cada protocolo. Resultados: O PTisom permaneceu inalterado em ambos os protocolos (p>0,05). Porém, houve diferença entre a TIB e TIS durante a fase inicial da TDTmax no momento pós (p=0,042). Além disso, a TDTmax permaneceu reduzida no 8º min do protocolo TIS (∆=45%, p=0,036). Não foram observadas outras diferenças significativas na TDT submáxima ou máxima. Não houve diferença na PSE tanto no protocolo TIS (p=0.058) e TIB (p>0,05). Além disso, não houve alteração na EVA entre ou dentre os protocolos (p>0,05). Conclusões: Ambos os protocolos de treinamento permaneceram inalterados com relação a PTisom e TDTsub. No entanto, o TIS influenciou negativamente a fase inicial do TDTmax, sugerindo que o TIB pode ser um protocolo alternativo para melhorar a força rápida em pessoas idosas sem provocar fadiga aguda.
Palvras-chave: treinamento balístico isométrico; exercício resistido; taxa de desenvolvimento de torque; fadiga aguda
ABSTRACT
Resistance exercise is widely used to improve maximum and rapid strength because it can be interchangeable to functional capacity among elderly. To improve strength, fatigue is an important stimulus; however, it can’t be straightly applied to promote rapid strength augment. Additionally, older people may be more susceptible to fatigue and knee pain, thus two types of isometric training (IT) may be alternative types of exercise among older. However, manifestations of neuromuscular fatigue during isometric strength and ballistic training (IST and IBT) loadings are unknown. Thus, the present study aimed to assess neuromuscular fatigue during two typical IT loading protocol with low-repetition. In a randomized crossover design healthy older men volunteered trials (n = 7, 66.4±5.7 years, 70.8±8.9 kg; 1.65±0.04 m). The isometric loading protocols were: 3 sets of 6 unilateral isometric knee extension (gradually increasing to 75% of isometric peak torque [IPT] with 2 s rest between reps and 120 s between sets) or 5 sets of 10 (contracting as fast as hard as possible up to ≥80% IPT for ~1 s with 5 s rest between contractions and 20 s of rest between sets). IPT, maximal rate of torque development (RTDmax) and submaximal RTD (RTDsub) at early (0-50 ms) and late phases (0-200 ms) were assessed pre and post, 1, 3, and 8 min after each loading protocol. Rate of perceived exertion (RPE) was assessed pre and post-protocols, and visual analg scale (VAS) was assessed pre and 8 min after protocol. Results: IPT remained unaltered on both protocols (p>0.05). However, there was significant difference between IBT and IST early phase RTDmax at post (p=0.042). In addition, IST RTDmax and was reduced at 8 min (∆=45%, p=0.036). There were not observed any other significant difference on submaximal or maximal RT. There was not change on RPE in P-2 (p=0.058) or P-1 (p>0.05). Also, there were any significant change on VAS between or within protocols (p>0.05). Conclusions: Both loading protocols unaltered IPT and RTDsub. However, IST negatively influenced RTDmax early phase, suggesting that IBT may be an alternative protocol to improve rapid force on older people without provoke acute fatigue.
Keywords: Isometric ballistic training; resistance exercise; older; rate of torque development; acute fatigue
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Características descritivas dos participantes do estudo. ... 32 Tabela 2. Protocolos isométricos utilizados no presente estudo. ... 34 Tabela 3. Os valores globais do grupo estão reportados como média ± DP (n=7) para as três melhores tentativas das sessões. ... 38
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AST Aumento da área de secção transversa ATP-CP Adenosina trifosfato-creatina fosfato
Ca2+ Cálcio
CVIM Contração Voluntária Isométrica Máxima EVA Escala Visual Analógica de dor
PSE Percepção Subjetiva de Esforço PTisom Pico de torque isométrico
TDT Taxa de desenvolvimento de torque
TDTmax Taxa de desenvolvimento de torque máximo TDTsub Taxa de desenvolvimento de torque submáximo TI Treinamento isométrico
TRIB Treino resistido isométrico balístico TRIS Treino resistido isométrico sustentado TR Treinamento resistido
1RM Uma repetição máxima
SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 14 1.2 OBJETIVO GERAL ... 15 1.2.1 Objetivos específicos ... 16 1.3 HIPÓTESES ... 16 1.4 JUSTIFICATIVA ... 16 2. REVISÃO DA LITERATURA ... 18
2.1 ENVELHECIMENTO E PERDAS NA FORÇA E MASSA MUSCULAR ... 18
2.2 TREINAMENTO RESISTIDO PARA IDOSOS ... 20
2.3 CONTEXTO DO TREINAMENTO RESISTIDO... 22
2.4 SUBSTRATOS ENERGÉTICOS DO TREINAMENTO FÍSICO ... 25
2.4.1 Tipos de treinamento para ganho de força máxima ... 27
2.4.2 Tipos de treinamento para ganho de força rápida ... 29
3. MATERIAIS E MÉTODOS ... 32
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA ... 32
3.2 PARTICIPANTES DA PESQUISA ... 32
3.2.1 Caracterização dos participantes ... 32
3.3 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL ... 33
3.4 PROTOCOLOS DE FORÇA ISOMÉTRICA MÁXIMA SUSTENTADA E BALÍSTICA ... 34
3.5 AVALIAÇÕES NEUROMUSCULARES ... 35
3.5.1 Contração isométrica voluntária máxima ... 35
3.5.2 Taxa de desenvolvimento de torque máxima e submáxima ... 35
3.6 PERCEPÇÃO SUBJETIVA DE ESFORÇO ... 36
3.7 ESCALA VISUAL ANALÓGICA DE DOR ... 37
4. RESULTADOS ... 39
4.1 REPRODUTIBILIDADE DOS DADOS ... 39
4.2 CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA VOLUNTÁRIA MÁXIMA... 39
4.3 TAXA DE DESENVOLVIMENTO DE TORQUE MÁXIMA E SUBMÁXIMA .. 40
4.4 PSE E ESCALA VISUAL ANALÓGICA DE DOR ... 42
5. DISCUSSÃO ... 43
5.1 EFEITOS DAS SESSÕES DOS PROTOCOLOS DE TREINAMENTO RESISTIDO A NÍVEL NEUROMUSCULAR E SUBJETIVO ... 43
5.2 LIMITAÇÕES DO ESTUDO ... 45
6. CONCLUSÃO ... 46
REFERÊNCIAS ... 47
APÊNDICE A- Formulário ... 55
1. INTRODUÇÃO
De maneira ampla a fadiga pode ser caracterizada por uma redução da capacidade de gerar força ou potência muscular e que interage com percepções subjetivas de fadiga e fadigabilidade (ENOKA; DUCHATEAU 2016). Já especificamente a fadiga muscular é gerada em decorrência de algum tipo de exercício físico e tem origem periférica (e.g., falha ou limitação do recrutamento das unidades motoras [UMs]) e central (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003; MATERKO et al, 2010; SILVA; ROCHA; PAZ, 2009; SOUZA, 2010; DOMINGOS, 2017).
Durante uma sessão de treinamento resistido (TR), a fadiga muscular é um processo normal à quebra da homeostase com o intuito de gerar novas adaptações caso haja um intervalo suficiente de recuperação para a subsequente sessão. Essa reação fisiológica aos exercícios é chamada de adaptação (FLECK, KRAEMER 2017). De acordo com a síndrome da adaptação geral de Hans Salye, após uma sessão de TR, o acúmulo de respostas agudas causadas por um agente estressor irá ocasionar o aparecimento da fadiga muscular. No entanto, para que haja adaptação é necessária à devida recuperação, respeitar o devido intervalo de recuperação entre sessões de TR. Dessa maneira, a adequada fadiga muscular durante a sessão é um importante estímulo estressor para o incremento da força (FLOSI, 1947). Apesar do pressuposto citado anteriormente, o papel da fadiga muscular aguda para ganho de força rápida ou potência muscular em idosos não é bem elucidada.
