EFEITO DE 8 SEMANAS DE TREINO DE FORÇA COM E SEM
ELETROESTIMULAÇÃO NA HIPERTROFIA MUSCULAR DO BICEPS
BRACHII
Dissertação de Mestrado em Ciências do Desporto
Especialização em Atividades de Academia
João do Amaral Costa
ORIENTADOR
Prof. Doutor José Manuel Vilaça Maio Alves
EFEITO DE 8 SEMANAS DE TREINO DE FORÇA COM E SEM
ELETROESTIMULAÇÃO NA HIPERTROFIA MUSCULAR DO
BICEPS BRACHII
João do Amaral Costa
Mestrado em Ciências do Desporto
Especialização em Atividades de Academia
Prof. Doutor José Manuel Vilaça Maio Alves
Este trabalho é expressamente
elaborado com vista à obtenção do
grau de Mestre em Ciências do
Desporto com Especialização em
Atividades de Academia, nos
termos do decreto-lei n
o107/2008,
A realização desta dissertação representa a concretização de mais uma etapa académica. O título de Mestre é motivo de grande felicidade e não seria possível sem a ajuda e colaboração de pessoas especiais.
Em primeiro lugar gostaria de agradecer aos meus pais por nunca terem deixado de acreditar em mim e ao meu irmão por me ter conseguido aturar todos estes anos. Sem dúvida que o amor incondicional da família fez toda a diferença na superação deste obstáculo. Obrigado por tudo.
Em segundo lugar gostaria de agradecer à minha namorada Adriana Raquel Pereira França por aguentar todos os maus momentos durante este percurso sem nunca deixar de me apoiar. Obrigado pelo teu amor.
Em terceiro lugar gostaria de agradecer ao meu orientador e estimado Professor Doutor José Manuel Vilaça Maio Alves que durante os últimos 3 anos arranjou sempre um tempo para me ajudar na elaboração deste trabalho. Obrigado pela sua amizade e por todo o apoio académico e profissional.
Queria também agradecer a todos os professores e alunos da licenciatura e do mestrado de Ciências do Desporto da UTAD por permitirem que pudesse aprender com cada um deles.
Agradeço aos meus amigos e colegas de profissão, com quem lido diariamente, que promovem um espírito crítico em mim e me obrigam a ser melhor a cada dia que passa.
Por último, mas não menos importante, gostaria de deixar um agradecimento muito especial a todos os meus clientes por me incentivarem, sempre que surgia algum obstáculo, neste curto caminho em busca do conhecimento.
Agradecimentos... iv
Indice Geral... v
Índice de Figuras... viii
Índice de Tabelas... ix Lista de Abreviaturas... x Resumo... xii Abstract... xiii 1. Introdução...1 2. Revisão Bibliográfica...3
2.1. Princípios da Hipertrofia Muscular...3
2.1.1. Mecanismos de Crescimento Muscular...3
2.1.2. Magnitude do Crescimento Muscular...4
2.1.3. Contribuição Neural para o Crescimento Muscular...5
2.1.4. Estímulo de Treino para Crescimento Muscular...5
2.1.5. Metabolismo Muscular...6
2.1.6. Resposta Hormonal...6
2.1.7. Danos e Rupturas Musculares (PUMP)...7
2.1.8. Células Satélite...7
2.1.9. Síntese Proteica...8
2.2. Controlo Neural do Musculoesquelético em Exercício...8
2.2.1. Sistema Nervoso...8
2.2.2. Estrutura e Função do Sistema Nervoso...9
2.2.3. Sinais Elétricos...9
2.2.7. Sinapses...10
2.3. Relação do Sistema Nervoso com os Músculos...11
2.3.1. Resposta Motora e Ativação Muscular...11
2.3.2. Padrão de Recrutamento das Unidades Motoras...12
2.3.3. Junção Neuromuscular...12
2.3.4. Integração Sensorial-Motora...13
2.3.5. Fuso Neuromuscular...13
2.3.6. Órgão Tendinoso de Golgi...14
3. Treino de Força...15
3.1. História do Treino de Força...15
3.2. Recomendações de Treino de Força para obtenção de Hipertrofia Muscular..17
4. Eletroestimulação...18
4.1. História da Eletroestimulação...18
4.2. Princípios Fisiológicos da Eletroestimulação...20
4.2.1. Funcionamento do Circuito Elétrico...20
4.2.2. Impedância...21
4.2.3. Tamanho e Orientação dos Eletrodos...21
4.2.4. Composição dos Eletrodos...22
4.2.5. Parâmetros de Estimulação...23
4.3. Recomendações de Eletroestimulação...24
4.4. Contraindicações e Precauções...27
4.5. Eletroestimulação de Corpo Inteiro...27
5. Enquadramento...29
5.1. Relação do Treino de Força com Eletroestimulação...29
6.2. Materiais utilizados...33
6.3. Tarefas, Procedimentos e Protocolos...34
6.3.1. Recomendações...34
6.3.2. Medidas Antropométricas...34
6.3.3. Ultrassonografia...34
6.3.4. Teste 10 Repetições Máximas (10RM)...35
6.3.5. Protocolo de Treino de Força...36
6.3.6. Protocolo de Treino de Eletroestimulação ...36
6.3.7. Protocolo de Treino de Força e Eletroestimulação...36
6.3.8. Tratamento Estatistico...37
7. Resultados...38
8. Discussão...41
9. Conclusão...44
10. Limitações do Estudo...45
11. Propostas para estudos futuros...46
Bibliografia...47
Figura 2 – Somatótipos Corporais...5 Figura 3 – a) Ventre do Músculo, b) Fusoneuromuscular e c) Órgão Tendinoso de
Golgi...14 Figura 4 – Ultrassonografia com medição da espessura do bíceps………....34
Corporal (MC) e percentagem de gordura estimada (G) dos sujeitos da amostra no geral e em cada grupo……….32
Tabela 2 - Média ± Desvios Padrão (Intervalo de Confiança a 95%) da Espessura Muscular dos Membros Superiores Direito e Esquerdo nos diferentes grupos………..39
Lista de Abreviaturas
TF - Treino de Força EE - Electroestimulação
TENS - Neuroelectroestimulação Transcutânea NMES - Electroestimulação Neuromuscular FES - Electroestimulação Funcional
CV - Contração Voluntária CVs - Contrações Voluntárias IMC - Índice de Massa Corporal UM - Unidade Motora
UMs - Unidades Motoras
GTF - Grupo de Treino de Força GEL - Grupo de Electroestimulação
GTFEL - Grupo de Treino de Força e Electroestimulação GC - Grupo de Controlo
10RM - 10 Repetições Máximas FCB - Flexão de cotovelo com barra
FCHMN - Flexão de cotovelo com halteres e mão em posição neutra FCBS - Flexão de cotovelo com barra no banco Scott
SPSS - Statistical Package for the Social Sciences T0 - Pré 1ª sessão da 1ª semana
T1 - Pré 1ª sessão da 9ª semana
T2 - Pós 120 horas da 16ª sessão da 8ª semana IDD - Idade E - Estatura MC - Massa Corporal P - Perímetro MM - Massa Muscular EM - Edema Muscular
%GC - Percentagem de Gordura Corporal Estimada EME - Espessura muscular Braço Esquerdo
EMD50 - Espessura Muscular do Braço Direito a 50% da distância EMD60 - Espessura Muscular do Braço Direito a 60% da distância EME - Espessura muscular Braço Esquerdo
EME60 - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 60% da distância
EMD501S - Espessura Muscular do Braço Direito a 50% da distância na 1ª sessão da 1ª semana
EMD601S - Espessura Muscular do Braço Direito a 60% da distância 1ª sessão da 1ª semana
EME501S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 50% da distância 1ª sessão da 1ª semana
EME601S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 60% da distância 1ª sessão da 1ª semana
EMD509S - Espessura Muscular do Braço Direito a 50% da distância na 1ª sessão da 9ª semana
EMD609S - Espessura Muscular do Braço Direito a 60% da distância na 1ª sessão da 9ª semana
EME509S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 50% da distância na 1ª sessão da 9ª semana
EME609S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 60% da distância na 1ª sessão da 9ª semana
EMD5016S - Espessura Muscular do Braço Direito a 50% da distância, 120 horas após a 16ª sessão da 8ª semana
EMD6016S - Espessura Muscular do Braço Direito a 60% da distância, 120 horas após a 16ª sessão da 8ª semana
EME5016S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 50% da distância, 120 horas após a 16ª sessão da 8ª semana
EME6016S - Espessura Muscular do Braço Esquerdo a 60% da distância, 120 horas após a 16ª sessão da 8ª semana
Resumo
