MÓDULO I
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
INTRODUÇÃO:
A fisiologia é a ciência que estuda o modo pelo qual os sistemas biológicos funcionam. A fisiologia do exercício é aquele ramo da fisiologia humana que é centrado na análise das respostas do corpo quando submetido às atividades físicas.
O corpo humano é um sistema dinâmico no qual as alterações estão ocorrendo continuamente, a maio-ria das quais objetivando a manutenção de um “equi-líbrio interno” em determinadas situações ou quando certos fatores externos estão influenciando o corpo.
A capacidade de responder a um estímulo é defini-do dentro de certos limites e estes dependem funda-mentalmente da intensidade do estímulo e de fatores determinantes próprios do indivíduo. Estes últimos fatores têm dois componentes:
• GENÉTICO
• NÃO-GENÉTICO (AMBIENTAL)
Assim, enquanto não podemos interferir sobre os fatores genéticos (no momento presente), nós pode-mos exercer influência sobre os fatores não genéti-cos. O modo pelo qual isto pode ser alcançado é pela exposição de um organismo ao mesmo estímulo re-petidamente ao longo de um período de tempo. Isto se tornará um estímulo crônico, o quê no mundo do exercício é conhecido como treinamento. Quando um estímulo se torna crônico, ao longo do tempo um tipo especial de resposta é observada, que é aquela que chamamos de adaptação.
Tendo estas informações como ponto de partida, a utilidade da aplicação de nossos conhecimentos do exercício como uma ferramenta para o auxílio no trei-namento fica clara:
• NA AVALIAÇÃO DA APTIDÃO FÍSICA: • INICIALMENTE
• DURANTE SUA EVOLUÇÃO
• PARA AJUDAR A OTIMIZAR O ESTÍMULO (IN-TENSIDADE OU SOBRECARGA DE TREINAMENTO) Isso em conjunto com a ajuda de uma série de tes-tes, nos ajudará a estabelecer uma série de parâme-tros que acima de tudo são:
• INDIVIDUAIS • OBJETIVOS
AVALIAÇÃO FISIOLÓGICA
DA APTIDÃO FÍSICA:
Falando em termos gerais, podemos distinguir três campos gerais da aptidão física:
• ENERGIA
• FUNÇÕES MOTORAS • CONTROLE
Dentro destas categorias, aspectos distintos podem ser elencados:
• Na categoria “Energia” discutiremos, em termos gerais, os sistemas aeróbico e anaeróbico para a ob-tenção de energia.
• Na categoria das ‘Funções Motoras’ novamente podemos fazer duas distinções: O músculo (sistema neuromuscular) e a técnica, ou a amplitude pela qual a capacidade dos músculos é explorada.
• Finalmente, na terceira categoria são encontrados os aspectos cerebrais, onde encontramos aspectos tais como a tática (aspectos cognitivos da “estratégia”) e emoções (“motivação”).
Do ponto de vista fisiológico, daremos cobertura total à metade destas áreas, e iremos nos concentrar aqui nos sistemas para obter energia.
Para a facilitação da compreensão e simplificação das coisas, poderíamos comparar o corpo humano a uma máquina, tal como um carro. Um carro requer que o abasteçamos com gasolina A qual deve ser queima-da e transformaqueima-da em energia mecânica. Do assento
do motorista, nós controlamos, regulamos e condu-zimos os movimentos.
A grande vantagem do “nosso carro” por outro lado, é que ele utilizará diferentes tipos de combustível, de acordo com sua disponibilidade e necessidades a qual-quer tempo. Da mesma forma, os diferentes sistemas para obtenção de energia podem ser melhorados (in-crementados) através do treinamento.
SISTEMAS PARA OBTENÇÃO DE ENERGIA:
No corpo humano, a energia é manipulada em forma de moléculas de ATP (Adenosina Trifosfato), na qual a energia é armazenada na forma de cadeias, com grupos de Fosfato inorgânico (Pi) que podem ser liberados se o sistema puder mobilizar a ferramenta necessária, a enzima ATPase.
Em termos gerais, nós falaremos sobre sistemas ae-róbicos quando nos referirmos àqueles que precisam de oxigênio (dado ao fato de realizarem a combustão completa para CO2 e H2O), e sistemas anaeróbicos para nos referirmos àqueles que produzem energia (ATP) na ausência de O2.
O que devemos ter sempre em mente é que mes-mo quando estivermes-mos falando sobre atividades que são essencialmente aeróbicas ou anaeróbicas, isto não significa que o resto dos sistemas não esteja tra-balhando, e que possamos nos esquecer deles. Todos os sistemas agem simultaneamente e de uma maneira sobreposta, mas com relação a um determinado esfor-ço, eles podem ser mais ou menos relevantes, tendo mais ou menos importância dependendo da duração e da intensidade do estímulo. Por exemplo, no início qualquer exercício é fundamentalmente anaeróbico ainda que mais tarde possa ser definido como aeró-bico quando considerado em conjunto. Isto é devido ao fato de que há um atraso em “iniciar” os sistemas encarregados do transporte de O2 aos músculos. O mesmo ocorre ao final de um evento onde podere-mos sempre precisar contar com reserves anaeróbi-cas para sermos capazes de sustentar aquela última mudança de passo que freqüentemente é a diferença
entre ser o vencedor e estar entre os primeiros a cru-zar a linha de chegada. Isto é particularmente verda-deiro naquelas chegadas “apertadas” que a cada dia, parecem todas ser mais comuns, mesmo em eventos atléticos especializados que são tão classicamente “puramente” aeróbicos como poderia ser o caso, por exemplo, da maratona.
Assim, em esforços de pouca intensidade de ex-plosão, e como anteriormente comentado, no início de qualquer exercício, fosfatos altamente energéticos são fundamentalmente utilizados. É a fosfocreatina, que renova o ATP de tal forma que a sua concentra-ção permaneça virtualmente inalterada.
Enquanto esta é a mais rápida e a mais potente fonte de energia, ela é muito limitada. Sua importân-cia relativa é alta à medida que nós considerarmos esforços curtos (e ao mesmo tempo mais intensos), mas seu valor absoluto é sempre o mesmo por causa do seu anteriormente citado limite nas quantias de FC (Fosfocreatina) do músculo.
Este sistema é classicamente conhecido como siste-ma anaeróbio alático, dado ao fato de que o oxigênio não é essencial e de que ele não provoca o acúmulo de ácido lático que, como veremos mais adiante, ocorre nos seguintes sistemas de glicólise anaeróbica. Assim, à medida que nós subimos na escala em tempos de duração do esforço, então os outros sistemas tornam--se crescentemente mais importantes.
Assim então, o que se segue é a utilização “anaeró-bia” da glicose. Este é o modo mais rápido de se obter energia, depois do fosfato de elevada energia. Não é muito “econômico” do ponto de vista do consumo de “combustível” já que somente duas moléculas de ATP são produzidas para cada molécula de glicose. Contu-do, isto se dá muito rapidamente e sem consumo de oxigênio, embora isto tenha também uma capacidade limitada. Em primeiro lugar há uma limitação “teóri-ca”, a qual depende da exaustão da glicose. Entretan-to, se nos concentrarmos nos números, isto nunca se torna um problema. Isto se dá em função da limitação prática derivada do efeito “tóxico” dos produtos
des-ta reação, que é, o acúmulo de ácido lático (o que na verdade estamos lidando é com um problema de de-créscimo de pH).
Se continuarmos a aumentar a escala tempo, fica-mos obrigados a reduzir a escala intensidade. Em re-lação a uma corrida, isto poderia significar a redução da velocidade para permanecer dentro destes limites da tabela.
Neste sentido, entramos nos níveis de consumo de energia que não podem ser satisfeitos pelos sistemas anaeróbicos. Felizmente, como Astrand diria, nós vi-vemos em um universo de oxigênio, e isto nos permi-te “queimar” os elementos em sua totalidade (até que eles estejam convertidos em CO2 e água). Este siste-ma tem um inconveniente, que é oxigênio ter de ser transportado do “ar” para a mitocôndria do músculo, que é a “fábrica” na qual a combustão ocorre. Com a disponibilidade de oxigênio podemos oxidar carboi-dratos (glicose).