Adicionalmente o TR é clinicamente recomendado para idosos, pois os ganhos na força máxima e rápida oriundos do TR acarretam em melhoras significativas na mobilidade, qualidade de vida e locomoção de idosos (BYRNE et al., 2016; ORSSATTO, 2018). Porém, há de se destacar que em consequência do envelhecimento, idosos sofrem reduções morfológicas (i.e., redução da quantidade de fibras IIa e IIb), neurais (i.e., redução quantidade de UMs rápidas) (ORSSATTO, 2018), infiltração de gordura muscular (BRADY; STRAIGHT, 2014) e problemas articulares (i.e., osteoartrite) (WARD et al., 2016). Como consequência, os idosos teriam maior magnitude de fadiga muscular em comparação com jovens durante tarefas dinâmicas e o oposto ocorreria em tarefas isométricas (CHRISTIE et al., 2011). Dessa forma, um maior nível de fadiga muscular durante exercícios dinâmicos pode diminuir os esperados efeitos positivos no ganho de força máxima e rápida em idosos.
O American College of Sports Medicine (ACSM, 2011) recomenda exercícios dinâmicos para idosos e estes deveriam executar série única de 10 a 15 repetições com intensidade de 40% a 50% de uma repetição máxima (1RM) para ganhos de força máxima e entre 20% a 50% de 1RM (ACSM, 2011) para ganho de força rápida. O TR com foco no ganho de força máxima é realizado com ações musculares concêntricas com duração de 2-3 s. Já o TR com enfoque na força rápida é realizado com a máxima velocidade possível durante ação muscular concêntrica (BYRNE et al., 2016). No entanto, estudos recentes têm demonstrado que o TR isométrico balístico induziriam menor índice de fadiga muscular, aumento da força (máxima e rápida) (TILLIN; PAIN; FOLLAND, 2012; BALSHAW et al., 2016), aumento do stiffness tendíneo, hipertrofia (MASSEY et al., 2018), superiores ganhos em ângulos específicos, performance na corrida, salto e ciclismo (LUM; BARBOSA, 2019). O TR isométrico balístico enfatiza contrações curtas (1-1,5 s) e com razão de esforço pausa longos, e por isso pode ser um método de treinamento não fatigante devido ao tempo suficiente de ressíntese de substratos energéticos. Em contrapartida o TR isométrico de força, com contrações sustentadas (3 s) e com razão de esforço pausa médio geram maior fadiga muscular em comparação com TR isométrico balístico (TILLIN; PAIN; FOLLAND, 2012). Por este motivo o TR isométrico balístico parece ser produtivo e capaz de promover maior aderência de idosos ao exercício físico (BALSHAW et al., 2016). Adicionalmente, a fadiga muscular instaurada após uma sessão de TR reduz não só aspectos neuromusculares, mas também na capacidade funcional de idosos de maneira aguda como demonstrado em estudo prévio (ORSSATTO et al., 2018).
Diante de tais pressupostos, compreender qual protocolo de TR isométrico (i.e., balístico e sustentado) gera menor índice de fadiga muscular possibilitaria a prescrição adequada de exercícios visando ganho de força máxima e rápida em idosos. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi verificar se sessões de protocolos de TR isométrico sustentado e balístico instaurariam fadiga muscular nos membros inferiores de idosos.
1.2 OBJETIVO GERAL
Investigar a fadiga muscular após duas sessões de distintos protocolos de TR isométrico em idosos saudáveis.
1.2.1 Objetivos específicos
Analisar os efeitos sobre a contração voluntária isométrica máxima (CVIM) e taxa de desenvolvimento de torque máxima e submáxima (TDTmáx, TDTsub) após protocolos de força isométrica em idosos saudáveis;
Analisar os efeitos na percepção subjetiva de esforço (PSE) e escala visual de dor (EVA) após protocolos de força isométrica em idosos saudáveis.
1.3 HIPÓTESES
H1: O protocolo isométrico sustentado induzirá maior fadiga muscular e maior nível de PSE em comparação com o protocolo isométrico balístico.
1.4 JUSTIFICATIVA
Existem diferentes manifestações de força, em especial a força rápida e máxima, que tem uma importância fundamental em diferentes contextos, como por exemplo, na vida diária de idosos (SOUSA, 2016). A partir dos 60 anos de vida ocorre uma perda gradual de unidades motoras e com isso reduções de massa e força muscular (GORDON; HEGEDUS; TAM, 2004; MANINI; HONG; CLARK, 2013; POWER et al., 2014). Em contrapartida, o treinamento resistido (TR) é uma maneira eficaz de reverter esses processos e consequentemente melhorar a capacidade de produção de força (FARINATTI, 2002).
Ao longo de uma sessão de TR, o metabolismo responde de diversas maneiras, com o objetivo de recuperar a homeostase, e uma destas respostas agudas corresponde à fadiga periférica (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003). Por conta de perdas neurais e morfológicas, quando comparados a jovens os idosos teriam níveis maiores de fadiga muscular em tarefas dinâmicas e o oposto ocorreria em tarefas isométricas (CHRISTIE et al., 2011). Por isso, um alto nível de fadiga muscular durante exercícios dinâmicos pode diminuir os efeitos positivos no ganho de força máxima e rápida em idosos. Depois de instaurada a fadiga muscular, deve-se respeitar o devido intervalo de recuperação entre deve-sessões de TR para que ocorra adaptação e incremento na força (FLOSI, 1947).
Além disso, o TR é recomendado para idosos, pois os ganhos na força máxima e rápida melhoram significativamente a mobilidade, qualidade de vida e locomoção desses indivíduos (BYRNE et al., 2016; ORSSATTO, 2018). Também é importante destacar o risco de quedas em idosos, que segundo alguns estudos está mais relacionado com a perda na potência do que na força muscular. Com isso, sugere-se que o TR para pessoas idosas deva enfatizar o desenvolvimento da potência. Porém, o papel da fadiga muscular aguda para ganho de força rápida ou potência muscular em idosos não é bem elucidado. Como futura profissional de educação física, considero muito importante a compreensão das respostas agudas dos protocolos de treino a fim de garantir melhora na força rápida e máxima e também maior motivação e aderência à prática.
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1 ENVELHECIMENTO E PERDAS NA FORÇA E MASSA MUSCULAR
O envelhecimento é descrito como um conjunto de processos que leva a perda da capacidade de adaptação e funcionalidade, e que afeta todos os indivíduos (SPIRDUSO, 1995). O processo de envelhecimento acontece de formas diferentes entre os indivíduos, e diversos fatores contribuem para a caracterização dessa fase, como os biológicos e sociais (FARINATTI, 2002). Muitos autores (MILLER, 1999; JOHNSON, 1985; HARMAN, 1981) estudaram este tema e com isso surgiram teorias biológicas do envelhecimento, cujo foco é estudar o declínio e degeneração das funções, estruturas e células.
As teorias biológicas podem ser divididas em duas categorias, sendo as de natureza genético-desenvolvimentista e as de natureza estocástica (CRISTOFALO, 1988). Na primeira entende-se que o envelhecimento é controlado geneticamente, como se fosse programado no nosso DNA. Já a teoria biológica estocástica sugere que o envelhecimento está ligado ao acúmulo de agressões ambientais que ao longo do tempo atingem um nível muito alto, impossibilitando a manutenção das funções orgânicas e de vida (FARINATTI, 2002). Um consenso entre as teorias é de que o processo de envelhecimento afeta negativamente a capacidade de produção de força rápida (BOUGEA et al., 2016) e manutenção da massa muscular (NARICI; FRANCHI; MAGANARIS, 2016; FARINATTI, 2002).
Muitos estudos acerca do envelhecimento já foram conduzidos e descobriu-se que a diminuição da função muscular se evidencia a partir dos 60 anos e é mais pronunciada em mulheres (ROOK et al., 1992). Entre os 50 e 70 anos de idade ocorre uma perda de aproximadamente 15% da capacidade de produção da força por década, e após esse período a redução da força muscular é ainda mais drástica e aumenta para 30% por década (LARSSON, et al. 1979; ROGERS; EVANS, 1993). Adicionalmente, a diminuição da força é específica para cada grupamento muscular (SPIRDUSO, 1995).