A electroestimulação tem frequentemente sido utilizada quer no contexto desportivo quer no do fitness para se obter rendimento desportivo e fins estéticos. Contudo, a literatura sobre o seu efeito na hipertrofia muscular é escassa. Desta forma, o objetivo do presente estudo é observar quais os efeitos da electroestimulação, do treino de força e a sua combinação na hipertrofia muscular do músculo bíceps brachii. Para o efeito 40 jovens, do sexo masculino, com uma média de idades de 24,45±3,53 anos, foram divididos de forma randomizada e equatitativa em um grupo que só realizava electroestimulação (GE), outro que só realizava treino de força (GTF), outro que combinava as duas formas de treino (GTFE) e um grupo de controlo (GC). Os grupos experimentais (GE, GTF e GTFE), realizaram um programa de treino específico 2 vezes por semana durante 8 semanas. O grupo de controlo não realizou nenhuma atividade física estruturada. A espessura muscular do músculo bíceps brachii foi obtida através de ultrassonografia, onde foi medida a distância entre o úmero e a camada de gordura subcutânea a 50% e a 60% da distância entre o acrómio e o olecrânio. Os momentos de recolha das imagens de ultrassonografia, em todos os grupos, foram antes da 1ª sessão da 1ª semana (T0), antes da 9ª sessão da 5ª semana (T1) e após 120 horas da 16ª sessão da 8ª semana. Foi observado somente existir diferenças significativas (p<0,005) na espessura muscular do bíceps brachii entre os grupos experimentais (GTF, GE e GTFE) e o GC. Em todos os grupos experimentais, a espessura muscular medida às distâncias de 50% e 60% foram significativamente (p<0,05) superiores no momento T2 em relação aos restantes momentos com exceção no GC. Neste grupo só se observou diferenças significativas (p=0,028) na espessura muscular do bíceps brachii entre os momentos T0 e T1, no membro superior direito a 60% (30,61±1,71 versus 29,39±2,24, respetivamente), nos restantes momentos não foram observadas diferenças significativas. Tendo como base os resultados obtidos no presente estudo podemos concluir que jovens saudáveis podem obter hipertrofia muscular através da electroestimulação, bem como através do treino de força e da combinação das diferentes técnicas, não existindo supremacia de técnica em relação às outras.
Palavras-chave: Hipertrofia muscular, Treino de Força, Electroestimulação,
Abstract
Electrostimulation has often been used in both Sport and Fitness settings to achieve sporting performance and aesthetic purposes. However, the literature on its effect on muscle hypertrophy is scarce. Thus, the aim of the present study is to observe the effects of electrostimulation, strength training and their combination on muscle hypertrophy of the biceps brachii muscle. For this purpose, 40 young men, with a mean age of 24.45 ± 3.53 years, were randomly and equatitatively divided in a group that only performed electrostimulation (GE), another that only performed strength training (GTF), another that combined the two forms of training (GTFE) and a control group (CG). The experimental groups (GE, GTF and GTFE) performed a specific training program twice a week for 8 weeks. The control group did not perform any structured physical activity. Muscle thickness of the biceps brachii muscle was obtained by ultrasonography, where the distance between the humerus and the subcutaneous fat layer was measured at 50% and 60% of the distance between the acromion and the olecranon. Ultrasonography images were collected in all groups before the first session of the first week (T0), before the 9th session of the 5th week (T1) and after 120 hours of the 16th session of the 8th week. There were only significant differences (p <0.005) in the biceps brachii muscle thickness between the experimental groups (GTF, GE and GTFE) and CG. In all experimental groups, muscle thickness measured at distances of 50% and 60% were significantly (p <0.05) higher at T2 moment in relation to the remaining moments with exception in the CG. In this group, only significant differences (p = 0.028) in muscle thickness of the biceps brachii between the T0 and T1 moments were observed in the right upper limb at 60% (30.61 ± 1.71 versus 29.39 ± 2.24, respectively), in the other moments no significant differences were observed. Based on the results obtained in the present study, we can conclude that healthy youngsters can obtain muscular hypertrophy through electrostimulation, as well as strength training and the combination of different techniques, and there is no supremacy of technique in relation to the others.
1. Introdução
O Treino de Força (TF) ou Treino Resistido tornou-se numa das formas mais populares de exercício físico para melhoria da aptidão e condição física. O termo Treino de Força tem sido usado para descrever um tipo de treino que requere um movimento ou tentativa de movimento do corpo contra uma determinada resistência, podendo ser externa ou o próprio corpo. Normalmente, está associado ao treino com halteres, barras ou máquinas guiadas, no entanto o TF está presente em todo o tipo de modalidades onde existe uma interação de um corpo com algum tipo de resistência que se oponha (Fleck & Kraemer, 2014).
O aumento da capacidade do sistema neuromuscular gerar tensão (força muscular), alterações da composição corporal (aumento da massa isenta de gordura e diminuição da massa gorda) e a melhoria da performance física são aspetos positivos do treino de força no corpo humano. No entanto, existem outros benefícios para a saúde, tais como alterações da pressão arterial em repouso, alterações do perfil de lípidos no sangue e alterações na sensibilidade à insulina nos músculos (Fleck & Kraemer, 2014). Estes aspetos anteriormente referidos, permitem que alguns dos efeitos do processo de envelhecimento natural sejam atenuados, tais como a sarcopenia, a osteoporose e as suas incapacidades subsequentes (Brown & National Strength & Conditioning Association (U.S.), 2017).
Na área do Fitness, o praticante de TF espera ganhos de força, aumento de massa muscular (Hipertrofia) e perda de gordura corporal para conseguir melhorar a capacidade física nas atividades do dia-a-dia, a sua saúde e a sua estética. Já nos atletas o principal objetivo da prática de TF é a melhoria da sua performance desportiva (Fleck & Kraemer, 2014).
O crescimento muscular é complexo e muitos dos mecanismos que o favorecem ainda não são totalmente compreendidos. Essencialmente, é uma adaptação aos estímulos externos de trabalho que ativa as unidades motoras e resulta num determinado grau de dano (Brown & National Strength & Conditioning Association (U.S.), 2017).
Para que ocorra Hipertrofia Muscular é necessário que seja aplicado um estímulo de treino contínuo e específico no sistema neuromuscular (Fleck & Kraemer, 2014). Este estímulo tem que promover o aumento do tempo em tensão muscular durante o exercício, estimular as células satélites e promover o stress metabólico (Gentil et al, 2006).
O avanço tecnológico na área da estética tem um impacto muito forte no Fitness. Desta forma a Electroestimulação (EE), que era usada anteriormente somente como uma técnica terapêutica, é divulgada e utilizada, atualmente, em tratamentos de estética (Grillo & Simões,
A EE é utilizada de uma forma generalizada no Desporto como forma de melhorar o rendimento (Paillard, 2008) através do desenvolvimento de força muscular (Lake, 1992; Paillard, 2008; Porcari et al., 2005), aumento de resistência muscular (Paillard, 2008; Porcari et al., 2005) e prevenção de lesões através da prevenção da diminuição de força muscular e da capacidade oxidativa dos músculos (Lake, 1992). Apesar do uso de EE ser bastante comum, o nível de evidência é baixo, devido à falta de estudos controlados, além disso não se verifica superioridade deste método em relação ao TF no que diz respeito ao aumento da força muscular (Dehail, Duclos, & Barat, 2008).
Em Medicina, a EE é utilizada para reabilitar propriedades musculares após lesão ou cirurgia (Rosemffet et al., 2004; Dourado & Godoy, 2004; Paillard, 2008; Dadalto, Souza & Silva, 2013; Lepley, Wojtys & Palmieri-Smith, 2015) através do aumento da força muscular, elasticidade muscular, manutenção muscular, retração seletiva muscular e controlo de edemas (Lake, 1992).