Conforme podemos observar, este sistema é muito mais econômico que o sistema de combustão anaeró-bico (18 vezes mais, ou em termos percentuais 1800%). Podemos contar também com a possibilidade de se oxidar gorduras (a chamada β-oxidação) e embora este produza menos, também podemos obter ener-gia a partir dos aminoácidos, dos quais são constitu-ídas as proteínas.
Do ponto de vista do O2, ele é o meio mais “barato” de se obter energia a partir dos carboidratos (de 6 a 6,5 moléculas de ATP para cada O2 ao contrário das gor-duras neutras que permitem 5,6 moléculas). Todavia, as diferenças não são tão significativas e as reservas de gorduras como estoques de energia são maiores.
Na verdade, o que ocorre é uma mistura dos dois processos de oxidação, com o objetivo de retardar, tanto quanto possível, o esgotamento do glicogênio.
Em suma, não se pode esquecer os conceitos de superposição e simultaneidade. Mais além, mesmo que nós pudéssemos a qualquer momento nos refe-rir a uma especialidade atlética como sendo “aeróbia” conforme fundamentalmente ela fosse, disciplina de
resistência, se claramente compreendermos estes con-ceitos, sucumbiremos a estas aparentes contradições.
A FISIOLOGIA DA FORÇA MUSCULAR:
CONCEITOS GERAIS
Quando se fala sobre força, freqüentemente se está lidando com uma quantidade de conceitos que em-bora estejam intimamente relacionados com força, não estão completamente associados com ela. No entanto, em determinadas situações nos referimos a termos tais como força, trabalho, momento.... e deve-mos estar certos do significado preciso bem como da conotação de cada um destes termos.
Como um ponto de partida, devemos definir for-ça (como sendo a habilidade dos músculos em pro-duzir força) como aquela que é capaz de propro-duzir ou modificar o estado de repouso ou movimento de um corpo, ou deformá-lo. Aqui podemos observar dois as-pectos: um dinâmico (a capacidade de se forçar uma aceleração, quer seja positiva ou negativa (desacele-ração) sobre um corpo); e um estático (em relação à habilidade em produzir deformação).
Em relação a esta série de conceitos que conside-ramos intimamente relacionados às forças, iremos co-meçar com aquele de momento (também conhecido como torque). O momento de uma força que produz a rotação de um corpo ao redor de um eixo é definido como: o produto vetorial do vetor de força multipli-cado pelo vetor posicional do ponto de aplicação da força com relação ao eixo. Isto significa que resulta em um novo vetor, encontrado em um plano perpendicu-lar àquele gerado pela força e sua distância do eixo, e que o valor numérico (unidade de valor) é dado pelo produto da força, a distância e o seno do ângulo que é formado (geralmente 1, quando o ângulo é igual a 90º). No entanto, se nós considerarmos valores numé-ricos e distâncias constantes, assim como ocorre com o aparato isocinético, o comportamento da força e do momento serão praticamente paralelos, havendo in-clusive a possibilidade de serem sobrepostos.
Trabalho é um outro conceito físico e é uma me-dida de energia que é expressa nos padrões interna-cionais (S.I. - International Standards) como em joule, onde Joule = N*m que resulta do produto escalar da força multiplicada pelo deslocamento que ela produz (T = F x d). O trabalho envolvido neste deslocamento é, portanto um número, e depende do ângulo sob o qual a força é aplicada. Assim, simplificando, a força produzindo trabalho é o componente que dirige/di-reciona todo o deslocamento. Com respeito à potên-cia, é o trabalho realizado por uma força em uma uni-dade de tempo (P = T/t). A inclusão do fator tempo é importante dado ao fato de que quando se considera a potência máxima, não é só uma questão de se reali-zar mais trabalho, mas melhor do que isto, de realizá--lo no menor espaço de tempo possível. Expressan-do isto de outras maneiras, é também o produto da força e velocidade (P = T/t = F x D/t = F x v), dado que estas duas variáveis independentes (F e v) não são in-dependentes no caso dos músculos. E existe um rela-cionamento entre F e v que pode ser representado por uma curva e o máximo de potência irá sempre apa-recer na região de certos dados valores e velocidade (geralmente abaixo de 50% da velocidade máxima).
O último conceito a que iremos nos referir de ma-neira individual é aquele da força elástica, ou melhor dizendo, como conceito físico, falaremos sobre elasti-cidade. Elasticidade é a capacidade de um corpo em recuperar sua forma original após ter sido deformado. Não é, entretanto, a capacidade de alongar, tendo uma conotação especial, aquele da recuperação de sua for-ma original. Os músculos e tecidos que os circundam têm esta propriedade, o quê significa que eles agem como “acumuladores” de força quando alongados pelos músculos antagonistas ou por forças externas, sendo capazes de retornar esta energia, e aumentando a força desenvolvida pela contração. De tal forma, quando se produzindo uma representação gráfica da força to-tal e da força ativa de um músculo em função de seu comprimento podemos ver que acima de determina-do comprimento, que é o determina-do músculo em equilíbrio, a força total é maior do que força ativa. Esta diferença é devida à tensão passiva que se origina nos elementos
elásticos. Estes elementos elásticos incluem desde as fibras musculares até os tendões e fascias, passando pelos vasos sanguíneos, nervos e todos os tecidos co-nectivos que estão associados com aqueles músculos. Não deve esquecer que esta elasticidade, tanto quan-to para aumentar a força, indispensável para garantir movimentos finos e continuidade, é capaz de absorver a energia dos traumas diretos e indiretos, desta for-ma prevenindo o aparecimento de lesões. Assim nós temos duas boas razões para trabalharmos em cima de nossa elasticidade.
Voltando-nos agora para os músculos, devemos levar em consideração uma série de particularidades destes tecidos com respeito à sua capacidade de ge-rar forças:
• Em primeiro lugar, energia química (contida nas cadeias dos principais componentes ativos de nossa dieta) é transformada em energia mecânica. Isto impli-ca em que o fator de eficiência desta conversão deva ser levado em conta quando se considerar o processo como um todo, este sendo entre 20-30% (mais eleva-do eleva-do que em um motor a vapor).
Não se deve esquecer que esta elasticidade, tan-to quantan-to para aumentar a força, indispensável para garantir movimentos finos e continuidade, é capaz de absorver a energia dos traumas diretos e indiretos, desta forma prevenindo o aparecimento de lesões. Assim nós temos duas boas razões para trabalharmos em cima de nossa elasticidade.
• Por outro lado (embora isto seja um dos fatores relevantes para sua eficiência), enquanto “vemos” uma única contração, na verdade estamos lidando com vá-rias atividades simultâneas. Primeiramente, muitos sar-cômeros (a unidade contrátil das fibras musculares) se sincronizam com seus “vizinhos” para produzir um mo-vimento “deslizante”, o qual conduz ao encurtamento do músculo. Em segundo lugar, nós estamos lidando também com a ação combinada de muitos músculos (agonistas, antagonistas, sinergistas e estabilizadores) cuja correta “orquestração” é requerida para produzir a melhor utilização da energia na direção desejada.
• Nós também não podemos nos esquecer da dis-posição espacial destes elementos. Por um lado, aque-la das fibras dentro dos músculos (e a disposição das forças no momento da contração), e por outro lado aquela dos músculos, seus tendões, e seus pontos de inserção. Deste modo, somos confrontados com um vasto espectro de variações mecânicas que devemos considerar se quisermos estudar o fenômeno em sua totalidade de detalhes do ponto de vista físico.
• Finalmente, devemos nos lembrar de que ao re-dor do elemento contrátil nós podemos encontrar muitas outras estruturas (fundamentalmente ossos e tecidos conectivos) que, conforme comentado acima, desempenham um importante papel no desenvolvi-mento das forças.
Tendo destacado estes pontos, começaremos a classificar os tipos de contração muscular em função de elas produzirem ou não um deslocamento. Desta forma, primeiramente teremos a contração isométrica (do Grego: medida igual/ mesma medida), que é aquela em que não existe deslocamento e assim não ocorre trabalho mecânico, todo o trabalho é deformação e nós atribuiremos a ele um valor de zero (lembrem-se T = F x d). Quando houver deslocamento, nós iremos chamar então a contração de anisométrica (a qual não é isométrica) onde nós podemos avaliar o produto do trabalho como F x d. Em função da direção para a qual o deslocamento é produzido, nós estaremos falando de contração concêntrica quando o sentido da contra-ção é o mesmo do das forças musculares dos múscu-los que produzem o movimento e realizam um esforço positivo. Por outro lado, a contração será considerada como excêntrica quando o movimento é produzido no sentido oposto ao da contração muscular. Isto ocorre quando há uma força externa mais forte, de maior in-tensidade e o músculo somente previne parcialmente o movimento e o trabalho continua sendo negativo.