Os estudos (GRIMBY et al., 1992; IZQUIERDO et al., 1999; KLITGAARD et al., 1990) apontaram que os membros inferiores perdem mais força com a idade do que se comparado aos membros superiores. Mas não é só a força muscular que diminui com o envelhecimento, a massa muscular também sofre alterações significantes com este processo. (LARSSON et al.,1979; ROGERS; EVANS, 1993). O processo de atrofia das fibras musculares inicia-se gradualmente por volta dos 25 anos, e é mais observado nas fibras de contração rápida (tipo II) apresentando em média uma redução de 26% entre os 20 e 80 anos de idade. (BOUGEA et al., 2016). De maneira macro, após os 50 anos este processo ocorre de
forma mais acentuada, de modo que aos 80 anos o idoso sofre uma perda de 50% na área de secção transversa do músculo.
Apesar da relação causa e efeito entre a perda da massa muscular e capacidade de produção de força máxima/ rápida pressupõe-se que haja mais mecanismos por trás da diminuição das propriedades contráteis (TAYLOR et al., 1992; THOMPSON; BROWN 1999). Por isso acredita-se que os declínios da força máxima e rápida com a idade também dependem de diversos fatores neurais e não somente da perda de massa muscular (HAKINNEN et al., 1996).
Entre os pressupostos neurais que acometem as propriedades contráteis do músculo, o sistema nervoso central (SNC) tem a função de coordenar as ações motoras do sistema musculoesquelético (MANINI; HONG; CLARK, 2013; MCKINNON et al., 2017). Entre as alterações morfológicas do SNC podemos citar a redução de aproximadamente 43% do volume cortical, que é explicada pela redução acentuada do volume de corpo das células neuronais do córtex (HAUG; EGGERS, 1991) e do comprimento dos axônios mielinizados, que pode chegar a uma redução de até 45% em idosos de 80 anos (perda de aproximadamente 10% por década). (ORSATTO, 2018; MARNER et al., 2003; SALAT et al., 2004)
A perda dos neurônios pode ser associada ao comprometimento de regeneração das células atrofiadas. (WARD, 2006; HAYASHI; YAMASHITA; SHIMIZU, 1997). Vários sistemas são acometidos com o envelhecimento, entre eles os sistemas adrenérgicos, dopaminérgicos e serotoninérgicos. (MANINI; HONG; CLARK, 2013). São observadas reduções na capacidade modulatória de inibição cortical (FUJIYAMA et al., 2012) e modulação de excitabilidade do córtex, que prejudicam o controle inibitório e excitatório do sistema nervoso (DEGARDIN et al., 2011). Essas alterações citadas no SNC afetam as conexões que ocorrem no interior do córtex e entre o córtex e a medula espinhal e por conseguinte influenciam nas ações do sistema nervoso periférico.
Diferente do cenário observado no SNC, onde ocorre principalmente a atrofia do axônio (redução do diâmetro do axônio), no sistema nervoso periférico acontece uma redução do número de unidades motoras (MCKINNON; MONTERO-ODASSO; DOHERTY, 2015). As unidades motoras são perdidas de forma gradual, porém este processo é acelerado a partir dos 60 anos de vida e com isso ocorrem reduções de massa e força muscular (GORDON; HEGEDUS; TAM, 2004; MANINI; HONG; CLARK, 2013; POWER et al., 2014). Depois dos 70 anos pode ser observado uma redução de até 50% no número de unidades motoras em idosos saudáveis se comparado a jovens (PANNESE, 2011).
Além das citadas alterações estruturais, também ocorrem alterações funcionais nas unidades motoras. Estas alterações compreendem redução da velocidade de condução dos axônios eferentes (DI IORIO et al., 2006), sincronização alterada, redução de amplitude do sinal eletromiográfico, maior variação de ativação durante contrações musculares voluntárias (PIASECKI et al., 2016) e alteração nas propriedades de disparo das unidades motoras (KLASS; BAUDRY; DUCHATEAU, 2008). O envelhecimento provoca uma remodelação da junção neuromuscular que por sua vez retrai a extremidade terminal do nervo e com isso cria um afastamento em relação à fibra muscular. Com isso alguns receptores pós-sinápticos permanecem desocupados. Além disso, ocorrem comprometimentos nos mecanismos de transmissões (JANG; REMMEN, 2011; TINTIGNAC; BRENNER; RÜEGG, 2015).
Resumindo, o SNC é acometido por alterações morfológicas e funcionais que prejudicam a coordenação inter- e intramuscular, a capacidade de controle motor, velocidade e intensidade de transmissão neural para o sistema nervoso periférico. Em contrapartida, o treinamento resistido (TR) é uma maneira profilática e capaz de reverter as negativas alterações que ocorrem com o processo do envelhecimento.
2.2 TREINAMENTO RESISTIDO PARA IDOSOS
O TR é composto por um estímulo mecânico externo que objetiva melhora na capacidade de produção de força máxima, rápida e resistência muscular. Para a realização das tarefas diárias o idoso deve ser capaz de produzir força e por isso torna-se importante um adequado programa de TR (BRILL et al., 2000). Um programa de TR é composto por variáveis agudas que interferem ao longo de todo um período de intervenção e, por conseguinte a capacidade funcional do idoso. Dentre as variáveis agudas pode-se citar (1) volume do treino, (2) intervalo entre as series, (3) velocidade de contração e (4) tempo sob tensão.
Segundo o Colégio Americano de Medicina do Esporte (ACSM, 2011), idosos fisicamente ativos que iniciem um regime de TR devem realizar uma serie de 10-15 repetições e cargas variando entre 40-50% de 1RM. Depois de atingir um nível aceitável de condicionamento muscular, e com o intuito de promover melhoras na força e potência muscular recomenda-se realizar 2 à 4 séries de 10-15 repetições para ganhos de força com cargas variando entre 40-50% 1RM. Já para desenvolver a potência muscular é recomendado utilizar 20-50% de 1RM (ACSM, 2011). Alguns estudos indicam que o risco de quedas acidentais e consequente fraturas estão mais relacionadas com declínio na potência do que na
força muscular. Dessa maneira, tem sido sugerido que o TR para pessoas idosas deva enfatizar o desenvolvimento da potência.
A velocidade de execução entre os TR com foco no ganho de força máxima e rápida diferem. Enquanto o TR de força máxima a produção de força máxima dura entre de 2-3 segundos, o TR de força rápida dura ~1 segundo. Além disso, o TR de força rápida pode ser executado com ou sem o adicional de carga externa. Para isso, treinadores pessoais empregam o treinamento chamado pliométrico. Em revisão sistemática, Byrne e colaboradores (2016) encontraram que a velocidade máxima de movimento é um componente importante para o desempenho funcional. Neste estudo os autores demonstraram a eficácia do método de TR com foco na força rápida, seria mais eficaz do que o TR com foco na força máxima no desempenho funcional (BYRNE et al., 2016).
No estudo de Chandler et al. (1998), 50 mulheres acima de 64 anos de idade oriundas de casa de abrigo para idosos voluntariam-se para um período de intervenção de TR. As idosas foram alocadas durante 10 semanas entre grupo exercício (3x/sem) composto por exercício resistido com borracha e massa corporal para membros inferiores e grupo controle. Foram encontrados aumentos de 9 a 16% na força muscular dos membros inferiores, enquanto que para o grupo controle houve declínio de 3% da força. Outros estudos relataram que um adequado programa de TR em idosos promoveu ganho de força similar ou maior do que o encontrado em jovens (CHARETTE et al., 1991; FIATARONE et al., 1990; FRONTERA et al., 1990; PYKA et al., 1994). Dois destes trabalhos reportaram aumentos no valor da força dinâmica máxima (1RM) após 2-3 meses de TR tanto em homens, quanto em mulheres idosas (CHARETTE et al., 1991; FIATARONE et al., 1994). As modificações positivas que ocorrem devido ao TR também são expressas em nível celular, porém os resultados com relação a aumento da velocidade de contração muscular são distintos entre os gêneros.