Também existem estudos que indicam uma diminuição do perímetro da cintura e melhoria da postura com utilização de EE. No entanto sem haver diferenças significativas da massa corporal, índice de massa corporal (IMC) ou pregas adiposas (Porcari et al., 2005).
A literatura realça que existe o TF convencional, com resultados comprovados ao nível da saúde, do desporto e da estética, mas também existe treino com a utilização de aparelhos electroestimuladores. Isso levou-nos a formular as seguintes questões: i) Será que o treino com EE provocará aumentos significativos na hipertrofia muscular? ; e ii) Será que a existir aumentos hipertróficos estes serão significativamente diferentes aos do TF tradicional?
A realização deste estudo justifica-se pela escassez de estudos sobre os efeitos da EE na hipertrofia muscular em indivíduos saudáveis, apesar da sua utilização abrangente na área do Fitness e do Desporto.
Tendo em conta os artigos estudados, ficou bem patente que a hipertrofia muscular depende de um conjunto de princípios fisiológicos do organismo e do estímulo proveniente do ambiente externo, por isso temos de estudar o seu funcionamento para podermos retirar conclusões mais precisas.
2. Revisão da Literatura
2.1. Princípios Básicos da Hipertrofia Muscular
Com o recrutamento das unidades motoras, as fibras musculares são estimuladas para produzir força. Com uma exposição continuada e progressiva a este tipo de treino, a resposta dos músculos é de adaptação e, com o tempo, o processo de hipertrofia pode ocorrer. Esta adaptação ocorre até que o músculo atinga o seu potencial de crescimento ou até quando aconteçam erros no treino que levem a uma síndrome de overtraining (Brown & National Strength & Conditioning Association (U.S.), 2017).
Apesar do estímulo de treino, a hipertrofia muscular depende do aumento da quantidade de proteína no músculo. Esta adaptação resulta num aumento tanto das proteínas contráteis e não contráteis do músculo, o que permite mais ação entre as pontes cruzadas de actina-miosina durante a ativação muscular, que permitirá, também, gerar mais força (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.1. Mecanismo de Crescimento Muscular
Para que um músculo cresça acontecem dois mecanismos primários: a Hipertrofia e a Hiperplasia. A Hipertrofia refere-se a um aumento do crescimento individual das fibras musculares. A Hiperplasia refere-se a um aumento do número de fibras musculares. A investigação dos últimos 40 anos mostra-nos que o mecanismo predominante de crescimento muscular em humanos seja a hipertrofia, mas que poderá, embora de forma controversa, ocorrer hiperplasia, no entanto será em menos de 5% do crescimento muscular total (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Existem, também, dois princípios básicos de crescimento muscular. Primeiro, o músculo deve ser estimulado para crescer em tamanho através de indução de um stress apropriado que seja capaz de induzir tensão mecânica, micro-lesões e stress metabólico. Segundo, é necessário que exista uma maior síntese proteica em relação à sua degradação. Para o efeito torna-se importante que haja uma dieta alimentar equilibrada que incorpore uma adequada quantidade de calorias e nutrientes ao corpo humano (Brown & NSCA (U.S.), 2017). Se algum destes princípios for ignorado, o músculo poderá não se adaptar de forma a que ocorra Hipertrofia Muscular (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Figura 1 – Paradigma do crescimento muscular. O crescimento muscular começa com uma base sólida
consistida num estímulo apropriado e uma alimentação adequada, readaptado de Brown & National
Strength & Conditioning Association (U.S.), 2017.
2.1.2. Magnitude do Crescimento Muscular
A magnitude da Hipertrofia Muscular depende do tipo e do número de fibras musculares. As fibras musculares do tipo II são capazes de exercer maior tensão quando comparadas com as fibras do tipo I. Contudo, as do tipo I tem uma maior capacidade de manter a sua tensão gerada por períodos mais alargados de tempo. O tipo de fibra muscular afeta o rácio de crescimento porque a síntese proteica nas de fibras de tipo I é mais lenta do que nas fibras do tipo II (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Quanto maior o número de fibras musculares, maior o potencial de crescimento muscular na resposta a um programa de treino progressivo com aumento de carga. Sendo que o crescimento individual de cada fibra, fará aumentar a totalidade do músculo, então é necessário que se estimule todas as fibras musculares possíveis, o que implica um controlo das variáveis carga e intensidade (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
O tipo de corpo também representa um papel preponderante na magnitude de crescimento muscular. Existem 3 tipos: Ectomorfo, Mesomorfo e Endomorfo. O Ectomorfo apresenta um baixo número de fibras musculares e gordura corporal. O Mesomorfo apresenta um alto número de fibras musculares e baixa gordura corporal. O Endomorfo apresenta uma elevada gordura corporal e, por isso, encobre um corpo do tipo Ectomorfo ou Mesomorfo (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Hipertrofia Sintese Proteica Ativação das células
satélite
Resposta Imune e Hormonal Ativação Muscular para produzir força Estímulo apropriado e alimentação adequada
Ectomorfo Endomorfo Mesomorfo Figura 2 – Somatótipos corporais, retirado de Brown & NSCA (U.S.), 2017.
2.1.3. Contribuição Neural para o Crescimento Muscular
As adaptações neurais ajudam a controlar o processo de crescimento do músculo. As funções neurais melhoram com o aumento da força muscular, primariamente pela componente excêntrica do exercício. Mais força melhora a qualidade do estímulo de treino o que pode contribuir para o um melhor estímulo anabólico. Durante as primeiras semanas de um programa de TF ocorre um aumento da capacidade do sistema neuromuscular gerar tensão, no entanto o tamanho das fibras musculares não sofre grandes alterações. Estes aumentos da capacidade do sistema neuromuscular gerar tensão nesta fase inicial estão relacionados com uma maior capacidade de recrutamento de unidades motoras e uma maior coordenação intra e inter muscular (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.4. Estímulo de Treino para Crescimento Muscular
Como observado anteriormente, o número de unidades motoras ativadas determina a quantidade de fibras musculares estimuladas. Portanto, o treino influencia o estímulo que por sua vez pode influenciar o crescimento muscular. Portanto, o programa de treino para hipertrofia requere a manipulação de múltiplas variáveis. Desta forma, para se obter hipertrofia o estímulo de treino deve corresponder a estes três pilares: Ação Muscular (concêntrica, excêntrica, isométrica), Intensidade e Volume de Exercício (carga, número de repetições, séries e periodização) e a Duração dos Períodos de Descanso (entre séries, entre exercícios e entre treinos), (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.5. Metabolismo Muscular
Para compreendermos o metabolismo muscular temos de entender alguns princípios nutricionais. A alimentação providencia os macronutrientes que possuem energia potencial que pode ser transformada em energia utilizável (Adenosina Trifosfato) pelo nosso organismo através de processos metabólicos. Apesar das diferentes vias metabólicas estarem em constante funcionamento durante a prática de exercício, nos primeiros 6 segundos a via predominante é a Adenosina Trifosfato (ATP) - Creatina Fosfato (ATP-CP), é uma via que fornece energia rapidamente, mas a sua quantidade disponível é baixa levando a disponibilidade curta. Se o exercício for superior a 6 segundos então a via energética predominante passa a ser a glicólise anaeróbica láctica. Como o nome indica, anaeróbica significa que ocorre sem a presença de oxigénio, providencia ATP através da degradação da glicose, no entanto por ausência do oxigénio, ocorrendo a acumulação do ácido láctico e o catião H+. No caso de exercício ser de longa duração, a via energética predominante é a aeróbia oxidativa, esta é capaz de produzir mais energia do que as duas vias metabólicas anteriores, mas o ciclo de obtenção de energia é mais lento. Desta forma esta via metabólica é predominante em esforços de baixa a moderada intensidade e longa duração. Em síntese, nos exercícios de curta duração e alta intensidade as vias metabólicas predominantes são a ATP-CP e a glicólise anaeróbica; quando os exercícios são de longa duração e baixa a moderada intensidade, a via metabólica predominante é a aeróbia oxidativa (Brown & NSCA (U.S.), 2017; Kenney, Wilmore, Costill, & Wilmore, 2012).