Alternativamente, em termos de desenvolvimento de movimento, nós consideraremos a contração como isotônica quando lidando com uma tensão constante. Na realidade isto é muito difícil de se apreciar, a
me-nos que estejamos trabalhando com um preparação de um músculo “in vitro”, e por extensão nós pode-mos aplicar este termo quando a resistência externa é constante, tal como quando trabalhando com “pe-sos”. Há uma aproximação muito íntima desta situa-ção quando estamos trabalhando com máquinas tais como aquelas em cujos pesos são suspensos na outra extremidade de uma polia excêntrica. Nesta configu-ração, o trabalho dos músculos se torna mais fácil ou mais dificultoso nos diferentes pontos de cada repe-tição, desta forma evitando-se os erros que são intro-duzidos quando se considera um trabalho “de esfor-ço/resistência constante” no qual os ângulos variam. O outro tipo de contração anisométrica de que de-vemos falar neste curso é a contração isocinética, a qual é realizada a uma velocidade constante. Esta velocida-de constante é a velocidavelocida-de angular ou velocidavelocida-de da rotação, é geralmente expressa em graus/segundos ou radianos/segundos. Esta pode ser alcançada com a utilização de mecanismos de resistência hidráulica ou mecanismos servo-mecânicos que oferecem uma resistência adaptada à força aplicada para manter a velocidade a um valor fixo previamente estabeleci-do. As máquinas mais modernas, de última geração, podem agora aplicar este tipo velocidade/contração para a grande maioria das articulações. Eles também vêm equipado com um software complexo que nos permite obter, tanto os resultados de momento quan-to de quan-torque produzidos, valores de potência, traba-lho realizado, índices de fadiga, bem como curvas de força/velocidade (que são realmente curvas de mo-mento/velocidade angular). Também, embora dentro de limites de carga, eles nos permitem avaliar a força excêntrica que tenta se opor à resistência de uma for-ça imposta pela máquina. Nesta última situação, nós podemos avaliar o componente elástico do músculo, o que marca a diferença em relação ao trabalho de força concêntrica.
Sucintamente, e resumindo, nós poderíamos dizer que a análise mecânica destas forças pode se tornar um problema muito complicado, e que às vezes, nós
fazemos vista grossa a detalhes e falhamos em es-pecificar completamente a situação para simplificar esta análise. Isto pode não ser correto, mas nós sem-pre devemos ter em mente, estar conscientes do quê nós estamos fazendo. Mais além desta complexidade, nós podemos adicionar aquela do elemento integra-do, o sistema nervoso, o quê é tudo o mais difícil de se controlar. Nós não podemos nos esquecer também de que há outras maneiras diferentes de se realizar estas mensurações, aplicando diferentes métodos. Isto deve ser descrito cuidadosamente afim de que eles sejam confiáveis e possam ser reproduzidos, permitindo-os serem comparados experimentalmente por qualquer pessoa.Tudo isto, sem nos esquecermos de que a es-tandardização (padronização) das condições servem para evitar variações não controladas e confusões.
Tentaremos abordar a fisiologia da força muscu-lar, e então a sua fisiologia ao longo do treinamento, visando à elucidar a importância que elementos “in-visíveis”, tais como o sistema nervoso têm sobre esta atividade. Isto é fundamental quando se está reali-zando trabalho com atletas de força, em virtude do fato de que às vezes, eles podem cair na armadilha de imaginarem que estão trabalhando unicamente com músculos. Nós devemos observar, durante este curso, que o músculo é praticamente nada mais do que um tecido inerte.
Devemos começar falando primeiramente sobre os dois “protagonistas” do “nosso filme”, e então seguir adiante com a “ação” colocando-os em conjunto para estarem aptos a desenvolver o “script”, para desenvol-ver a força e alcançarmos a melhoria na qualidade fí-sica. Isto é o que nós estamos buscando alcançar ao final de um dia de treinamento.
Desta forma, com este objetivo, nós começaremos a falar sobre o neurônio. O neurônio é a célula princi-pal do tecido nervoso. Sua estrutura, características e funções serão as chaves para uma melhor compre-ensão daquilo que realmente acontece quando um músculo se contrai para produzir uma força.
Em termos de sua estrutura, ele é feito de um cor-po, a partir do qual várias prolongações conhecidas
como dendritos e axônios se estendem. Os primeiros são de suma importância na responsabilidade de sua interação com outras células nervosas. Assim, eles de-sempenham um importante papel no “processamen-to” da informação. Os axônios são como longos braços que podem alcançar às vezes até meio metro de com-primento. A forma e o tamanho dos neurônios (den-dritos e axônios) tem repercussões em suas funções. Por exemplo, os neurônios que ativam os músculos se localizam no corno anterior da medula espinhal (neu-rônio motor) e eles são células maiores com muitos dendritos (eles são guarnecidos com um monte de informações). Eles também são muito longos e espes-sos (em determinadas situações eles têm de alcançar desde a região da coluna lombar até o pé), o que lhes confere a possibilidade de transmitir informações mui-to rapidamente (a velocidade de condução pode ser de acima de 120 metros/segundo).
Em relação aos neurônios, quatro de suas caracte-rísticas devem fundamentalmente ser sublinhadas:
• EXCITABILIDADE • INTEGRAÇÃO • CONDUÇÃO • TRANSMISSÃO
A primeira destas se refere ao fato de que o neurô-nio é capaz de responder a um estímulo, geralmen-te estimulo elétrico ou químico originado de outros neurônios. Contudo, há ocasiões em que eles podem responder a outros tipos de estímulo, tais como aque-les resultantes da implantação de eletrodos externos que produzem uma corrente elétrica.
A integração de todos os impulsos e sinais recebi-dos por um neurônio ocorre em seu corpo. O resul-tado disto é a produção de uma série de potenciais de ação (à medida que os impulsos gerados pelas cé-lulas nervosas são conhecidos) que são transmitidos ao longo dos axônios como uma corrente nervosa (de modo similar à transmissão da corrente elétrica ao longo de um cabo de energia, a uma grande veloci-dade). Da mesma forma, os neurônios são capazes de se comunicar entre eles próprios, transmitindo
infor-mações de um para o outro de tal forma que a men-sagem avança e é refinada até alcançar o seu destino. Esta característica é conhecida como transmissão e as células têm uma estrutura especial para capacitá-las a passar adiante, estrutura esta denominada sinapse. A transmissão da informação através da sinapse pode ser influenciada por agentes farmacológicos e/ou ou-tros agentes externos.
Qual é a função dos neurônios? Em um nível diga-mos assim, individual, ela pode parecer muito simples e talvez até algo meio sem sentido, por agir recebendo uma série de impulsos, integrando-os e produzindo seus próprios impulsos para passá-los adiante para outras células. Mas, nós devemos ter em mente que um neurônio não é mais do que uma unidade celular elementar do sistema nervoso, ele é similar a um “bit” em um computador, é nada mais do que uma opção binária, a possibilidade de dizer “sim ou não”, “0 ou 1”. Entretanto, muitos deste “uns” e “zeros” juntos e orde-nados de uma maneira específica são capazes de ori-ginarem os mais complexos programas e realizar as mais precisas manipulações, a partir destas informa-ções muito básicas.
Desta forma, nós devemos adotar uma visão do neurônio, como uma parte integral de uma grande rede (network) que recebe, processa e transmite dados (de uma qualidade, e com possibilidades e um nível de performance infinitamente maior do que o mais sofisticado dos computadores que até hoje o homem foi capaz de construir). Mais ainda, esta vasta rede, é capaz, assim como nós observaremos à frente, não somente de responder, mas também de se adaptar ao estímulo ao qual é exposta. Independentemente de nossa vontade a qual é não outro que gerar movi-mento, as “ordens” são enviadas pelo córtex cerebral, originando-se na área motora do córtex, e então via-jam ao neurônio motor da medula espinhal trazendo à tona o que é considerado morfológica e funcional-mente como um trato, o trato piramidal.