Portanto, Trappe e colaboradores propuseram dois distintos estudos (2000, 2001) com o intuito de investigar a nível celular o efeito de 12 semanas de TR na função contrátil de fibras musculares isoladas do músculo vasto lateral entre homens e mulheres. Em ambos estudos os autores relataram aumento no tamanho da célula muscular, força de ambas fibras (i.e., lenta e rápida). Porém, duas observações precisam ser salientadas. As aparentes mudanças foram mais pronunciadas nas fibras do tipo I nos homens idosos. E nas mulheres idosas não foram observadas mudanças na velocidade de contração da fibra muscular e na potência muscular normalizada. Em suma, muitos estudos mostraram que a capacidade de produção de força pode ser melhorada em indivíduos idosos (FARINATTI, 2002).
2.3 CONTEXTO DO TREINAMENTO RESISTIDO
O TR é um dos métodos mais utilizados para melhorar a aptidão física e para o condicionamento de atletas (FLECK, KRAEMER 2017). A força pode ser manifestada de diferentes maneiras, sendo: força máxima, força rápida e resistência muscular localizada (MOURA, 2003). Cada uma delas possui características diferentes de contração e por isso exigem diferentes tipos de TR específicos para o seu aprimoramento. O TR destas pode ser realizado através de exercícios com pesos, em máquinas, exercícios pliométricos, corridas em ladeiras etc. (FLECK, KRAEMER 2017). A reação fisiológica aos exercícios é chamada de adaptação, está ocorre de forma específica ao tipo de TR, por isso o aprimoramento dos diferentes tipos de força requer diferentes tipos de adaptações sistêmicas (FLECK, KRAEMER 2017). Acerca da adaptação, é importante considerarmos a Síndrome da Adaptação Geral (SAG) de Hans Salye. A SAG constitui-se na soma de reações fisiológicas sistêmicas decorrentes de um agente estressante ao organismo, como por exemplo, a alta demanda fisiológica utilizada na produção de força (FLOSI, 1947). Flosi (1947) afirma que a SAG pode ser distinguida em três fases: 1- reação de alarme, 2- fase de resistência, 3- fase de exaustão, esgotamento ou falência.
Figura 1. Relação entre as respostas ao treinamento e as fases que constituem a Síndrome da adaptação geral (SAG).
Fonte: Adapatado de Cunanan et al. 2016.
A primeira é descrita por Ballone (2015) pelo estresse agudo, que ativa o eixo hipotálamo-hipófise-supra-renal e secreta adrenalina e noradrenalina na corrente sanguínea. Diferentes reações são desencadeadas, algumas apenas decorrentes da lesão causada pelo
estresse e outras representam processos de reação e adaptação, com isto são classificadas em subfases de choque e contra-choque, respectivamente (FLOSI, 1947). O mesmo autor ainda explica que o organismo só entra na fase de resistência quando a atuação do agente estressor é continuada, o que reflete na união de todas as anteriores reações não especificadas provocadas pela adaptação gerada e aumenta a resistência ao agente agressor. Na fase de esgotamento ocorre a perda de adaptação em decorrência da ação prolongada de um estímulo, representado pela soma de todas as reações sistêmicas, não especificadas.
Podemos visualizar a aplicação da teoria da Síndrome de Adaptação Geral de Selye (1946), acerca do contexto do treinamento de força (TF), no início de determinado exercício o músculo passa pela fase de alarme (1) onde se encontra temporariamente mais fraco em resposta (2) a tensão aplicada. Continuando o exercício, o músculo entra na segunda fase gerando adaptação (aumentando a força muscular) para melhor resistir ao estresse. Porém se o músculo, ou grupamento muscular, continua executando determinado exercício por um período mais prolongado, este pode entrar em exaustão e perder a capacidade de adaptação que fora adquirida (STOPPANI, 2017).
Ao iniciar um programa de TF, o aumento na força ocorre em consequência de adaptações neurais a piori e a posteriori morfológicas (HAKKINEN et al., 1985).
Figura 2. Relação entre o tempo de prática no treinamento de força e o desenvolvimento da força conforme o tipo de adaptação, sendo estas adaptações neurais e morfológicas (ex: hipertrofia).
Fonte. Adaptado de Sale (1988).
Conforme ilustrado na figura 2, os ganhos iniciais resultam das adaptações neurais que envolvem ajustes no SNC com o intuito de adquirir maiores habilidades e eficiência no recrutamento dos músculos. Estes ajustes ocorrem pela ação de três mecanismos: aumento do número de unidades motoras (UMs) recrutadas (HAKKINEN et al., 1985), aumento da
frequência (velocidade) de disparo das UMs e redução na co-ativação dos grupos musculares antagonistas (opostos) ao movimento executado (BRENTANO; PINTO, 2001). Com o avançar do programa de TR as adaptações começam o processo de intercâmbio entre os processos neurológicos para os morfológicos. Dentre estas adaptações morfológicas podemos citar: aumento da área de secção transversa (AST) e da proporção das fibras do tipo I e II, aumento no número de sarcômeros em paralelo, logo um aumento no ângulo de penação e com isso hipertrofia (i.e., AST) (KAWAKAMI et al., 1995)
O aumento AST das fibras musculares pode ocorrer em diferentes tipos de fibras musculares apesar de apresentarem características de contrações diferentes, e por isso são classificadas de acordo com alguns métodos. Segundo o método histoquímico, as fibras são classificadas em fibras do tipo I e tipo II. Fibras do tipo I ou oxidativas executam a contração de forma lenta e possuem alta resistência à fadiga, enquanto as fibras do tipo II são caracterizadas por uma baixa/moderada resistência à fadiga e são capazes de contrair mais rapidamente (MINAMOTO, 2005).
Figura 3. Ilustrações do arranjo dos sarcômeros em série e sarcômeros em paralelo.
Fonte. Adaptado de Bridi (2008).
O número de sarcômeros em paralelo está associado à espessura muscular, e afeta diretamente a capacidade de produzir força (TAMBORINDEGUY, 2016). O ângulo de penação diz respeito ao ângulo entre a direção das fibras musculares e a linha de geração de força de um músculo, e este sofre um aumento em consequência do aumento no número de sarcômeros em paralelo (Figura 3). Em revisão sobre arquitetura muscular em idosos Baptista e Vaz (2009) elucidaram o aumento significativo do ângulo de penação dos músculos hipertrofiados. Conforme analisado anteriormente, o TF desencadeia uma série de adaptações
e respostas. No próximo tópico abordaremos algumas destas respostas ao treinamento de força, analisadas de forma aguda.
2.4 SUBSTRATOS ENERGÉTICOS DO TREINAMENTO FÍSICO
Existem três diferentes vias energéticas que subsidiam o fornecimento de energia para a realização das mais variadas tarefas e exercícios, sendo sistema do fosfagênio (Creatina fosfato – CP), sistema glicolítico e sistema oxidativo. A duração do sistema CP é de ~5-7 s em adultos e ~3-5 s em crianças (WEINECK, 2005). Contudo, para Sampaio (2005) as reservas de CP normalmente são esgotadas em até 10 s de exercício intenso (e.g., de 100 m, lançamentos de dardo e martelo). Com isso o metabolismo alático, adenosina trifosfato (ATP-CP), apresenta o mais rápido fornecimento de energia dentre os sistemas energéticos. De acordo com Foss e Keteyian (2000) esta rapidez do sistema alático (ATP-CP) corresponde a natureza de suas características, sendo: menor número de reações químicas, não necessita de oxigênio (intramuscular e conta com o armazenamento de adenosina trifosfato ATP) e de CP dentro dos mecanismos contráteis do músculo. Assim como no anterior, o sistema glicolítico também não necessita de oxigênio e tem como resultado o ácido lático (subproduto), um dos responsáveis pela fadiga muscular.
O acúmulo do lactato sanguíneo ocorre nos exercícios máximos com 1 a 3 minutos de duração (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2008). Os mesmos autores acrescentam que para continuar em exercício intenso a ressíntese do ATP deve acontecer rapidamente. Atividades físicas de média (5 km de corrida, jogo de basquete) e longa duração (triathlon, maratona) utilizam fontes aeróbicas de energia (TUBINO, 2003). O sistema glicolítico participa ativamente nos primeiros 1-3 min, após esse período a produção de energia é obtida principalmente do sistema oxidativo. Ao longo da sessão de treinamento físico o metabolismo responde de diversas maneiras, com o objetivo de recuperar a homeostase. Uma destas respostas corresponde à mudança na capacidade do músculo de produzir força, resultado de uma alteração no processo de excitação-contração-relaxamento (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003). Esta alteração acontece em decorrência de uma diminuição na frequência de ativação muscular em nível do neurônio. Essa redução na frequência pode ser ocasionada por alguns fatores tais como uma diminuição do neurotransmissor (acetilcolina) ou uma falha na propagação do potencial de ação (possivelmente ocasionada devido à saída de potássio intracelular e à entrada de água).