2.1.6. Resposta Hormonal
O sistema endócrino é responsável pela libertação de hormonas que regulam o funcionamento das enzimas que, por sua vez, controlam a função celular do nosso organismo. Ao gerar tensão muscular os nossos músculos estimulam vários tipos de hormonas, sendo aquelas que estão mais associadas de forma direta e indireta ao aumento da massa muscular a testosterona, a hormona de crescimento e os fatores de crescimento do tipo insulínico I. Existem outras hormonas importantes neste processo, tais como o cortisol e as catecolaminas (adrenalina, noradrenalina e dopamina). A testosterona é principal hormona anabólica promovendo fortemente a síntese proteica e a estimulação de fibras do tipo II. Por sua vez a Hormona de Crescimento faz com que haja produção muscular e no fígado de fatores de crescimento do tipo insulínico I, que possuem recetores musculares, que são responsáveis pelo desencadeamento de um conjunto de reações bioquímicas, que aumentam a síntese proteica. Por sua vez, as catecolaminas aumentam a atividade neural e preparam o organismo para o exercício físico e o cortisol tem um papel, entre outros, de aumento da degradação
proteica, papel este contrário ao das anteriormente referidas. O TF, dependendo da sua estrutura (volume da sessão de treino, quantidade de massa muscular envolvida, tempos de descanso e intensidade da carga), é um forte potenciador agudo destas hormonas, quer anabólicas quer catabólicas. Será o rácio entre a produção e degradação proteica o fator determinante para a existência de hipertrofia muscular, podendo existir um ambiente anabólico favorável e este processo não ocorrer. Contudo, com um ambiente anabólico favorável a probabilidade de ocorrer hipertrofia muscular será superior do que num ambiente catabólico (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.7. Dano e Ruturas Musculares (PUMP)
Um exercício com carga mais elevada vai provocar maior tensão no músculo. Por sua vez, durante o exercício, ocorrem pequenas ruturas nos sarcómeros e membranas celulares que levam à inflamação e inchaço (PUMP). Este dano representa um estímulo importante para o crescimento muscular, pois resulta numa resposta inflamatória onde as células imunes (principalmente os glóbulos brancos) causam um aumento do fluxo sanguíneo na área afetada, desta forma entra mais oxigénio e nutrientes no músculo, além de que, também ativa as células satélite. Por sua vez as células satélites, integram as fibras musculares e aumentam a sua capacidade de síntese proteica, consequentemente poderá aumentar a sua capacidade de hipertrofia muscular. Igualmente, o aumento de líquido dentro das células musculares aumenta a pressão osmótica exercida nas suas membranas, ficando a integridade dessas células postas em causa. Este processo desencadeia um conjunto de respostas hormonais, que por sua vez, vão estimular a síntese proteica, podendo ser uma das causas de ocorrência de hipertrofia muscular. Assim, quando os músculos estão danificados, ocorre uma reposta hormonal e imune para os reparar e remodelar tornando-os mais capazes a responder ao stress a que foram sujeitos. (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.8. Células Satélite
As células satélite estão localizadas na periferia das células musculares. Normalmente estão inativas, mas são ativadas pelas respostas hormonais e imunes ao TF. Ao serem ativadas começam a proliferar-se e, depois, diferenciam-se. Assim, após a ativação, estas produzem mioblastos que reparam as microrroturas e contribuem com núcleos celulares podendo permitir a ocorrência do fenómeno da hipertrofia muscular. Estas células também tem a capacidade de regenerar em número, de forma a continuar a contribuir para a reparação das fibras num próximo dano (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.1.9. Síntese Proteica
Depois da conclusão de um TF, o aumento, agudo, de hormonas anabólicas dentro do músculo estimula os mionucleos para realizarem a síntese proteica. Ou seja, os mionúcleos aumentam a produção de actina e miosina. Isto vai promover um aumento no tamanho muscular. As proteínas são compostas por aminoácidos e, como tal, a síntese proteica, depois de um treino de força, depende da quantidade de aminoácidos existentes. A longo prazo, a hipertrofia é o resultado de um conjunto de rácios entre a síntese e degradação proteica positiva (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Podemos concluir que o processo hipertrofia muscular é bastante complexo e suportado por vários fatores fisiológicos. Esta depende da interação do organismo com o ambiente que o rodeia, assim é fundamental compreender o mecanismo de interação do sistema nervoso com os músculos para que se consiga construir um estímulo de TF com características anabólicas.
2.2. Controlo Neural do Músculo Esquelético em Exercício 2.2.1. Sistema Nervoso
O Sistema Nervoso é um dos sistemas mais complexos do organismo. Todas as sensações, pensamentos, emoções e movimentos não seriam possíveis sem o sistema nervoso, portanto todas as funções do corpo humano são influenciadas por este. É o sistema nervoso que permite a comunicação, coordenação e interação entre os diferentes tecidos e sistemas do corpo, bem como a interação do corpo com o ambiente envolvente (Kenney et al., 2012). Algumas das principais funções do sistema nervoso são: captação da informação sensorial; integração desta informação; homeostase do organismo; atividade mental e controlo dos músculos e glândulas (Seeley, Stephens & Tate, 2003).
O sistema nervoso pode ser divido em duas partes principais: O Sistema Nervoso Central (SNC) e o Sistema Nervoso Periférico (SNP). O SNC é composto pelo cérebro e espinal medula. O SNP é subdividido por nervos sensoriais ou aferentes e nervos motores ou eferentes. Os nervos sensoriais são responsáveis por informar o SNC sobre tudo o que se passa dentro e fora do organismo. Os nervos motores são responsáveis por enviar a mensagem proveniente do SNC para os vários tecidos e sistemas do organismo. Por sua vez o sistema nervoso eferente é composto por duas partes: o sistema nervoso autónomo e o sistema nervoso somático (Kenney et al., 2012).
Sendo que o nosso objetivo é perceber qual o papel do sistema nervoso no controlo motor e nas contrações voluntárias, vamos debruçar-nos especificamente sobre estes mecanismos.
2.2.2. Estrutura e Função do Sistema Nervoso
O neurónio é a unidade estrutural básica do sistema nervoso. É um tecido excitável que pode responder a vários tipos de estímulos e converter as mensagens em impulsos nervosos. Um impulso nervoso é um sinal eletroquímico. O conhecimento básico das propriedades elétricas das células é fundamental para compreender as funções normais do organismo (Seeley et al., 2003).
2.2.3. Sinais Elétricos
O organismo depende dos sinais elétricos para comunicar e processar informação. Quando produzidos pelas células nervosas chamam-se potenciais de ação. Os potenciais de ação produzidos no encéfalo e na medula espinhal são conduzidos a músculos e glândulas de forma a regular as suas atividades. A capacidade de perceção do meio que nos rodeia, desempenhar atividades mentais e de agir depende dos potenciais de ação, sendo a contração muscular uma resposta a um ou vários potenciais de ação (Seeley et al., 2003).
2.2.4. Diferenças de Concentração Iónica na Membrana Celular
As diferenças nas concentrações iónicas intracelulares e extracelulares resultam do funcionamento da bomba de sódio-potássio e das características de permeabilidade da membrana celular. A bomba de sódio-potássio regula as concentrações transmembranares de iões de K+ e Na+, através do transporte ativo, a bomba desloca os iões, através da membrana, no sentido inverso dos seus gradientes de concentração. Sendo que a membrana tem permeabilidade seletiva, estando esta relacionada com a dimensão e com a solubilidade das substâncias que passam através dela (Seeley et al., 2003).
2.2.5. Potencial de Repouso da Membrana
Os líquidos intra e extracelular têm um número igual de iões positivos e negativos, o que significa que ambos são eletricamente neutros. No entanto existe uma desigualdade de carga elétrica entre a região adjacente ao interior e exterior da membrana celular, a que se dá o nome de diferença de potencial. A diferença de potencial transmembranar dos músculos e dos nervos é de -70 a -90 mV. Nas células musculares em repouso dá-se o nome de potencial
de repouso. Este potencial depende das características da permeabilidade da membrana e da diferença de concentração entre os líquidos intra e extracelulares (Seeley et al., 2003; Guyton & Hall, 2011).