Na verdade, o que nós conhecemos sobre músculos é ainda melhor compreendido e às vezes parece que o trabalho que nós realizamos é graças
exclusivamen-te aos músculos. O músculo é na verdade o elemento ativo deste aparato e é ele quem ao final se encurta para produzir o movimento. Mas o que nós devemos observar é que eles não podem fazer isto sozinhos. A estrutura dos músculos é um tanto complexa, e assim como no caso de um neurônio, ela está diretamente relacionada às funções que nós devemos desenvol-ver, realizar.
Os músculos estriados esqueléticos têm, de um ponto de vista macroscópico, uma estrutura fibrilar. As células musculares são grandes células multinucle-ares que adotam a forma de fibras orientadas longi-tudinalmente na forma do músculo. Em seu interior nós encontramos as miofibrilas que são constituídas de unidades contráteis elementares conhecidas como sarcômeros. Em cada um dos sarcômeros há filamen-tos conhecidos como finos filamenfilamen-tos que se deslizam sobre outros filamentos conhecidos como filamentos grossos (espessos), produzindo um encurtamento do sarcômero. A soma de muitos dos tais movimentos de encurtamentos é o que traz as duas extremidades dos músculos mais próximas uma da outra (a origem e a in-serção) e isto, mais ou menos, é a contração muscular.
Então, há uma série de outros elementos tais como tendões, vasos sanguíneos, e tecidos conectivos que são encontrados juntamente com os músculos e que têm importantes missões a cumprir na geração do movimento.
Da mesma maneira pela qual nós discutimos o neu-rônio, o músculo tem uma série de características que fazem dele um tecido especial. Estas características são:
• EXCITABILIDADE • CONTRATIBILIDADE • ELASTICIDADE
A excitabilidade confere ao músculo a habilidade de responder a um estímulo. Assim como ao estímulo químico que poderia alcançá-lo via sistema nervoso ou por via externa, o músculo é também capaz de responder a muitos outros estímulos. Por exemplo, os músculos podem responder ao estímulo térmico, ou estímulo mecânico, tal como uma pancada.
A contratilidade é a capacidade de um músculo se encurtar em resposta a um estímulo particular. A elas-ticidade de um músculo é uma característica muito importante no controle fino de um músculo e na ati-vidade coordenada de um grupo de músculos, e ao mesmo tempo, serve para proteger os músculos de lesões. Elasticidade é definida como a capacidade de um corpo em recuperar sua forma original após ser submetido a uma deformação. Não é, portanto, sim-plesmente a capacidade de se alongar, mas ainda, de se alongar e então recuperar sua forma original, e se alongar sem se romper/arrebentar. Mais ainda, esta propriedade pode ser aprimorada pelo treinamento e isto deve ser trabalhado em qualquer programa de treinamento para se obter o desenvolvimento de força.
Com relação à função dos músculos esqueléticos estriados, é bastante óbvio que sua função é realizar um movimento: trazer dois ossos de um esqueleto mais próximos um do outro. Isto pode ser na forma mais delicada tal como colocar linha numa agulha ou, nas atividades mais explosivas tais como no lançamento do martelo (atletismo). Em qualquer caso, assim como para os neurônios, não se poderia pensar sobre um músculo em termos de apenas uma única célula, nem mesmo se pensar em um músculo individualmente. Nós não devemos nos esquecer de que dentro de um músculo, muitas fibras estão agindo e é a sua coorde-nação (sincronização) que produz o desempenho má-ximo. É muito valioso se lembrar também que mesmo quando se está considerando um único movimento, muitos músculos estão envolvidos, e estes podem es-tar agindo como “agonistas” (trabalhando em “favor” do movimento) ou antagonista (opondo-se ao movi-mento). Mais além, freqüentemente, o relaxamento dos músculos antagonistas é tão importante quanto a ação dos agonistas. É também muito importante se ter em mente e conhecer a situação biomecânica de cada um destes músculos, e de todos aqueles envolvi-dos em um movimento (em cada ângulo do movimen-to), dado ao fato de que a isto estarão condicionadas as atividades possíveis de cada um destes músculos.
Tendo agora já sido feito rápido resumo do que
está envolvido na contração muscular, nós podemos passar então à ação. Este é o mecanismo pelo qual al-gumas fibras deslizam sobre outras para produzirem um encurtamento da distância entre as extremidades do músculo (origem e inserção). Entretanto, nós não mencionamos de antemão, que um processo deve existir, sem o qual a contração não irá ocorrer. Esta é a excitação ou estímulo que deve alcançar o músculo (seja qual for sua origem) e a interação deste estímulo para a dita contração.
Esta interação da excitação-contração é alcançada através da colaboração de muitas estruturas na célu-la muscucélu-lar (a membrana, o retículo sarcopcélu-lasmático, Túbulos-T, certas proteínas das miofibrilas). Este é um processo que consome cálcio e energia (assim, a ener-gia não é somente consumida no processo mecânico do encurtamento em si).
Finalmente, e antes de passarmos aos tópicos mais práticos, nós devemos nos lembrar de que diferentes tipos de fibras musculares existem e da mesma for-ma diferentes tipos de contração. Bem, na realidade os diferentes tipos de contração são realizados pela utilização de diferentes tipos de fibras e também pelo de diferentes neurônios. Em geral dois tipos de fibras são consideradas: lentas, ou fibras vermelhas do tipo I; e rápidas, fibras brancas ou do tipo II. Contudo, exis-te entre esexis-tes dois extremos um espectro de fibras in-termediárias.
E nós mesmos, o que nós vemos disto? O que nos vêm de todo estes processos? Bem, o quê nós vemos é que uma força é desenvolvida, trabalho é feito, ou que ações são realizadas a um determinado nível de potência. Nós devemos ter certeza destes conceitos físicos e saber distinguir claramente entre força (que é aquela capaz de produzir a aceleração ou deformação de um corpo), trabalho (a quantidade de energia me-cânica gerada por uma força quando ela produz um deslocamento), ou a potência (na qual o fator tempo interfere). Isto é importante, acima de tudo, se nós de-sejamos trabalhar de uma maneira científica e contro-lada, através da qual nós continuamente “medimos” a atividade dos atletas e nós “programamos” suas cargas
de trabalho afim de que, pelo treinamento, os parâ-metros medidos, e da mesma forma sua performance nos eventos escolhidos sejam aprimoradas.
Há varias maneiras de se estudar o trabalho de força e nós somos obrigados a mencionar, ainda que brevemente, estes: • DINAMOMÉTRICO • ESTÁTICO • DINÂMICO • TESTES DE SALTOS • AVALIAÇÕES CINEMATOGRÁFICAS
• AVALIAÇÕES DOS COMPONENTES NERVOSOS • REGISTROS CELULARES
• ELETROMIOGRAFIA SUPERFICIAL (EMG) Dinamométrico é a metodologia direta para se mensurar força (strength) e pode ser estática (quan-do utilizada para mensurar uma contração isométri-ca), ou dinâmica (na qual a força desenvolvida por um músculo ou grupo de músculos é mensurado quando realizando um dado movimento). As mensurações es-táticas têm a desvantagem de que elas medem a força em um ângulo ou posição específica, e isto pode não ser relevante para a prática desportiva.
Há geralmente duas formas de se tomar as medi-das de modo dinâmico: do modo isotônico ou isoci-nético. As mensurações isotônicas (contra uma car-ga/resistência constante) são quando pesos livres ou cargas são utilizados, e a força é medida em termos do que se conhece como Repetição Máxima (RM), que é a carga mais pesada que pode ser movida por um dado número de repetições. Por exemplo, 1RM, seria a carga máxima com a qual nós poderíamos realizar uma única repetição, e assim, ela é uma maneira de se mensurar a força máxima, 10 RM seria dez vezes a carga que nós poderíamos movimentar 10 vezes e seria equivalente a aproximadamente 75% da carga máxima (1RM). Em geral, várias repetições são utiliza-das para se reduzir o risco de lesões durante a avalia-ção. Outros métodos de avaliação isotônica para se
mensurar força-resistência (strength-resistence), ve-locidade ou potência, também foram desenvolvidas (elaboradas) com pesos livres.