Durante o exercício existe uma bomba de sódio/cálcio e um fluxo de cálcio (Ca2+) passando pelos canais de cálcio, porém o influxo do Ca2+ modula a atividade dos canais de potássio e determina o aparecimento da fadiga (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003). A fadiga aguda pode ser caracterizada por uma diminuição da produção de força e pode ser manifesta em fadiga aguda central e periférica. A fadiga aguda central ocorre em uma ou mais estruturas nervosas que fazem a manutenção e produção do controle de contração muscular. Por outro lado, a fadiga aguda periférica ocorre devido à uma falha ou limitação do recrutamento das UMs (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003; MATERKO et al, 2010; SILVA; ROCHA; PAZ, 2009; SOUZA, 2010; DOMINGOS, 2017).
De acordo com alguns autores (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003) a origem da fadiga está associada com a especificidade das fibras musculares recrutadas durante a atividade realizada. O retículo sarcoplasmático presente nas fibras de contração rápida é mais desenvolvido e por isso libera mais facilmente o Ca2+ no interior da célula muscular do que comparado às fibras de contração lenta, estas por sua vez apresentam maior eficiência na produção de energia, devido ao seu sistema oxidativo. Em exercícios de curta duração e alta intensidade o aparecimento da fadiga periférica se dá através do acúmulo de prótons e alterações para níveis mais ácidos do Ph, semelhante ao que ocorre em contrações isométricas. Os dois tipos de atividades utilizam a energia principalmente por meio do sistema anaeróbio e acumulam prótons e lactato. (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003). O Ph interfere diretamente nos mecanismos contráteis do músculo, conforme observado em estudos com miofibrilas isoladas e amienilizadas que a tensão máxima pode ser alcançada depois da adição de Ca2+. Em um estudo realizado com modelos animais, verificou-se que o aparecimento da fadiga está associado às alterações na função do retículo sarcoplasmático e no sarcômero, associando alterações nas pontes cruzadas com o aumento do cálcio sensitivo. (SANTOS; DEZAN; SARRAF, 2003).
A fadiga periférica é consequência de uma falha em alguns processos que caracterizam informações transmitindo-as entre as células nervosas por meio de impulsos elétricos conhecidos como potenciais de ação. Existe um período denominado período refratário em que ocorre a limitação da taxa de sinais transmitidos entre neurônios sendo composta por duas fases: absoluta e a relativa (BECK et al., 2011).
Figura 4. Relação entre o tempo (em milésimos) de exposição ao estresse e as fases do período refratário (absoluto e relativo).
Fonte: Adaptado de Hodgkin; Huxley (1952).
Como o nome sugere no período absoluto nenhum potencial de ação consegue ser propagado, isto porque um novo estímulo não consegue sobrepor o atual, caracterizando um estado inativo. Porém, após o período refratário absoluto a inativação reduz gradualmente visto que alguns canais de NA+ já retornaram à sua posição de repouso, o que resulta em novos potenciais de ação propagados (BECK et al., 2011).
Da mesma forma que cada tipo (i.e., anaeróbio, aeróbico) de exercício requer diferentes substratos energéticos, cada manifestação da força (i.e máxima e rápida) requere diferentes tipos de treinamento.
2.4.1 Tipos de treinamento para ganho de força máxima
O termo força máxima corresponde ao maior valor de força produzido em uma contração voluntária isométrica (ANDERSEN; AAGAARD, 2006). Para mensurar este valor de produção de força são aplicados testes e utilizados protocolos com contrações musculares concêntricas, excêntricas e isométricas. Durante uma ação muscular concêntrica o músculo está contraindo e encurtando de modo a vencer uma resistência, ou um peso. Já durante a ação muscular excêntrica, na qual o músculo está alongado, porém também apresenta contração para o controle do movimento. Por fim, a ação muscular isométrica é caracterizada por ausência de movimento aparente e com isso a força exercida é igual à resistência (FLECK; KREMER, 2017). O treino com foco no desenvolvimento de força máxima, do ponto de vista das séries, deve ser feito com baixo volume e alta intensidade. O número de repetições por
série deve ser de 1-6RM, intensidade ≥ 85% de 1RM, ˃ que quatro series e três minutos ou mais de intervalo entre séries e exercícios se tratando de adultos jovens (UCHIDA; NAVARRO; PONTES JUNIOR, 2009).
Alguns estudos realizados com idosos (GALVÃO; TAAFFE, 2005; CANNON; MARINO, 2010) não encontraram diferenças significativas com relação ao volume de treinamento para ganhos de força. Os estudos compararam o treinamento com uma série e três séries e acredita-se que o motivo da ausência de diferenças está na utilização de limiares mais baixos para incrementos de força (RHEA et al., 2003). No período inicial de treinamento uma ou três séries assegurariam ganhos semelhantes na capacidade de produção de força de idosos. (WOLFE et al., 2004)
Independentemente do número de séries, para o aprimoramento da força máxima o treinamento deverá ser intenso e de curta duração. Exercícios de alta intensidade exigem uma grande demanda de ATP e com isso a fadiga muscular logo acontece. Neste contexto o sistema anaeróbio contribui com a maior parte do total de ATP ressintetizado (CAPUTO et al., 2009). Em um treinamento visando a melhora da força máxima o intervalo de recuperação entre as séries é maior do que comparado ao treino para hipertrofia, isso porque a capacidade do sistema energético ATP-CP precisa estar o mais recuperado possível do ponto de vista dos substratos.
Tillin et al. (2011), conduziram um estudo para investigar a contribuição da ativação agonista e antagonista, mudanças na força máxima e rápida após 4 semanas de treinamento de força isométrica unilateral. Foram relatados ganhos de força na perna treinada (20%) em grande parte devido à ativação agonista aumentada, durante o esforço voluntário máximo sem mudança na posição da relação força-agonista. A taxa de desenvolvimento de força (TDF) normalizada pelo pico de torque isométrico máximo, utilizada para mensurar a força rápida, diminuiu durante a janela de tempo de 50 a 100 ms. Apesar da relação entre força rápida e máxima, os resultados deste estudo mostraram que os ganhos de força relatados foram devidos as adaptações especificas para a produção de força máxima e isso não foi transferido para a força rápida.
Já Tillin et al., (2012a), realizaram um estudo de 4 semanas com o objetivo de comparar as adaptações neuromusculares ao treinamento de força máxima e força rápida. Participaram do estudo 19 homens não treinados alocados em dois grupos, treinamento de força máxima (FM; n = 9) ou força rápida (FR; n = 10). Em cada contração, o grupo FM foi instruído a contrair 75% de sua força voluntária máxima (FVM) e manter por 3 s, enquanto o grupo FR foi instruído a empurrar o mais rápido e duramente possível por ~ 1-s. A FVM
aumentou nos dois grupos, mas esse aumento foi maior no grupo IS (IS; + 21%, IR, + 11%; P≤0,001) A força rápida aumentou em todos os tempos observados (50,100 e 150 ms desde o inicio da contração) no grupo IR, porém permaneceu inalterada no grupo IS.
Balshaw et al. (2016), propuseram 12 semanas de treinamento, os participantes foram alocados em três grupos: grupo de contrações isométricas rápidas (IR), contrações isométricas sustentadas (IS) e controle. Encontraram um maior incremento no torque voluntário máximo do grupo que realizou contrações isométricas sustentadas. Os grupos IR e IS aumentaram a força máxima mais do que o grupo controle, sendo observado aumentos mais expressivos no grupo IS (23 vs. 17%). O tempo sob tensão e magnitude de carga foram sugeridos como sendo estímulos de treinamento importantes para a adaptação da força máxima. Porém no grupo IR o tempo sob tensão foi muito curto e ainda assim foram observadas melhoras, com isso concluiram que contrações rápidas com altas cargas parecem ser meios eficientes de aumentar a força máxima sem a necessidade de contrações musculares sustentadas.