2.2.6. Potencial de Ação
O potencial de ação consiste numa grande modificação da polarização de membrana. Este propaga-se por uma longa distância ao longo da membrana, sem modificar a sua amplitude/intensidade. Desta forma, estes podem transferir informação de uma parte para outra parte do organismo. Ocorre durante 1 a 2 milésimos de segundo (1 ms = 0,001 segundo) e possui duas fases: a despolarização e a repolarização. A fase de despolarização do potencial de ação dá-se se o potencial de membrana se alterar para um valor correspondente ao limiar de estimulação. A fase de repolarização é o regresso do potencial da membrana ao valor de repouso. Os potenciais ocorrem de acordo com o princípio do tudo ou nada, ou seja, o estímulo tem que ser suficientemente forte para produzir uma despolarização. Caso o estímulo seja fraco e não atinja o limiar de estimulação o potencial de membrana volta ao nível de repouso sem produzir um potencial de ação. A frequência do potencial de ação aumenta com o aumento da força do estímulo. O sistema nervoso controla as contrações musculares enviando potenciais de ação através dos axónios até as fibras musculares. Um aumento da frequência dos potenciais de ação resulta num aumento da tensão exercida nas diferentes ações musculares. (Seeley et al., 2003; Guyton & Hall, 2011).
2.2.7. Sinapses
Para que haja comunicação entre neurónios é necessário que ocorra um potencial de ação que percorra um primeiro neurónio até aos seus terminais nervosos (Kenney et al., 2012). A Sinapse é a junção entre dois neurónios e é, também, o local onde os potenciais de ação de um neurónio podem causar ou produzir potenciais de ação noutro neurónio. Existem dois tipos de sinapses: as elétricas; e as químicas. As elétricas são junções membranares que permitem o fluxo de uma corrente local entre dois neurónios adjacentes. As químicas ocorrem no terminal pré-sináptico, na fenda sináptica e na membrana pós-sináptica, nestas os potenciais de ação provocam a libertação de neurotransmissores (Seeley et al., 2003).
2.3. Relação do Sistema Nervoso com os Músculos
As fibras musculares são inervadas por moto-neurónios. Um único moto-neurónio possui numerosos terminais nervosos no final do axónio, por isso pode enervar várias fibras musculares. É esta estrutura que vai pré-determinar o tipo de fibra muscular, a sua função e a sua envolvência durante o exercício (Haff, Triplett, & National Strength & Conditioning Association (U.S.), 2016).
2.3.1. Resposta Motora e Ativação Muscular
Quando um moto-neurónio dispara um potencial de ação, todas as fibras musculares que este inerva são ativadas. A intenção do controlo muscular depende do número de fibras musculares dentro de cada unidade motora. Os músculos que tem funções de precisão, como por exemplo o músculo do tímpano, pode ter unidades motoras com apenas 5 ou 10 fibras musculares por moto-neurónio. Ao contrário, por exemplo, do gastrocnémio que possui funções menos precisas e, por isso, pode possuir 1750 fibras musculares por moto-neurónio. A ativação muscular ocorre na junção neuromuscular através de uma sinapse química. Quando o potencial de ação do moto-neurónio alcança o terminal nervoso provoca a libertação de um neurotransmissor (acetilcolina) que, por sua vez, excita o sarcolema. Se a quantidade de acetilcolina libertada for suficientemente então desenvolve-se um potencial de ação e ocorre a contração das fibras musculares. Todas as fibras em contacto com o moto-neurónio se contraem em simultâneo. A este fenómeno dá-se o nome de princípio do tudo-ou-nada, ou seja, se a quantidade de acetilcolina for suficiente, ocorre contração de todas as fibras, caso não ocorra libertação suficiente para gerar um potencial de ação, estas não se contraem. Cada potencial de ação que percorre um moto-neurónio resultará num curto período de ativação das fibras musculares dessa unidade motora. A tensão desenvolve-se nas fibras se houver resistência à interação entre os filamentos de actina e miosina. Embora a libertação de cálcio dentro da fibra permita a ativação ideal da actina e miosina, este é removido das fibras antes de se gerar a máxima capacidade de gerar tensão, ocorrendo o relaxamento muscular. No entanto, se ocorrer uma segunda contração, provocada por outro potencial de ação do moto-neurónio, antes de as fibras relaxarem completamente, a tensão desenvolve-se a partir do somatório dos dois impulsos e a sua resultante é maior do que a produzida por apenas um potencial de ação. Portanto, um potencial de ação apenas provoca uma ação muscular, com um determinado grau de tensão. Para as fibras musculares desenvolverem mais tensão dependem apenas da frequência dos potenciais de ação e do intervalo de tempo entre estes. Se a frequência dos potenciais de ação for elevadíssima ao
quantidade máxima de tensão que pode ser desenvolvida por uma unidade motora (Heckman & Enoka, 2012; Kenney et al., 2012; Haff et al., 2016).
2.3.2. Padrão de Recrutamento das Unidades Motoras
O músculo varia o seu nível de produção de tensão consoante a dificuldade de uma tarefa motora. Esta capacidade de controlar o gradiente de tensão é fulcral no desempenho de padrões de movimento. Assim, o aumento da capacidade de gerar tensão muscular pode ser obtido de duas formas: i) tal como vimos anteriormente, através da frequência dos potenciais de ação de uma unidade motora. Normalmente esta forma de estímulo à produção de tensão muscular é mais importante em músculos pequenos, como os da mão, que mesmo quando a dificuldade da tarefa motora é baixa, a maioria das unidades motoras desses músculos são ativadas, embora com baixa frequência de potenciais de ação. Assim, a produção de força do músculo é intensificada através do aumento da frequência dos potenciais de ação das unidades motoras; e ii) através da variação do número de unidades motoras ativadas. A este fenómeno dá-se o nome de recrutamento. Ocorre, em músculos grandes, como os da coxa, onde as suas unidades motoras são ativadas na frequência quase tetânica sempre que são recrutadas. Ou seja, quando a tarefa motora tem uma dificuldade elevada, o aumento da força é alcançado através do recrutamento de unidades motoras adicionais. O tipo de unidade motora recrutada para uma tarefa motora é determinado pelas suas características fisiológicas. Numa atividade de longa distância, as unidades motoras de contração lenta são recrutadas para tirar proveito de sua eficiência e capacidade de resistência à fadiga. Se for necessária força adicional, como um sprint, são recrutadas as unidades motoras de contração rápida. Infelizmente, o exercício intenso não pode ser mantido ao longo de muito tempo. Se a atividade requer desempenho quase máximo, como num movimento explosivo, a maioria das unidades motoras são recrutadas, sendo as unidades de contração rápida a contribuir mais para a realização da tarefa motora. A ativação de todas as unidades motoras não é possível em indivíduos não treinados (Haff et al., 2016; Brown & NSCA (U.S.), 2017).
2.3.3. Junção Neuromuscular
A um moto-neurónio e a todas a fibras musculares que este enerva dá-se o nome de unidade motora. Os neurónios comunicam entre si através de sinapses e um moto-neurónio comunica com as fibras num local conhecido como junção neuromuscular, com características de funcionamento muito similares às sinapses. Os neurotransmissores libertados pelo moto-neurónio naplasmalema da fibra muscular causam uma despolarização ao abrirem os canais
de sódio, fazendo com que mais sódio entre na fibra muscular. Assim que a despolarização atinge o limite forma-se um potencial de ação que se propaga através do plasmalema dentro dos tubos-T iniciando então a contração das fibras. Tal como nos neurónios, uma vez despolarizados tem que voltar a ser repolarizados. Durante este período os canais de sódio fecham e abrem-se os de potássio e, tal como nos neurónios, a fibra muscular não responde a outro estímulo durante este período refratório. Apenas quando o potencial de repouso é estabelecido é que a fibra muscular responde a outro estímulo (Seeley et al., 2003; Kenney et al., 2012).
2.3.4. Integração Sensorial-Motora
Tendo discutido os componentes e as divisões do sistema nervoso, temos que perceber como é que um estímulo nervoso dá origem a uma resposta motora. A forma como decidimos realizar uma tarefa motora até a realizarmos dá-se o nome de integração sensorial-motora. As divisões sensorial e motora funcionam em conjunto e da seguinte forma: i) é recebido um estímulo nos recetores sensoriais; ii) cria-se um potencial de ação que é transmitido ao longo dos neurónios sensoriais até ao SNC; iii) o SNC interpreta a informação sensorial e determina qual a resposta apropriada e inicia a resposta motora; iv) os potenciais de ação são transmitidas pelo SNC ao longo dos motoneurónios; e v) o potencial de ação motor é transmitido para o músculo e dá-se, portanto, a contração voluntária (Kenney et al., 2012). Os potenciais de ação produzidos no sarcolema de um músculo-esquelético levam à contração muscular, a este fenómeno dá-se o nome de acoplamento excitação contração (Seeley et al., 2003).