Por outro lado, as avaliações, ou testes isocinéticos (movimentos realizados a uma velocidade constante) são conduzidos em modernas máquinas que permi-tem que a resistência seja ajustada automaticamente quase que de maneira instantânea em resposta à for-ça aplicada para manter a velocidade constante. Aqui, o torque máximo (a aplicação de uma força para pro-duzir um movimento), que um músculo ou grupo de músculos são capazes de desenvolver em diferentes velocidades é determinada. Isto é de interesse e pode ter importantes implicações práticas quando se consi-derando a biomecânica de um esporte e a velocidade à qual movimentos são produzidos.
Então há também, embora muito menos comum, devido à complicações técnicas e seus custos, a ava-liação ou teste cinematográfico. Nestes, um estudo do movimento é realizado (utilizando-se de técnicas de imagem), mensurando-se a velocidade à qual cada parte do corpo se move e avaliando a resistência a este movimento, de tal modo que a potência e o trabalho obtidos podem ser calculados.
Finalmente, hoje em dia existem técnicas que nos permitem “ver” os elementos a que nós nos referíamos como invisíveis anteriormente, os neurônios. Estes são sistemas que podem avaliar o componente nervoso quando uma contração ou um movimento complexo ocorre. Os sistemas mais refinados e sofisticados, os quais justamente por isso estão praticamente restritos a centros de pesquisas e laboratórios de trabalho de universidades de alto nível, são os registros celulares. É possível, hoje em dia, se mensurar a atividade elétri-ca de uma únielétri-ca célula, seja ela um neurônio ou uma célula muscular. Isto nos proporciona e nos oferece elementos e informações em experimentos controla-dos, do funcionamento de todo o complexo músculo--neurônio (velocidade de reação, fadiga, limites, etc.) e os fatores que podem influenciar suas respostas.
é não invasivo (o qual se utiliza eletrodos que são po-sicionados sobre a pele), e que graças ao desenvol-vimento de microchips, estão agora disponíveis em formato portátil de tal modo que tais mensurações podem ser realizadas no próprio local onde o espor-te está sendo praticado. Em suma, a eletromiografia reflete a atividade elétrica do músculo (daí o nome) e a análise matemática destes registros nos capacita a determinar vários parâmetros dos músculos em fun-cionamento/ação. Um dos mais utilizados é o então chamado Eletromiógrafo Integrado (EMGi), o qual re-flete o grau de ativação total (recrutamento de fibras) do músculo e é geralmente expresso como percenta-gem de um máximo dentro de um quadro de análise que se tenha obtido previamente. Da mesma forma, a simples análise visual de um EMG integrado à seqüên-cia de movimentos, nos dá ampla idéia do momento, ao nível da ativação, de cada um dos músculos que agem em uma cadeia cinética que possa ser conside-rada em um movimento em um esporte.
Finalmente, nós iremos analisar o quanto o siste-ma nervoso exerce influência sobre o desenvolvimen-to de uma força e sobre as condições de treinamendesenvolvimen-to de um indivíduo. O treinamento de um indivíduo é um programa de estímulo objetivado para se alcan-çar uma adaptação do corpo. Estas adaptações por sua vez levam a um aprimoramento no desempenho/ performance atlética. A otimização deste processo é o objetivo de cada treinador em qualquer disciplina.
Dentro do treinamento de força, dois tipos de trei-namento podem ser distinguidos: aquele da força como tal (compreendido como a capacidade de ven-cer cargas pesadas) e aquele da potência (que se re-fere à natureza explosiva do esforço). É importante que compreendamos o que nós estamos buscando melhorar de forma a estabelecer adequadamente um programa de treinamento que seja adequado. Contu-do, qualquer forma de treinamento de força é basea-do sobre princípios de sobrecarga, e se um indivíduo trabalha contra uma resistência que é maior do que a usual ou aquela normal a que está habituado, a
for-ça aumenta. Ao contrário, se a resistência é diminuída (assim como ocorre com o indivíduo que é acamado devido a alguma doença), a força diminui. Além do mais esta carga “normal” varia em função do estado de condicionamento. Por esta razão, o treinamento é geralmente definido em função da percentagem da força máxima (1RM). Geralmente o indivíduo treina en-tre 60 e 100% em virtualmente cada modalidade (com exceção do treinamento de força-resistência). Em atle-tas de força pura, tais como ocorre nos levantadores de peso, esta se eleva para cerca de 80 a 100%. Existe também aquilo que se conhece como relação Força--Velocidade, a qual afirma que a força se aprimora fun-damentalmente na área da curva de força-velocidade, na qual estivermos trabalhando. Em cada caso, temos de definir outros aspectos do treinamento, tais quais:
• Nº DE SESSÕES/SEMANA • Nº DE REPETIÇÕES/SÉRIE
• DURAÇÃO DOS PERÍODOS DE REPOUSO. Obviamente, o treinamento de um fisiculturista (onde o indivíduo busca a hipertrofia com movimen-tos lenmovimen-tos, series longas, períodos de recuperação cur-tos e parciais) não é o mesmo daquele a ser realizado por um levantador de pesos (onde o que este busca é alcançar a força máxima, e trabalhar no recrutamento ao nível neural, com cargas pesadas em séries curtas de 1 -3 repetições e recuperação completa). Ambos também diferem das necessidades de um atleta ve-locista ou um lançador de martelo.
As adaptações que são produzidas no treinamento com pesos aparecem em dois níveis:
• TRÓFICO • NEURAL
O que significa que força não é sinônimo de hiper-trofia. Força pode ser aprimorada de muitas outras maneiras e em muitos outros níveis. Nós podemos observar um aumento em um EMG ou um aumento na força sem que esteja acontecendo um aumento da circunferência do músculo (portanto na ausência de hipertrofia). Por sua vez, esta melhoria na ativação com o treinamento pode ser devido a vários fatores:
• MAIOR ATIVAÇÃO DOS MÚSCULOS PRINCIPAIS • MAIOR ATIVAÇÃO DOS MÚSCULOS AGONISTAS • INIBIÇÃO AUMENTADA DOS MÚSCULOS ANTAGONISTAS.
O primeiro ponto é devido a um aumento na sin-cronização intramuscular (das unidades motoras com o próprio músculo) ou um aumento no sinal nervoso. Os outros dois são melhorias na coordenação inter-muscular (por exemplo, aprimoramento de técnica). É claro que a hipertrofia, como um meio de se me-lhorar a força é também um fator. Na hipertrofia, a es-pessura ou o tamanho das fibras aumentam devido ao trabalho a um nível máximo ou próximo do máxi-mo da carga de trabalho. Entretanto, a hipertrofia é um processo mais tardio e a adaptação neural sem-pre ocorre primeiro e é esta sim a responsável pelas melhorias iniciais.
Cada tipo de exercício pode produzir seu próprio tipo de adaptação neural. Por exemplo, no movimen-to pliométrico, as melhorias são alcançadas pelo au-mento da atividade dos músculos motores e pelo in-cremento do reflexo da contração pelo estiramento/ alongamento (reflexo do fuso neuromuscular), mas também pela diminuição da inibição reflexa (reflexo dos órgãos tendinosos de Golgi).
As melhorias/aprimoramentos ou adaptações neurais são diferentes dependendo do nível de treinamento a que nós somos submetidos. Por exemplo, nós cos-tumamos dizer que ao outset do treinamento (para um indivíduo desacostumado), há um significativo aprimoramento devido à adaptações neurais e isto se reflete em um aumento no EMGi. Mas, em atletas de força, é mais difícil se ajustar a carga de trabalho e é possível se observar diminuições no EMGi com o treinamento, mesmo quando se trabalhando com cargas de 70 – 80%. Entretanto, neste mesmo estudo, atingindo-se os 80 – 90% de carga de treinamento, o emgi aumenta. Contudo todas estas cargas têm de ser continuamente revistas e individualizadas por um treinador para que seja capaz de avaliar o esforço (% do máximo) que uma determinada carga representa
para cada atleta. Em outros tipos de treinamentos, tais como nos treinamento de potência, onde a velocida-de assume um papel crítico e o tempo velocida-de ativação é curto, o aumento na ativação neural é muito especí-fico. Nesta situação, o aumento constatado na EMGi é produzido nas primeiras duas semanas. Além do mais, esta melhoria/aprimoramento ocorre naquele que nós podemos denominar de EMGi “prematuro”, quando em um muito curto espaço de tempo nós es-tamos próximos de 100% de ativação. Por outro lado, este treinamento explosivo é acompanhado de mui-to pouca hipertrofia (provavelmente devido ao curmui-to período de ativação que afinal de contas é o estímulo para a hipertrofia).