2.4.2 Tipos de treinamento para ganho de força rápida
A força rápida pode ser definida como a habilidade do segmento muscular aplicar uma força e partir do estado de repouso o mais rápido possível (LANÇA, 2009; SOUZA, 2010). O tempo do exercício deve ser muito curto e realizado de forma “mais rápida possível”. Existem diferentes métodos de desenvolvimento de força rápida e recomenda-se a variação destes com volumes, densidades e frequências constantes para cada método (LANÇA, 2009; SOUZA, 2010). A maioria dos métodos envolve exercícios resistidos em máquinas (i.e., weight stack machines) e o treinamento pliométrico (utiliza o ciclo alongamento-encurtamento, geralmente através de saltos (LANÇA, 2009; SOUZA, 2010). Em detrimento de sua relação direta com a força rápida e para o melhor desenvolvimento desta, deve-se trabalhar a coordenação intra e intermuscular (LANÇA, 2009; SOUZA, 2010).
A taxa de força gerada por este impulso geralmente não representa a capacidade máxima de produção de força do indivíduo. Reflete basicamente o quanto o indivíduo consegue produzir força em pouco tempo, levando em conta a resposta da comunicação do sistema neural com o periférico. A taxa de desenvolvimento de força (TDF) é definida por Aagaard et al. (2002) como a inclinação da curva força-tempo obtida em condições isométricas ou dinâmicas. Esse parâmetro geralmente é utilizado para medir a capacidade de produzir força muscular rapidamente, como na força rápida. Desde o início da contração
muscular a TDF sofre interferência de distintos parâmetros fisiológicos em diferentes intervalos de tempo (ANDERSEN; AAGAARD 2006)
A TDF subdivide-se em fases; inicial (intervalos até 100 ms iniciais da contração muscular) e tardia (intervalos de mais de 100 ms a partir do início da contração) (TAMBORINDEGUY, 2016). A parte neural (recrutamento da unidade motora, frequência de disparo e eletromiografia do musculo agonista), a composição da cadeia pesada de miosina e a fibra muscular (tipo e tamanho da fibra) são os fatores que influenciam a fase inicial da TDF. A fase tardia é influenciada pela rigidez muscular a quantidade de sarcômeros em série (FUKUNAGA et al., 1997) e pela área de secção transversa (ASC) (SAMOZINO et al. 2008). Outro fator que exerce influência na TDF está relacionado aos aspectos metodológicos que correspondem, por exemplo, a instrução fornecida pelos avaliadores aos indivíduos que participam de testes com a produção de uma contração muscular voluntária máxima (TAMBORINDEGUY, 2016). Podem ser utilizados três tipos de instruções, com as expressões “o mais rápido possível”, “o mais forte possível” e/ou “o mais rápido e forte possível”. Quando utilizada apenas a primeira instrução, os valores da taxa de disparo das unidades motoras são maiores do que se comparado com a expressão “o mais forte possível” (CHRIST et al., 1993).
Ao utilizar apenas a instrução de “o mais forte possível” os valores de força máxima se apresentam superiores do que comparado com a primeira expressão (de velocidade) (CHRIST et al., 1993). Em testes com o comando de “o mais rápido e forte possível” o valor da taxa de disparo das unidades motoras é inferior em comparação com a utilização apenas do comando centrado na velocidade (SAHALY et al., 2001). Assim, podemos concluir que a taxa de desenvolvimento de força sofre influência de mecanismos neurais, e também de mecanismos morfológicos e metodológicos (MAFFIULETTI et al. 2016). Dentre os aspectos neurais é importante salientar a velocidade de condução do estímulo neural, frequência e taxa de disparo das unidades motoras.
Sousa (2016) realizou um estudo para investigar o efeito de três protocolos de treinamento de força na taxa de desenvolvimento de força (TDF) em 27 estudantes do sexo masculino, fisicamente ativos e sem experiência no treinamento de força. Os participantes foram separados em três grupos: Grupo 1: treino balístico; Grupo 2: força máxima sem orientação; Grupo 3: força máxima com orientação de execução rápida. O grupo do treino balístico realizou exercícios apenas com o peso corporal ou exercícios que envolviam peso menor do que o seu próprio e eram instruídos a realizar de forma mais rápida possível. Os
outros dois grupos foram instruídos com um protocolo de força tradicional e exercícios essenciais, como o agachamento.
A diferença entre estes dois grupos é que o grupo 3 recebeu a orientação para realizar o mais rápido possível e o grupo 2 não foi instruído de nenhuma forma. A intervenção foi realizada em 8 semanas e o programa de treino de força máxima com instrução mostrou ser mais eficaz do que os demais no aprimoramento da TDF, particularmente nos intervalos de tempo da fase tardia. Tillin et al. (2012b) conduziram um estudo de 4 semanas com o objetivo de investigar as adaptações neurais e periféricas que ocorrem no treinamento de força rápida. Participaram do estudo 10 homens e estes realizaram contrações isométricas rápidas (1 s), a força foi registrada antes e depois do treino em intervalos de 50 ms desde o início da força (F50, F100 e F150ms). Os autores mediram também a força voluntária máxima (FVM) e imagens de ultrassom do vasto lateral foram registrados durante contrações em rampa a fim de avaliar a rigidez da unidade músculo-tendinosa entre 50 e 90% de FVM.
Após as 4 semanas de treinamento foi encontrado um aumento em todos os intervalos de tempo (F50 (+ 54%), F100 (+ 15%) e F150 (+ 14%). Tillin et al. (2012) concluiram com este estudo que as adaptações neurais expressas pelo reforço do drive neural agonista provocaram a melhora da produção de força voluntária rápida na fase inicial da contração, enquanto a FVM foi responsável pela melhora na fase final da contração. Confome citado acima no estudo conduzido por Sousa (2016), o treinamento da força máxima pareceu ser mais eficiente do que o balístico (força rápida) no aprimoramento da força rápida, porém tais resultados contrariam o desfecho de vários outros estudos (TILLIN et al., 2010; TILLIN et al., 2011; TILLIN et al., 2012a; TILLIN et al., 2012b; BALSHAW et al. 2016; TILLIN et al., 2018) e também o princípio da especificidade.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA
De acordo com a natureza, este estudo caracterizou-se como observacional, pois envolveu a observação de fenômenos e quantitativo devido às variáveis expressas por números. Esta pesquisa teve como objetivo descrever as características de determinados fenômenos, e por isso foi classificada como uma pesquisa descritiva. O tipo de corte foi transversal, pois foi realizada intervenção em apenas um momento e finalidade aplicada, ou seja, buscou a produção de conhecimentos científicos para aplicação prática (FONTELLES et. al, 2009).
3.2 PARTICIPANTES DA PESQUISA
Com a utilização de trabalhos anteriores que apresentaram o mesmo desenho experimental (WALKER et al., 2013; KRÜGER et. al, 2019) a amostra foi calculada por meio do software G*Power 3.1.9.3 (Düsseldorf, Alemanha) com poder de 80% de que uma diferença de tratamento possa ser detectada para uma probabilidade de 5% e um tamanho de efeito de 0,20. Tomou-se como base valores de diferença significativa nos valores de CVIM assumindo-se o desvio padrão de 30 N·m. Dessa maneira, se estimou um tamanho amostral de 16 homens idosos. Com isso, foram incluídos na amostra homens com 60-75 anos de idade; fisicamente ativos e não praticantes de TR por pelo menos seis meses. Foram adotados os seguintes critérios de exclusão: dores articulares incapacitantes e problemas cardíacos. Para avaliar o nível de atividade física dos voluntários, utilizamos o questionário internacional de atividade física versão longa (IPAQ-longa) (CRAIG et al., 2003). Foram excluídos do estudo indivíduos com lesão prévia nos membros inferiores, cardiopatas, diabéticos, ou outros problemas que o impossibilitem de realizar esforços vigorosos. Todos os voluntários assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) antes do começo do estudo (CAAE: 84199318.6.0000.0121, CEPH: 2.572.250). O estudo foi conduzido de acordo com o tratado de Helsinski.