2.3.5. Fuso Neuromuscular
O fuso neuromuscular é um tipo de fibra muscular especializada que se encontra nas bainhas do tecido conjuntivo. São fibras intrafusais e são paralelas as fibras extrafusais. Estas fornecem informação ao SNC sobre o comprimento e a taxa de mudança de comprimento do músculo. Quando o músculo se alonga, também os seus eixos são esticados. Essa deformação ativa o neurónio sensorial do fuso, que por sua vez envia um potencial de ação até à medula espinhal, onde vai ativar os moto-neurónios que inervam o mesmo músculo. Assim, o grau de estiramento dos eixos define o grau de contração do músculo e portanto, são estes que decidem o grau de ativação do músculo para superar uma determinada resistência (Kenney et al., 2012; Haff et al., 2016).
2.3.6. Órgão Tendinoso de Golgi
O órgão tendinoso de Golgi é um recetor sensorial encapsulado que tem na sua extremidade numerosos ramos terminais com pequenas dilatações que se associam a feixes de fibras de colagénio dos tendões. Localizam-se nos tendões, perto da junção músculo-tendinosa. Quando o músculo se contrai, os tendões que lhe estão ligados são estirados, provocando um aumento de tensão no tendão. Este aumento de tensão estimula potenciais de ação nos neurónios sensoriais do órgão tendinoso de Golgi. O limiar de estimulação do órgão tendinoso de Golgi é elevado e só é estimulado se o estiramento for intenso. Isto é, quando é aplicada uma tensão elevada no tendão, os neurónios sensoriais dos órgãos tendinosos de Golgi são estimulados. Por sua vez os neurónios sensoriais estimulam os neurónios de associação a libertar neurotransmissores inibitórios nos neurónios motores alfa do músculo associado, provocando o seu relaxamento. Este processo serve para proteger o músculo e o tendão de possíveis lesões por tensão excessiva (Seeley et al., 2003;Haff et al., 2016).
Figura 3 – a) Ventre do músculo, b) Fusoneuromuscular e c) Órgão Tendinoso de Golgi,
3. Treino de Força
Com a prática crónica de exercício surgem algumas adaptações no sistema neuromuscular. Estas adaptações dependem do tipo de protocolo de treino aplicado. As adaptações do sistema neuromuscular ao TF anaeróbio são maiores do que ao TF aeróbio. O TF representa, atualmente, uma parte importante na prescrição de exercício para melhorar a saúde e a performance, mas nem sempre foi assim (Kenney et al., 2012).
3.1. História do Treino de Força
O TF está difundido na história, não se sabe ao certo quando surgiu, mas existem relatos que datam do início dos tempos afirmando a prática de exercícios com pesos. Ao realizarem escavações na cidade de Olímpia encontraram pedras com ranhuras para as mãos, o que levou os historiadores a imaginar que antigamente usavam essas pedras como instrumento de treino. Também existem registos de jogos de arremesso de pedras através de gravuras em paredes de capelas funerárias do Antigo Egito revelando que há́ 4.500 anos o Homem já́ levantava pesos como forma de exercício físico (Pulcinelli, 2009).
A história de Mílon de Crotona, discípulo do matemático Pitágoras (500 a 580 a.C.), seis vezes vencedor dos Jogos Olímpicos, ilustra um dos métodos de treino mais antigos, cujo princípio fundamental é utilizado ainda nos dias de hoje, a evolução progressiva de carga. Mílon treinava com um bezerro às costas com o objetivo de aumentar a força nos membros inferiores, e quanto mais pesado o bezerro ficava, mais a sua força aumentava. Mílon foi um dos primeiros a preocupar-se com a sua dieta e, alegadamente, ele comia 9 kg de carne, 9 kg de pão e 10 litros de vinho por dia, gerando um total de 57 mil quilocalorias por dia (Pulcinelli, 2009).
Nos primeiros Jogos Olímpicos da era moderna, realizados em Atenas em 1896, o levantamento de peso já́ fazia parte das 43 provas entre os 9 Desportos Olímpicos da época. No levantamento de peso com as duas mãos o campeão foi o dinamarquês Viggo Jensen e na categoria de levantamento de peso com “um braço” o campeão foi o britânico Launceston Elliott que posou seminu, exibindo o seu corpo para revistas de fotografias. Ação que gerou um escândalo e que levou à não realização da prova na Olimpíada de Paris em 1900. O levantamento de peso voltou apenas na Olimpíada seguinte em Saint Louis, em 1904 (Pulcinelli, 2009).
Mais recentemente já existem estudos que contribuíram para a evolução do TF. Destas contribuições, destacam-se a constatação da hipertrofia de músculos treinados devido ao aumento do sarcoplasma das fibras musculares, feita em 1897 por Morpurgo, a constatação do aumento do potencial e da velocidade de contração do músculo através do treino com
por Zimkim em 1965. Estas e outras contribuições levaram a uma evolução científica da prática do TF, colocando-o como um dos principais meios de se atingir bom nível de aptidão física relacionada com a saúde (Raulino, 2013).
Após a Segunda Guerra Mundial, foi realizada uma mudança nas diretrizes referente à prescrição do TF. Nesse período, o TF passou a ser recomendado em programas de reabilitação de incapacidades ortopédicas para os veteranos da guerra. No período entre 1950 e 1960, começaram os primeiros estudos controlando e manipulando as variáveis do TF, como o número de séries e repetições, a frequência, intensidade e o descanso (Raulino, 2013).
Nesta mesma altura, o TF foi considerado impróprio para atletas, excepto para powerlifters e limitado a alguns desportos como o futebol, wrestling e o boxe. As mulheres foram proibidas de praticar TF (Kenney et al., 2012).
No entanto, a partir de estudos publicados entre os anos de 1960 e 1970, foi demonstrado forte correlação entre a prática de exercícios de resistência aeróbia e prevenção de doenças cardiovasculares, o que levou à supervalorização do treino aeróbio e subvalorização do TF para a melhoria da saúde e aptidão física (Raulino, 2013).
Isso tornou-se ainda mais evidente com a publicação da posição do American College
of Sports Medicine (ACSM) em 1978 que apresentou as suas recomendações para a melhoria
da saúde e composição corporal apenas com exercício aeróbio (ACSM, 1978). Em 1980, a American Alliiance for Health, Physical Education, Recreation and Dance (AAHPERD) publicou um manual de testes de aptidão física relacionada com a saúde, no qual os testes de força foram excluídos (AAHPERD, 1980).
Só a partir do final da década de 80, é que se observou o reconhecimento da comunidade médica sobre a importância do TF no rendimento atlético e aptidão em geral. Em 1989, a AAHPERD publica um novo manual com a inclusão dos testes de força. Em 1990, o ACSM acrescenta o TF às suas guidelines já publicadas em 1978 (Raulino, 2013).
A popularidade do TF vem crescendo nos últimos anos. A sua utilização não tem sido apenas para desenvolver a força, resistência, hipertrofia e potência muscular, mas também para aumentar a tolerância ao exercício aeróbio submáximo, supressão da queda de força relacionada com o envelhecimento e atenuação das respostas cardiovasculares ao esforço (Raulino, 2013). Esta popularidade deve-se aos estudos científicos realizados, que apresentam evidências sobre os benefícios claros do TF (Kenney et al., 2012). Desta forma, nos dias de hoje, o TF é sinónimo de melhoria da qualidade de vida e saúde dos seus praticantes (Kenney et al., 2012).
3.2. Recomendações de Treino de Força para obtenção de Hipertrofia Muscular
Para a obtenção de hipertrofia muscular o TF deve ter características que promovam um ambiente no organismo do praticante anabólico. Os exercícios que usam ações musculares concêntricas e excêntricas parecem ser aqueles que promovem um efeito mais anabólico. Igualmente, para o mesmo efeito, uma carga de intensidade moderada a elevada, entre os 70 a 85% da 1RM, para 6 a 12 repetições por série, com 3 a 6 séries por exercício, um período de descanso entre séries e exercícios entre 60 a 120 segundos e uma frequência semanal de sessões de treino de uma a três vezes, parece ser a forma adequada de estruturação do TF (Brown & NSCA (U.S.), 2017).