Finalmente, de modo a ser um pouco mais práticos, nós então iremos resumir algumas conclusões a que nós podemos chegar, como a que se segue.
PARA SE DESENVOLVER FORÇA É ESSENCIAL TAMBÉM SE DESENVOLVER O SISTEMA NERVOSO DO TREINADOR
ANÁLISE DE UM GESTO OU
MOVIMENTO ATLÉTICO
Na análise de um movimento, o indivíduo deve considerar muitas perspectivas diferentes, incluindo uma análise anatômica, da mesma forma, uma análise mecânica do movimento, e uma análise funcional da atividade dos músculos que estão envolvidos.
ANÁLISE ANATÔMICA:
Esta análise deve começar pela determinação das articulações que estão envolvidas no movimento. É necessário que conheça:
• O nº de articulações envolvidas.
• O tipo de articulações (checando a classifica-ção anatômica destas).
• O espectro de mobilidade das articulações. • A amplitude dos movimentos:
• Limitações ósseas • Limites das articulações • Limites dos ligamentos • Limites dos músculos
Dirigindo-nos aos músculos, nós também devemos considerar os músculos que estão envolvidos:
• O número de músculos
• O papel que eles desempenham (sinergistas, agonistas, fixação,…).
• A posição dos músculos dentro do espectro do movimento (a força não é a mesma em diferentes ângulos ou comprimentos).
• Relação com as articulações (se é mono ou po-li-articulada).
• A existência de pares de forças que produzem movimentos rotacionais (e.x. a escápula).
ANÁLISE MECÂNICA:
Para se realizar uma análise mecânica do movimen-to de um esporte, deve-se começar desconstruindo--o e reduzindodesconstruindo--o a simples movimentos. Uma vez que isto tenha sido feito, nós podemos começar a analisar cada um destes simples movimentos seguindo os se-guintes passos:
• Desconstrução do vetor. Para analisar e expressar em forma de vetores (é sempre melhor que se tenha um plano gráfico ainda que este possa ser somente um guia) as forças e momentos distintos que estão agindo sobre o sistema.
• Análise dos resultados pela adição de forças e vetores que influem sobre a porção daquele corpo. Análise articular dos dados obtidos de cada um dos segmentos ou dos movimentos simples.
• Estudo do equilíbrio dentro do sistema. Nas situ-ações em que o equilíbrio não exista, calcule o resul-tado final em função das variáveis a serem estudadas (velocidade, peso, ângulo...).
• Integre todas as análises parciais como que den-tro de uma seqüência de um filme (por exemplo, no estudo da caminhada).
ANÁLISE FUNCIONAL:
Esta se refere fundamentalmente ao estudo do tipo de contração que cada músculo desenvolve du-rante o movimento. Os diferentes tipos de músculos se contraindo são:
• Isométrico. Primeiramente, a contração isométrica (do Grego: “medida igual”) é aquela na qual não exis-te deslocamento, e como tal, todo o trabalho pode ser considerado como deformação. Não há trabalho mecânico e nós podemos atribuir a este um valor de zero (lembrem-se T = F x d)
• Anisométrico. Quando há um deslocamento nós falamos de uma contração anisométrica (que não é isométrica) e aqui nós podemos avaliar a produção de trabalho como F x d. Em função da direção do deslo-camento, nós estaremos falando sobre:
• Contração Concêntrica, quando esta se dá na mes-ma direção que a força muscular, isto é, o músculo que está se contraindo e produzindo o movimento realiza um trabalho positivo.
• Contração Excêntrica, quando esta se opõe, isto é, o movimento é produzido na direção oposta ao da contração muscular. Isto ocorre quando há uma for-ça externa maior do que a produzida pelo músculo e este então somente parcialmente se opõe (previne) o movimento, sendo o trabalho produzido negativo.
Por outro lado, em termos de desenvolvimento de força, nós podemos classificar as contrações anisomé-tricas como:
• Contrações Isotônicas quando lidando com uma tensão constante. Na realidade isto é muito difícil de se verificar, a menos que nós estejamos trabalhando com uma preparação muscular “in vitro”, e por exten-são, nós podemos aplicar este termo quando a resis-tência externa é constante, assim como quando tra-balhamos com “pesos”. Há uma íntima aproximação desta situação nas máquinas com resistência variáveis,
tais como aquelas em que os pesos são suspensos na outra extremidade de uma polia excêntrica. Nesta configuração, o trabalho dos músculos fica mais fácil ou mais difícil em cada um dos diferentes pontos de cada repetição, deste modo evitando erros que são introduzidos quando se considerando estar sendo um trabalho produzido por um “esforço constante”, trabalho no qual os ângulos variam.
• Contração Isocinética, aquela que é realizada a uma velocidade constante. Esta velocidade constante é a velocidade angular, e é geralmente expressa em graus/segundo ou radianos/segundo. Esta é alcança-da com uma resistência hidráulica ou via mecanismos servo-mecânicos, os quais oferecem uma resistência adaptada à força aplicada, de modo a manter a velo-cidade a um valor previamente fixado. As máquinas mais modernas podem agora ser aplicadas à quase totalidade das articulações. Estas também vêm equi-padas com um complexo software que nos permite obter, tanto quanto o momento como o torque que estão sendo produzidos, valores de potência, traba-lho realizado, índices de fadiga e curvas de força/ve-locidade (que são as verdadeiras curvas de momento/ velocidade angular). Da mesma forma, embora dentro de limites de imposição de carga, elas nos permitem avaliar a força excêntrica que tenta se opor à resistên-cia de uma força imposta pela máquina. Nesta última situação, nós podemos avaliar o componente elástico do músculo, como ele realmente é, o que marca a di-ferença em relação ao trabalho de força concêntrica. Também devemos ter em mente, uma série de pe-culiaridades com as quais iremos nos deparar quando falando sobre músculos como o elemento que pro-duz esta força:
• A primeira se refere à transformação da energia química (contidas nas ligações das principais fontes de energia das dietas) em energia mecânica. Isto im-plica na consideração de um fator de conversão para refletir a eficiência desta transformação a qual quando se considerando o processo como um todo, fica em torno de 20 a 30% (mais elevada do que a que encon-tramos em máquinas a vapor).
• Por outro lado (embora este seja um dos fatores que é relevante para esta eficiência), embora nós “ve-jamos” uma única contração, nós na verdade estamos lidando com atividades simultâneas. Primeiramente, muitos sarcômeros (a unidade elementar de contração na fibra muscular) se sincroniza com seus “vizinhos” para produzir um movimento “deslizante”, o qual con-duz ao encurtamento do músculo. Em segundo lugar, nós estamos lidando também com a ação combina-da de muitos músculos (protagonistas, antagonistas, agonistas e antagonistas parciais) cuja correta “orques-tração” é requerida para produzir o melhor aproveita-mento de energia na direção desejada.
• Nós também não podemos nos esquecer da dis-posição espacial destes elementos. Por um lado, aque-las das fibras dentro dos músculos (e por extensão a disposição da forças no momento da contração), e por outro lado aquela dos músculos, seus tendões, e seus pontos de inserção. Deste modo, nós somos con-frontados com um vasto espectro de variações mecâ-nicas que nós devemos considerar se nós quisermos estudar o fenômeno em sua totalidade de detalhes do ponto de vista físico.
• Finalmente, nós devemos nos lembrar de que ao redor do elemento contrátil nós podemos encontrar muitas outras estruturas (fundamentalmente ossos e tecidos conectivos) que, conforme comentado acima, desempenham um importante papel no desenvolvi-mento das forças.
Em resumo e para concluir, nós podemos dizer que a análise biomecânica da força (strength) pode tornar--se uma matéria muito complexa e que em ocasiões nós toleramos, deixamos passar detalhes, e falhamos em especificar minuciosamente a situação, de modo a querer simplificar a análise. Isto pode não ser correto, mas nós devemos ter em mente o quê nós estamos fazendo. Mais além à esta complexidade, nós pode-mos adicionar aquela dos elementos se integrando, o sistema nervoso, o qual é o mais difícil de se controlar. Nós não podemos nos esquecer também de que há outras maneiras diferentes de se realizar estas men-surações, aplicando diferentes métodos. Isto deve
ser descrito cuidadosamente afim de que eles sejam confiáveis e possam ser reproduzidos, permitindo-os serem comparados experimentalmente por qualquer pessoa. Tudo isto, sem nos esquecermos de que a es-tandardização (padronização) das condições servem para evitar variações não controladas e confusões.