3.2.1 Caracterização dos participantes
Selecionamos 15 participantes para o estudo, porém devido a imprevistos de saúde e de compromissos pessoais finalizamos o estudo com apenas sete participantes (Tabela 1).
Tabela 1. Características descritivas dos participantes do estudo. Média DP CV (%) Idade (anos) 66,4 5,7 8,6 Massa corporal (kg) 70,8 8,9 12,6 Estatura (m) 1,65 0,04 2,5 IPaq (min/sem) 3943,6 3579,0 90,8 3.3 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
Como os participantes não são praticantes de TR, os mesmos realizaram cinco visitas prévias (intervalo de 96 h entre os dias) ao laboratório de esforço físico (LAEF) para familiarização às avaliações neuromusculares (i.e., CIVM e TDT) e PSE. Foi feito um aquecimento prévio de 5 min a 50-70 watts na bicicleta ergométrica (Ergo-Fit, Ergo Cycle 167, Pirmasens, Alemanha) alocada no Laboratório de Biomecânica da UFSC.
Após 72 h do último dia de familiarização, os sete participantes foram randomizados para alocação nos protocolos P1 (isométrico balístico) ou P2 (isométrico sustentado). Foram feitos testes para mensurar a CIVM e TDT pré-protocolo (1 ou 2), imediatamente após e 1, 3 e 8 min após. Após a realização do primeiro protocolo foi dado uma pausa de sete dias e em seguida os sujeitos foram orientados ao segundo protocolo (desenho cruzado randomizado). Dessa maneira, os voluntários foram conduzidos ao delineamento cruzado controlado (Figura 5).
Figura 5. Visão geral do presente desenho experimental
V1: Visita 1 ; V2:Visita 2 ; V3:Visita 3 ; V4:Visita 4 e V5:Visita 5 Fonte: Acervo do autor
3.4 PROTOCOLOS DE FORÇA ISOMÉTRICA MÁXIMA SUSTENTADA E BALÍSTICA Durante o protocolo balístico (P-1) os voluntários executaram 5 séries constituídas por 10 contrações isométricas rápidas com duração de 1-1,5 s a ≥80% CIVM com intervalos de 5 s entre as repetições e de 20-s entre séries. Adicionalmente, durante todo o P-1 os voluntários foram monitorados a realizar os esforços a partir do repouso, sem realização de contramovimento. Além disso, o comando “mais rápido e mais forte possível, porém com ênfase na parte rápida” foi constantemente fornecido. Já durante o protocolo isométrico sustentado (P-2) os voluntários realizaram 3 séries de 6 repetições e foram instruídos a aumentar a força linearmente em 2 s, atingir o seu platô de força (i.e., 75% da CIVM) e sustentar por 3 s. Foram conferidos intervalos de 2 s entre as repetições e de 2 min entre as séries (Figura 6).
Figura 6. Ilustração gráfica dos protocolos.
Fonte. Acervo do Autor.
Durante o P-1, os voluntários receberam a instrução para realizar o esforço “o mais forte e rápido possível, porém com ênfase na força”. No entanto, durante o P-2 não foi fornecida instrução de execução da força de maneira rápida. Adicionalmente, em ambos os protocolos, a PSE foi aferida ao final de cada serie com a utilização da escala OMNI-RES
(OMNI-Resistance Exercise Scale), conforme previamente informado. O volume (serie x reps x tempo x intensidade) para cada protocolo está descrito na tabela 2.
Tabela 2. Protocolos isométricos utilizados no presente estudo.
Grupo Series Repetições Tempo (s) Intensidade (% CIVM) Volume Total
P-1 5 10 1 80 40,5 u.a.
P-2 3 6 3 75 40 u.a.
CIVM: Contração isométrica voluntária máxima; P-1: Protocolo balístico; P-2: Protocolo sustentado.
3.5 AVALIAÇÕES NEUROMUSCULARES 3.5.1 Contração isométrica voluntária máxima
Inicialmente foi feito um aquecimento geral na bicicleta ergométrica (Ergo-Fit, Ergo Cycle 167, Pirmasens, Alemanha) de 5 min a 50-70 W. Em seguida os voluntários realizaram um aquecimento específico, onde foram realizadas quatro contrações isométricas com duração de 3 s a 30, 50, 70 e 90% da CIVM subjetiva com 30 s de intervalo entre contrações. Posteriormente, os voluntários realizaram 10 contrações concêntricas/concêntricas para extensores e flexores de joelho a 180º·s-1 Os protocolos CIVM foram realizados no dinamômetro isocinético de extensores de joelho de maneira unilateral (Biodex system 4, Shyrley, New York, EUA).
Os sujeitos foram posicionados no isocinético com as articulações dos joelhos e quadril flexionados em 70° e 85° (0º = extensão completa), respectivamente. Para mensurar a CIVM foram feitas 3 tentativas e nos casos em que ocorreu uma oscilação maior que 5%, uma 4ª tentativa foi realizada. As contrações tiveram duração de 5 s e serão obedecidos intervalos de 2 min entre tentativas. Durante a avaliação da CIVM, os voluntários foram monitorados a realizar os esforços a partir do repouso, sem realização de contramovimento. O comando verbal “o mais forte possível” foi utilizado para mensurar as CIVM (AAGAARD et al., 2002).
3.5.2 Taxa de desenvolvimento de torque máxima e submáxima
Para avaliar a TDTsub foram realizadas cinco tentativas com duração entre 1 a 1,5 s a 80% da CIVM, com intervalos de 20-s entre tentativas. Os participantes foram instruídos a realizar a força “o mais rápido e mais forte possível”, porém com ênfase na fase “rápida” da contração. Bem como durante as avaliações da CIVM, os voluntários foram monitorados a realizar os esforços a partir do repouso, sem realização de um contramovimento. A partir das
5 contrações, foram avaliadas as 3 (i.e., maior inclinação e produção de torque) melhores para posteriores análises (MAFFIULETTI et al., 2016). Analisamos a contração com maior aclive de pico (isto é, Δtorque/Δtempo) foi usada para calcular a TDT em diferentes períodos (0-50 e 0-200 ms) (MAFFIULETTI et al., 2016). Já para o cálculo da TDTmax foram utilizadas as curvas oriundas das CIVM para análise e o maior valor e inclinação foi utilizado para análise estatística (AAGAARD et al., 2002).
3.6 PERCEPÇÃO SUBJETIVA DE ESFORÇO
A PSE é uma variável que pode auxiliar no controle da intensidade de esforço produzido e paralelo a ela foram criadas escalas que verificam a ação da PSE relacionada as variáveis do treino de força. Neste trabalho utilizamos a escala de OMNI-RES elaborada e validada por ROBERTSON et al. (2003) que é composta por figuras ilustrativas com levantamento de peso, a fim de relacionar o esforço percebido especificamente após o TR (Figura 6). A PSE foi aferida nos testes de CIVM e TDT pré-protocolo, em cada intervalo de série do P1 e P2, logo após e 1, 3 e 8 min após os protocolos, em ambos os grupos, por meio da pergunta: “Quão forte foi a sessão/protocolo do dia, com 0 sendo muito, muito fácil e 10 sendo muito, muito difícil?”. Os valores médios foram analisados por toda sessão de protocolo (FOSTER et al., 2001). Desde que este método foi reconhecido como método “autossuficiente” para monitorar as cargas de treinamento ao longo de uma temporada inteira (HADDAD et al., 2017).
Figura 7. Escala OMNI-RES para exercícios resistidos em adultos.
Fonte. ROBERTSON et al. (2003).
3.7 ESCALA VISUAL ANALÓGICA DE DOR
A dor muscular foi avaliada por uma escala visual analógica (EVA) de 100 mm de linha contínua, que 0 mm representa "sem dor" e 100 mm representa "muito, muito dolorido" (Figura 7). Enquanto um examinador experiente tocava no ventre do músculo quadríceps, os participantes foram solicitados a realizar uma extensão e flexão do movimento do joelho. Assim, cada sujeito informou o nível de sensibilidade (CHEN; NOSAKA, 2006).