Outra variável que parece ter importância no processo de hipertrofia muscular é o número de vezes que um grupo muscular é exercitado numa semana. Numa metanálise realizada por Schoenfeld, em 2016, este refere que a frequência semanal ideal de treino, para a obtenção de hipertrofia, é de duas vezes em detriorimento de uma vez, não se verificando se três vezes por semana poderia ser melhor do que treinar duas vezes. Portanto, pode-se inferir que os principais grupos musculares devem ser treinados, pelo menos, duas vezes por semana para maximizar a Hipertrofia Muscular (Schoenfeld et al., 2016).
Na escolha dos exercícios optamos por usar pesos livres porque o perfil de resistência externa (torque) é muito semelhante ao perfil de resistência interno (força) o que permite estimular o bíceps brachii com mais qualidade, uma vez que é respeitada a fisiologia muscular (Kenney et al., 2012).
4. Eletroestimulação
A EE consiste em estimular eletricamente células musculares e/ou células nervosas (Paillard, 2008). Naquilo que é a aplicação de eletroestimulação nos músculos, existem, essencialmente 3 tipos:
1. A Neuroeletroestimulação Transcutânea (TENS) que consiste na estimulação de determinados tipos de fibras nervosas, de forma a obter efeitos analgésicos ou de alívio da dor;
2. A Eletroestimulação Neuromuscular (NMES) que consiste na estimulação das unidades motoras de forma a promover uma resposta muscular;
3. E a Eletroestimulação Funcional (FES) que consiste na junção de eletroestimulação neuromuscular com tarefas motoras em simultâneo (Doucet et al., 2012).
4.1. História da Electroestimulação
A EE surgiu com a ideia de tratar doenças usando eletricidade. O seu uso remonta aos 400 anos A.C., quando se utilizavam raias elétricas como agentes terapêuticos, capazes de gerar choques elétricos na ordem ods 100 a 150 Volts. Aparentemente, estes peixes elétricos seriam capazes de aliviar dores de cabeça e se colocados debaixo dos pés seriam capazes de curar artrites (Baker et al., 1993).
Também o âmbar era utilizado como pílula para tratamento de inflamações, hemorregias e nauseas, depois de se perceber que tinha propriedades elétricas ao ser esfregado (Baker et al., 1993).
Já no século XVI, a eletricidade foi descrita como a força que “tingia os sentidos e movia os músculos”. Desde então, tem sido usada em várias terapias, como por exemplo, no tratamento de paralisias, no alívio de dores siáticas e em tratamentos de epilepsia e angina de peito (Baker et al., 1993).
Em 1790, Luigi Galvani foi o primeiro a observar movimento nas pernas dos sapos depois de aplicar eletricidade no corpo destes (Doucet et al., 2012).
Em 1801, a importância da taxa de amplitude da corrente de estimulação foi verificada pelo Ritter. Ele concluiu que se o estímulo, aplicado no músculo, fosse de baixa amplitude este não se contraía (Baker et al., 1993).
Só em 1822, quando Magendie finalmente classificou os diferentes tipos de nervos, é que se realizou a primeira experiência com eletroacupuntura, onde a corrente elétrica era aplicada, através de agulhas, nos músculos e nervos. No entanto, como as dores eram muitas e não apresentava resultados terapêuticos significativos, o método entrou em decadência (Baker et al., 1993).
Apesar dos resultados serem pouco animadores, Duchenne ainda continuou a estudar a eletroacupuntura até 1830. Sendo que desenhou o primeiro colete com eletrodos transcutaneos e inventou o método de eletrização localizada. Estas invenções levaram a que Duchenne ficasse conhecido como “O Pai da Eletroterapia” (Baker et al., 1993).
Em 1831, Faraday mostrou que a corrente elétrica podia estimular o tecido nervoso para criar movimento (Doucet et al., 2012). Com os seus avanços tecnológicos, a aplicação de eletricidade nos músculos foi, também, recomendada como ferramenta de diagnóstico. Vários investigadores notaram que um músculo paralisado respondia a corrente galvânica, mas não respondia a corrente farádica. Também repararam que se uma corrente contínua for interrompida rapidamente não era produzida contração no músculo. Concluiram, assim, que a duração da corrente é um fator decisivo na indução da contração (Baker et al., 1993).
Com o aumento da compreensão da estimulação elétrica, entusiastas eletroterapeutas procuraram doenças que pudessem curar. Por isso, a última metade do séc. XIX foi considerada a “Era de Ouro da Eletricidade Médica” e a maior parte dos médicos americanos tinham pelo menos um estimulador elétrico(Baker et al., 1993).
Os dispositivos que providenciavam correntes de alta frequência eram usados no alívio das dores de doenças reumáticas e neurológicas, em fraturas, contusões e cortes. (Baker et al., 1993).
Em 1887, Augustus Waller, usando um eletrometro capilar conseguiu gravar os batimentos cardíacos, numa forma possível de ser fotografada e chamou à representação da atividade elétrica do coração “eletrograma”. Mais tarde, Einthoven introduziu a palavra que se utiliza atualmente, “Eletrocardiograma” (Baker et al., 1993).
Só em 1931, Albert Hyman abriu a porta para o pacemaker cardíaco, demonstrando que animais induzidos em paragem cardíaca poderiam ser ressuscitados com corrente elétrica. Em 1952, Paul Zoll mostrou que um pacemaker poderia manter um coração a bater por um determinado período de tempo. No entanto, nessa época estes aparelhos eram enormes e não eram portáteis, mas os avanços tecnológicos permitiram torná-los mais pequenos e fiáveis, o que permitiu implantar milhões de pacemakers cardíacos em pacientes, representando, mesmo nos dias de hoje, um tributo ao sucesso na área da estimulação elétrica (Baker et al., 1993).
Um aumento do número de lesões no Sistema Nervoso Periférico durante a 2ª Guerra Mundial, desplotou novamente um interesse na eletroterapia (Baker et al., 1993).
Em 1948, Hodes, Larrabee e German estimularam nervos em diferentes níveis e repararam que haviam respostas temporais diferentes na resposta muscular. Assim, determinaram o tempo de condução neural correlacionando estas diferentes respostas
Além da utilização de pacemakers cardiacos e de instrumentos mais refinados de eletrodiagnóstico, o uso de corrente elétrica começou a ser usada amplamente no tratamento da dor crónica e mesmo em casos de paralisia (Baker et al., 1993).
O avanço em tecnologia eletrónica permitiu, ao longo dos anos, variadissimas aplicações com estimulação elétrica, e por essa razão será difícil prever quais serão as futuras aplicações no domínio médico ou terapêutico. No entanto, apenas a imaginação limita as formas em que os centros motores, sensoriais e emocionais humanos podem ser controlados por estimulação artificial. O mais provável é que sejam questões éticas a determinar os limites (Baker et al., 1993).
4.2. Princípios Fisiológicos da Eletroestimulação 4.2.1. Funcionamento do Circuito Elétrico
Na aplicação de EE é necessário que haja um mínimo de dois contatos (elétrodos) entre o eletroestimulador e a pele. Ou seja, os eletrodos representam os dois polos (positivo e negativo) para a corrente passar. Na ligação do eléctrodo com a pele ocorre uma conversão entre a corrente de electrões, dos eletrodos para o eletroestimulador, e a corrente de iões que se move dentro do organismo. No eléctrodo positivo, os iões positivos do circuito elétrico e do sistema fisiológico são repelidos, ao passo que os iões negativos são atraídos. O eléctrodo negativo atrai os iões positivos vindos do eléctrodo negativo e por sua vez, também repele os iões negativos. Portanto é desta forma que se cria uma corrente elétrica. A corrente elétrica define-se pelo movimento de partículas eletricamente carregadas num circuito. Por definição, diz-se que a corrente parte do polo positivo para o negativo, mas na realidade o que acontece é a migração dos iões positivos para o polo negativo e os iões negativo para o polo positivo. Fisiologicamente, os iões que tem maior relevância para a contração muscular são o potássio e o sódio, uma vez que são estes que promovem os potenciais de ação e os potenciais de repouso na membrana (Baker et al., 1993).