EFEITOS DOS DIFERENTES
TIPOS DE EXERCÍCIOS
Tipo do Exercício Cardiovascular Força (Strength) Flexibilidade
Exercício Aeróbico ↑ ↑ ↑ ↑ (lim) ↑ (lim)
Musculação ↑/↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
Exercício Anaeróbico ↑/↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Alongamento (Stretching) ↑ (lim) ↑ (lim) ↑ ↑ ↑
Legenda - ↑ ↑ ↑ - Grande melhoria ↑ ↑ - Melhoria regular
↑ (lim) - Alguma Melhoria, mas limitada
ERGOMÉTRICOS:
Um teste ergométrico é uma maneira de se men-surar o trabalho realizado no laboratório de tal forma que um especialista controle as cargas de trabalho às quais o indivíduo é submetido.
Em princípio, o tipo de teste ergométrico é defini-do pelo ergômetro, o protocolo e os parâmetros que serão controlados durante o teste.
Com respeito ao ergômetro, este define a simila-ridade entre o teste em laboratório e a atividade es-portiva propriamente dita. Alguém poderia procurar maximizar esta similaridade, tanto pelo ajuste das men-surações o tanto quanto possível visando a ser capaz de extrapolar os parâmetros definidos para controlar a intensidade das escalas de treinamento. Contudo, hoje em dia há muitos tipos de ergômetros, os mode-los mais clássicos, e aqueles que são até hoje os mais acessíveis e utilizados, que são as esteiras ou bicicle-tas ergométricas.
Nas primeiras nós podemos controlar a velocidade e o grau de inclinação, e na segunda a potência (Wat-ts), pela variação da resistência para se pedalar. Se nós queremos realizar testes/avaliações em desportistas com certas habilidades, nós devemos nos assegurar que estes testes estão em conformidade com uma série de exigências. Na esteira, nós devemos come-çar pelo estabelecimento de certas medidas relativas ao tamanho e velocidade máxima, para nos capaci-tar a realizar testes onde o atleta possa desenvolver seus passos confortavelmente e sem ter que alterar os ajustes de forma a se alcançar estes máximos. Para a bicicleta, é necessário se estabelecer um potencial máximo (um mínimo de 500 Watts e quando possí-vel mais do que isso), a possibilidade de o indivíduo pedalar no seu ritmo normal (bicicletas ergométricas computadorizadas com resistência eletromagnética), e a máquina deve ser “confortável”, para deste modo assegurar que o desportista possa dar seu desempe-nho máximo na avaliação.
Com relação ao protocolo, há inumeráveis varia-ções e possibilidades, e estas deveriam ser adaptadas ao atleta e à sua especialidade, bem como aos parâ-metros que nós desejamos mensurar. Os testes/ava-liações podem ser incrementais (a carga de trabalho aumenta ao longo do tempo) ou estáveis (a carga de trabalho é mantida). Este ultimo tipo de teste oferece uma visão muito mais direta e completa da realidade, mas são mais complicados de serem realizados, já que normalmente eles têm de ser repetidos inúmeras ve-zes e isto implica em várias visitas ao laboratório. Os testes incrementais podem ser lineares (a carga de trabalho é aumentada linearmente) ou de modo es-calonado (a carga de trabalho é aumentada após um certo período, passando então para a próxima escala ou nível de dificuldade); de forma contínua ou des-contínua, máxima ou sub-máxima (dependendo de quando nós decidimos terminar o teste/avaliação).
De modo geral, programas de escalas/níveis são utilizados, os quais serão máximos se nós quisermos calcular o VO2 max. Quando se for utilizar amostras para medir o lactato, é necessário fazer o programa
de forma descontínua (com intervalos para a amos-tragem). Da mesma forma que quando da utilização de sistemas para se analisar os gases respiratórios o método mais comum de todos utilizado é o de pro-tocolos de rampa.
Em termos de parâmetros a serem medidos, nós podemos estudar praticamente cada tipo de parâ-metro biológico e mecânico durante um teste (de treinamento) de força. Alguns destes, conforme será mencionado adiante, têm sido agora padronizados e aceitos como mensuração das respostas do corpo ao esforço e nós lidaremos com alguns dos mais comu-mente utilizados para se calcular os limiares. Nós na verdade iremos lidar com os seguintes três parâme-tros: VO2, freqüência cardíaca (FC) e ácido lático (AL).
VO2
VO2 é a quantia de oxigênio consumido pelo cor-po em uma unidade de temcor-po. Quando analisado “ex-ternamente”, este será a quantidade de O2 que entra menos aquele que é expelido, isto é:
VO2 = Vi x FiO2 – Ve x FeO2 Onde:
• Vi: Ventilação (ar inspirado) em L/min. • Ve: Ventilação (ar expirado) em L/min. • FiO2: Fração Inspirada de O2.
• FeO2: Fração Expirada de O2.
Por outro lado, quando “olhado” do ponto de vista “de dentro, do lado de dentro”, nós também podemos defini-lo como o oxigênio que os diferentes tecidos extraem do sangue, o que significa:
VO2 = Q x difa-vO2 = FC x VS x difa-vO2 (2) Onde:
• Q: Dispêndio Cardíaco ou volume/min em L/min. • FC: Freqüência Cardíaca em batimentos/min. • VS: Volume Sistólico ou expulsão em L
• difa-vO2: diferença de O2 no sangue arterial e venoso em LO2/L de sangue.
Nesta formula nós podemos observar que os fa-tores que condicionam o VO2 são tanto central (em termos de sangue e cardiovascular) quanto periféri-co (ao nível do músculo), ambos os quais podem ser aprimorados pelo treinamento.
Dentro de uma certa amplitude, o VO2 varia, de uma maneira que é virtualmente linear com a carga de trabalho. Isto é devido ao fato de que no princípio uma resposta não é manifestada e quando próximo ao máximo, é que o valor máximo é estabelecido.
Como um parâmetro, o mais classicamente utiliza-do quanutiliza-do se avalianutiliza-do atletas de resistência duran-te um longo de duran-tempo é o do VO2 max. Embora hoje em dia este não seja considerado como um indicador da forma ou dos aprimoramentos (melhorias) obtidos através do treinamento. Durante toda a vida de um atleta, uma vez que um certo nível é alcançado, este permanece razoavelmente constante. Este parece ser determinado fundamentalmente por fatores genéticos e o que isto pode tornar-se é um fator limitante para se alcançar um certo nível de performance (desem-penho) se este não atinge certos valores mínimos. Ele pode ser expresso em L/min, mas de forma a estarmos aptos a estabelecer “comparações” entre indivíduos, estando este relacionado ao peso com medida de ml/ Kg. (poderia ser ainda mais relevante relacioná-lo ao peso de massa corporal magra ou peso dos múscu-los, embora para obtê-lo seria necessário também se realizar uma antropometria).
Por outro lado nós não devemos nos esquecer de que este é um valor que em determinadas ocasiões é difícil de se obter, dado ao fato de que equipamento apropriado é necessário para sua avaliação, aplicando--se protocolos específicos e maximizando os testes/ avaliações. O especialista conduzindo o teste deve avaliar todos estes critérios quando estes são deter-minantes para o valor máximo. Isto também explica porque em diferentes testes, valores diferentes podem ser obtidos (particularmente quando lidando com es-timativas que estão sujeitas a grandes erros, tal como um teste de Cooper ou o PWC170).