Figura 8. Escala visual analógica (0 - 100 mm) para aquisição do nível de sensibilidade auto-relatado.
3.8 TRATAMENTO ESTATÍSTICO
Foi utilizada a análise por meio de estatística descritiva com fim de descrever as variáveis (média ± desvio padrão [DP]), intervalo de confiança de 95% (IC 95%) oriundos do pacote estatístico SPSS (SPSS, EUA). As normalidades dos dados foram analisadas pelo teste de Shapiro-Wilk e a homogeneidade dos dados pelo teste de Levene. A reprodutibilidade dos dados foi analisada pelo cálculo do coeficiente intra-classe (ICC3,1) e pelo coeficiente de variação (%CV). Para análise estatística da CIVM, TDTmax e TDTsub foram utilizadas séries de ANOVAS de dois fatores e medidas repetidas foi realizada para identificar diferenças significativas e caso houvessem diferenças o teste post-hoc de Bonferroni foi realizado. Já para testar possíveis diferenças entre os momentos pré vs pós PSE e entre os momentos pré vs 8 min EVA foram utilizados testes não-paramétricos (Friedman). Para todas as análises o nível de significância adotado foi de 5%.
4. RESULTADOS
4.1 REPRODUTIBILIDADE DOS DADOS
O nível de reprodutibilidade de todas as variáveis primárias neuromusculares foi avaliado pelo coeficiente de correlação intra-classe (CCI3,1) (two-way, single measure). Já a reprodutibilidade dentre os voluntários foi avaliada utilizando o coeficiente de variação [(média/desvio-padrão) x 100, CV (%)]. Para interpretar os valores de CCI, a escala de Koo; Li et al. (2016) foi utilizada. Dessa maneira, valores entre 0 – 0,5 foram considerados como baixa reprodutibilidade, 0,5 – 0,75 moderada reprodutibilidade, 0,75 – 0,9 boa reprodutibilidade e >0,90 excelente reprodutibilidade (Tabela 3).
Tabela 3. Os valores globais do grupo estão reportados como média ± DP (n=7) para as três melhores tentativas das sessões.
1 2 3 4 5 ICC ETM CV(%) CIVM (N·m) 186 ± 43 182 ± 40 182 ± 37 178 ± 36 182 ± 39 0,97 10,9 6,1 TDTmax (N·m·s-1) 0-50 ms 957 ± 396 972 ± 467 748 ± 560 892 ± 479 883 ± 460 0,98 90,4 10,5 0-200 ms 619 ± 280 654 ± 257 486 ± 363 586 ± 300 567 ± 296 0,97 53,7 8,7 TDTsub (N·m·s-1) 0-50 ms 908 ± 540 1094 ± 441 825 ± 237 898 ± 291 902 ± 305 0,95 83,3 10,8 0-200 ms 630 ± 277 718 ± 236 533 ± 130 443 ± 108 581 ± 200 0,96 45,3 17,8 CCI3,1: coeficiente de correlação intra-classe; ETM: erro técnico de medida; CV(%): coeficiente de variação dentre os
sujeitos; CIVM: Contração isométrica voluntária máxima; TDTmax: Taxa de desenvolvimento de torque máxima durante uma CIVM; TDTsub: Taxa de desenvolvimento submáxima durante uma contração balística a 80% da CIVM; N: Newton.
4.2 CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA VOLUNTÁRIA MÁXIMA
Não houve diferença significativa entre os P1 e P2 (p>0,05), bem como não houve redução da CIVM dentro dos protocolos nos momentos pós-avaliação (p>0,05, Figura 8).
Fonte: Acervo do autor.
4.3 TAXA DE DESENVOLVIMENTO DE TORQUE MÁXIMA E SUBMÁXIMA
Foram observadas interações (protocolo vs tempo) para a TDTmax nos intervalos prévios (i.e., 0-50 ms). No comparativo entre os momentos pré vs pós entre os dois protocolos, foi observado redução significante para o P2 (∆=48%, p=0,042). Adicionalmente, somente o P2 apresentou redução no comparativo pré vs 8 min (∆=45%, p=0,036), no entanto não foram observadas reduções nos intervalos tardios (i.e., 0-200 ms, p>0,05). Já para os valores prévios (0-50 ms) e tardios (0-200 ms) da TDTsub não foram observadas mudanças ao longo do tempo (p>0,05) ou entre os protocolos (p>0,05, figura 9).
TDTmax: Taxa de desenvolvimento de torque máxima; TDTsub: taxa de desenvolvimento submáxima; b) a 50 ms após o onset de contração a 100% da CIVM; c) a 200 ms após o onset de contração a 100% da
CIVM; d) a 50 ms após o onset de contração a 80% da CIVM; e) a 200 ms após o onset de contração a 80% da CIVM. *Diferença significativa entre os protocolos no momento pós; #Diferença significativa entre o momento pré vs 8 min no P2.
4.4 PSE E ESCALA VISUAL ANALÓGICA DE DOR
Não houve diferenças entre o nível de PSE pós para o P1 (5,7 ± 2,4 u.a. pré vs 6,9 ± 2,8 u.a. pós, p>0,05), porém houve aumento da PSE durante o P2 (7,1 ± 2,0 u.a. Pré vs 8,6 ± 1,8 u.a., p=0,018). Não houve diferença na PSE pós entre os protocolos (p>0.05). Não foram observadas diferenças na escala visual analógica de dor após P1 (Pós 8,4 ± 11,4 mm, p>0,05) ou P2 (Pós 5,9 ± 7,1 mm, p>0,05).
5. DISCUSSÃO
O presente estudo investigou os efeitos da fadiga muscular induzida por distintos protocolos de TR isométrico em homens idosos na capacidade de produzir força máxima e rápida em duas amplitudes de produção de força (i.e., 80 e 100% do pico isométrico). Após ambos os protocolos a CIVM e a TDTsub não sofreram reduções significantes. Já a TDTmax sofreu significante redução no protocolo isométrico sustentado logo após e 8 min pós-protocolo na janela de 0-50 ms. No entanto, o protocolo isométrico balístico não promoveu quaisquer reduções. Estes achados sugerem que treinamento resistido isométrico balístico de baixo volume é um método que não acarreta fadiga periférica em homens idosos.
5.1 EFEITOS DAS SESSÕES DOS PROTOCOLOS DE TREINAMENTO RESISTIDO A NÍVEL NEUROMUSCULAR E SUBJETIVO
Ao contrário do que foi apresentado em estudos prévios (HÄKKINEN; PAKARINEN, 1995; FERRI et al., 2006; WALKER et al., 2013; ORSSATTO et al., 2018), os presentes protocolos empregados não acarretaram em decaimento da CIVM, a qual seria o parâmetro clássico para evidenciar fadiga periférica. No entanto, este estudo difere dos anteriores supracitidos em diversos aspectos que circundam uma sessão de TR, tais como: volume, intensidade, velocidade, intervalo, tempo sob-tensão e modo de execução. A manipulação dessas variáveis afeta diretamente a instauração de fadiga muscular (TAYLOR et al., 2016). Conforme observado não houve declínio na CIVM após ambos os protocolos. Sabe-se que as reservas energéticas de ATP-CP são as únicas reservas de rápida ressíntese de potencial energético que contribuem para a continuação das máximas contrações musculares, porém são dependentes de tempo (CAPUTO et al., 2009). Por exemplo, no presente estudo o intervalo de recuperação entre as séries seguiu a razão esforço-pausa de 1:2 (P1) e 1:7 (P2) o que seria suficiente para ressíntese de substratos energéticos com os volumes de TR adotados no presente estudo (40 e 45 u.a.). Salienta-se que após o protocolo isométrico sustentado um participante aumentou o valor da CIVM após o protocolo isométrico balístico (P1) e durante o P2 três indivíduos aumentaram substancialmente os seus valores de CIVM pós. Estes resultados são inesperados apesar de ter sido realizado cinco dias de familiarização (tabela 1). Também é importante salientar que fatores externos que corriqueiramente ocorrem fora