A corrente elétrica, proveniente dos elétrodos, excita os tecidos nervosos, mas esta excitação é maior nos tecidos nervosos debaixo do eletrodo negativo. Na presença de um potencial elétrico positivo, a parte exterior da membrana, por debaixo do elétrodo positivo, fica ainda mais positiva do que o normal, o que aumenta a diferença de potencial entre o interior e o exterior da membrana, hiperpolarizando o neurónio. No entanto, perto do eléctrodo negativo, o potencial diminui, reduzindo a diferença de potencial ao longo da membrana, colocando-a no limite de excitabilidade.
Ao ser criado (artificialmente) o potencial de ação, a propagação é em ambas as direções a partir do local inicial de excitação. Essa propagação bidirecional é exclusiva da
excitação imposta na periferia e ocorre porque, no ponto de estimulação, o axônio não é refratário em nenhuma direção.
Os factores mais preponderantes na determinação do estímulo elétrico capaz de produzir um estímulo neural e, respetiva, contração muscular são: a impedância dos elétrodos e do tecido orgânico; a qualidade e a composição do material que compõe o circuito elétrico (electroestimulador e eletrodos); o tamanho e a orientação dos elétrodos e; os próprios parâmetros da estimulação elétrica (Baker et al., 1993).
4.2.2. Impedância
A impedância é o nome que se dá à resistência de determinado tecido à corrente elétrica. A corrente, simplesmente, flui melhor através de tecidos com menor impedância. O corpo humano é constituído por diferentes tecidos com diferentes impedâncias. A camada mais externa da pele é um optimo isolador e tem uma das impedâncias mais elevadas de todos os tecidos do corpo humano. A impedância dos tecidos no corpo é inversamente proporcional à sua quantidade de água, por exemplo: os músculos possuem cerca de 75% de água (baixa impedância), a gordura corporal possui cerca de 15% de água (alta impedância) e os ossos e a pele possuem entre 5% a 16% de água (alta impedância). Assim os músculos representam uma baixa impedância e por serem maioritariamente constituídos por água, também possuem boa condutividade. No entanto, a condutividade muscular é 4 vezes melhor na direção longitudinal do que na direção transversal (Baker et al., 1993).
Durante a aplicação externa de corrente elétrica, o princípio de Kirchoff (em que a corrente opta sempre pelo caminho de menor resistência) é o principal fator a determinar quais serão os axónios que vão receber o estímulo capaz de provocar um potencial de ação. Portanto, os primeiros neurónios a serem estimulados serão os que possuem menor impedância. Os neurónios de maior diâmetro possuem um limite de excitabilidade menor do que os neurónios de menor diâmetro. Além disso, a relação do diâmetro e da impedância é recíproca, uma vez que quanto maior o diâmetro do neurónio menor impedância este possui (Baker et al., 1993).
Tendo em conta o princípio de Kirchoff, a corrente elétrica quando aplicada na periferia estimula primeiro as grandes unidades motoras (Baker et al., 1993).
A intensidade da corrente é maior quanto mais perto da junção elétrodo-pele e diminui com o aumento da distância aos eletrodos (Baker et al., 1993).
4.2.3. Tamanho e Orientação dos Elétrodos
A densidade da corrente elétrica representa a quantidade de corrente elétrica por unidade de área, ou seja, neste caso, é a medida da quantidade de ions que se movem, por
que determina o estímulo adequado para recrutar as unidades motoras. Uma baixa densidade de corrente implica uma pequena quantidade de iões a moverem-se numa determinada área de tecido, o que pode ser desaquado para promover uma excitação da unidade motora. A densidade da corrente tende a ser maior na junção eletrodo-pele e a diminuir com o aumento da distância aos eletrodos (Baker et al., 1993).
Quando os elétrodos são colocados muito juntos, a maior parte da corrente passa apenas a camada mais superficial da pele. Este fenómeno acontece devido à curta distância entre os elétrodos. Quando os elétrodos são colocados um pouco mais afastados estimulam com mais facilidade os tecidos mais profundos (Baker et al., 1993).
A corrente elétrica procura sempre o caminho de menor resistência, assim esta vai percorrer a epiderme e a gordura subcutanea, de forma a alcançar os tecidos de menor impedância. Portanto, deve-se ter especial atenção a profundidade e às propriedades dos tecidos (Baker et al., 1993).
O tamanho dos elétrodos é, também, muito importante na determinação da densidade da corrente. Se a corrente, proveniente de um eletroestimulador, for constante, então a densidade só pode variar consoante as unidades de área que atravessa. Portanto, a densidade da corrente aumenta se diminuir o tamanho dos eletrodos.
O estímulo elétrico também pode ser mais efetivo se o elétrodo negativo for mais pequeno e se for colocado exatamente por cima do nervo ou do ponto motor pretendidos e; se o eletrodo positivo for maior (Baker et al., 1993).
4.2.4. Composição dos eletrodos
O tamanho, a polaridade e a colocação dos eletrodos é fundamental para que o estímulo seja adequado. No entanto, a composição dos eletrodos é de igual importância. Alguns condutores elétricos tornam-se tóxicos para o organismo quando são ionizados. A composição dos elétrodos deve ser avaliada consoante as suas reações tóxicas. A maior parte dos eletrodos são compostos por materiais seguros, mas se o seu uso for de longa duração ou a intensidade do estímulo elétrico for elevada devem ser tomadas mais precauções (Baker et al., 1993).
Uma contração muscular provoca alterações na superfície da pele, então a composição dos elétrodos, neste caso, deve ser flexível, para se ajustar a possíveis alterações e manter a resposta motora desejada (Baker et al., 1993).
A superfície de contacto do elétrodo é normalmente composta por um gel ou por uma pasta, de forma a promover uma baixa impedância na ligação do elétrodo-pele. Apesar do gel ser um optimo condutor de corrente, se for usado várias vezes vai perdendo as suas
propriedades, o que pode provocar dispersão da corrente elétrica, provocando falta de especificidade no recrutamento das unidades motoras (Baker et al., 1993).
4.2.5. Parâmetros de Estimulação
Intensidade e Duração do impulso no recrutamento de unidades motoras
A intensidade e a duração do impulso elétrico são fundamentais para se atingir o limite de excitabilidade do tecido nervoso. Assim, um estímulo suficientemente intenso vai excitar as mais próximas e maiores unidades motoras. Se a intensidade do estímulo aumentar vai estimular, também, as pequenas unidades motoras mais próximas e as maiores unidades motoras mais afastadas (Baker et al., 1993).
Também, ao aumentarmos a duração do impulso, aumentamos o recrutamento de unidades motoras (Baker et al., 1993).
Formas de onda
Têm sido usadas várias formas de onda para provocar excitação neural. A corrente galvânica, era usada essencialmente nos anos 80 e foi a primeira forma de onda usada para eletroestimulação. Essencialmente, esta corrente é a mesma proveniente de uma bateria. Também pode ser chamada de corrente direta (DC). Tem sido usada na área clinica para melhorar a circulação sanguínea, tratamentos neurológicos e tratamentos de pele. No entanto, não é a corrente adequada para produzir uma contração muscular tetânica. A corrente alternada (AC), por sua vez possui uma variedade enorme de formas de onda, tantas quantas, o engenheiro que a construa imaginar, sendo a sinoidal a mais comum. As características deste tipo de onda são a mudança constante de direção sem ocorrer nenhum período de “silêncio” elétrico entre fases. A corrente farádica ou corrente de pulso (PC) foi criada por Michael Faraday e era usada para promover contrações musculares tetânicas pelas suas características. Sendo uma onda com séries de curtos impulsos, com formas assimétricas e bidirecionais podendo ser usada para fins clínicos ou funcionais (Baker et al., 1993).
Atualmente, os fabricantes inundam o mercado com uma variedade de formas de onda, tentando diferenciar cada produto dos seus concorrentes (Baker et al., 1993).
Portanto, é fundamental o terapeuta/treinador conhecer exatamente as formas de onda, para poder escolher o produto que se adequa melhor aquilo que são os objetivos das suas terapias/treinos.