Há um outro parâmetro interessante que também pode ser obtido quando se realiza a mensuração do VO2 durante a ergometria. É a economia em uma cor-rida, a relação entre o trabalho realizado e o consumo de oxigênio para realizar este trabalho. Este é definido como o VO2 em níveis sub-máximos. Ele indica a efi-ciência global quando da transformação da energia química (que é indiretamente medida pelo VO2) em energia mecânica (trabalho ou potência se este for medido em unidade de tempo). Normalmente está em torno de 25% e deveria aumentar discretamente com a adaptação ou pela utilização de uma melhor técnica alcançada através treinamento. Uma das for-mas mais práticas de se avaliá-lo é pela avaliação nas alterações no VO2 na velocidade “real” de corrida ou a variação na acentuação (inclinação) do gradiente do VO2/velocidade ou VO2/potência. Em uma bicicle-ta, ele varia menos (há menos do que uma diferença entre amadores e tri-atletas, dado ao fato de que to-dos mais ou menos sabem como andar de bicicleta, particularmente com níveis baixos de intensidade), e deve ser avaliado em função do consumo de oxigênio (desde que a pessoa não desloque o seu próprio peso.
FREQUÊNCIA CARDÍACA
A freqüência cardíaca (FC) é um parâmetro muito útil graças à facilidade com que pode ser mensurada e à semelhança de sua relação com o VO2. Durante um exercício de avaliação, o controle cardiológico con-tinuo do indivíduo é mantido (pelo monitoramento através do eletrocardiógrafo (ECG) em pelo menos um ponto derivado (desde CM5 e até 12 outros pontos). Através disto nós podemos também obter, de uma forma precisa e contínua (calculando-se a partir da distância entre os dois complexos QRS ou pontos) a FC. Em princípio, este aumento se da de uma manei-ra virtualmente linear com a carga de tmanei-rabalho, e por extensão com o VO2. Desta forma, nós também po-demos observar que esta relação será mais benéfica em indivíduos que estejam mais bem treinados. Isto é, aqueles indivíduos que são mais capazes de obter um melhor consumo de oxigênio a uma dada freqüência
cardíaca do que outros fatores é aumentada em um indivíduo treinado.
Mesmo se esta relação não fosse totalmente line-ar, o gráfico poderia ser diagramado e é muito útil a utilização na programação de treinamento com base na freqüência cardíaca, sabendo para que consumo e percentagem do máximo, em cada situação, o limiar do exercício se situa.
Assim como nós já anteriormente mencionamos, a transferência da freqüência cardíaca desde o labo-ratório para o campo é praticamente perfeito quan-do lidanquan-do com o mesmo exercício e com o protoco-lo adequado. Certas correções deveriam ser levadas em consideração e nós devemos assumir uma certa margem de erro quando da transferência dos dados obtidos a partir de outros exercícios.
O comportamento da freqüência cardíaca tem sido utilizado para se detectar os níveis de limiares (testes de Conconi). Nós não recomendamos este teste para se estabelecer limiares devido à falta de base cientí-fica, as dificuldades que outros grupos têm tido em reproduzir os resultados, e dos muitos estudos que têm falhado em detectar uma relação entre o limiar aeróbico e o ponto de deflexão da freqüência cardíaca. Mais além, em nossos gráficos de FC versus trabalho é praticamente impossível detectar-se esta deflexão.
ÁCIDO LÁCTICO
Nós já vimos anteriormente quanto o ácido lácti-co se eleva provocado pelo metabolismo da glilácti-cose, produzindo duas moléculas de lactato (embora este seja o ânion do ácido láctico quando ele é dissociado, dado ao fato de que ele é virtualmente inteiramen-te dissociado, nós nos utilizaremos ambos os inteiramen-termos indiscriminadamente) para cada molécula de glicose (uma para cada molécula de ácido pirúvico).
O acido Láctico (AL) também aumenta com a car-ga de trabalho, mas não de um modo linear durante todo o tempo. De acordo com os autores, o aumen-to pode ser linear em duas fases, linear em três fases (três linhas de regressão), exponencial, primeiro linear
e então exponencial, ou primeiro sem sua elevação e então linear ou exponencial. Em relação ao que todos estão virtualmente de acordo é que acima de uma cer-ta carga de trabalho, o aumento é mais acentuado e é isto que define o limiar para o ácido láctico. Nós não iremos além disto neste ponto, visto que a noção de um limiar será tratada num ponto mais adiante. De qualquer forma, está claro que o lactato que é comu-mente medido não é o lactato do músculo, e embora ele seja uma conseqüência de sua produção no mús-culo, ele não é um reflexo exato deste. Isto é porque ele depende do equilíbrio entre a produção e a elimi-nação nos diferentes músculos e sistemas com dife-rentes níveis de atividade. Isto significa também que nós devemos ser muito prudentes quando estivermos tentando compreender o que está acontecendo em uma atividade muscular baseada somente nos dados de ácido láctico.
LIMIAR ANAERÓBICO, CONCEITO
Nos dias de hoje é muito difícil se falar de “um” li-miar anaeróbico em virtude de haver muitas defi-nições deste termo e muitos termos utilizados para descrever conceitos semelhantes. Baseado nos mais clássicos destes, nós podemos dizer que o limiar ana-eróbico corresponde à carga de trabalho que começa a produzir importantes demandas sobre os sistemas de energia anaeróbico, a qual é refletida por um au-mento do lactato no sangue, e por um auau-mento na respiração desproporcional à carga de trabalho.
A partir deste ponto de vista conceitual, nós acre-ditamos que é melhor falarmos de fases ou estágios definidos pelo estado metabólico-energético e a um dado estado hormonal. Visto desta forma, os limiares (agora que nós estaremos falando sobre dois destes limiares) são nada mais do que áreas limítrofes entre duas fases.
Do ponto de vista metodológico, dois métodos são utilizados comumente para se determinar estes limiares:
• Mensurações do ácido láctico que nos dão o li-miar dos lactatos.
• Controle Ergoespirométrico dos gases os quais
nos dão informação sobre os limiares de ventilação. Na realidade, muito mais métodos já foram descri-tos para se determinar estes limiares (análise das ca-tecolaminas, análise do EMG, análise da composição da saliva,…..), mas estes dois são aqueles mais larga-mente utilizados, e sobre os quais a maioria dos es-tudos de limares e treinamentos têm sido baseados. Ambos são detectados em testes/avaliações incre-mentais com protocolos específicos para um deles.
LIMIAR DE LACTATO
Nós já comentamos anteriormente que existem definições múltiplas para definir o termo limiar de lactato. Para mantermos as coisas simples, nós iremos considerá-lo como uma carga de trabalho na qual um aumento nas concentrações de lactato é observada acima dos valores em repouso em um teste/avaliação incremental.
Se nós considerarmos um ponto em tal diagrama, o ponto onde o limiar aparece pode ser afetado por uma diversidade de fatores:
• Método da determinação: Este pode ser realizado em amostras de sangue distintas (capilares, venosas, …) e com diferentes métodos de detecção (enzimáti-ca, fotoquími(enzimáti-ca, ….), com variações entre um e outro. • Tipo Protocolo: Conforme foi mencionado, este é fundamental e pode afetar a detecção do limiar.
• Tipo de Exercício: Levando-se em consideração que os mesmos músculos não estão agindo e que parece que o limiar é determinado “perifericamente”.
• Disponibilidade de Substratos.: A própria die-ta do atledie-ta ou seu esdie-tado nutricional por ocasião do teste/avaliação pode condicionar o valor obtido do lactato do sangue. Estes substratos também podem ser afetados pela ingestão de diversas substâncias tais como a cafeína.
• Proporções dos tipos de fibra I e II. Dado ao fato de que estas últimas são “produtoras” de lactato (ou mais precisamente as fibras do tipo IIb) enquan-to as primeiras (fibras do tipo I) são responsáveis por eliminá-lo.
deslo-car o limiar de lactato. Mas também, melhorias na curva de lactato podem aparecer ao longo do treinamento, sem o deslocamento (mudança de posição) do limiar.
Conforme podemos observar, há muitos fatores para se controlar e ter em mente (dado ao fato de que alguns destes são difíceis de se controlar). Isto significa que é muito difícil se comparar resultados de testes distintos em diferentes laboratórios e explica a discrepância que aparece nos mais distintos estudos. Por outro lado, conforme nós já dissemos que prefe-rimos falar sobre fases, e dado ao fato de que existem três fases, há dois limiares. Ainda assim alguns autores têm também definido este segundo limiar nas curvas de lactato, isto não é algo que seja largamente acei-to. Finalmente, e como refletido em sua definição, o limiar de lactato é estabelecido por uma alteração em seu comportamento, visto que os valores reais podem demonstrar uma significativa variabilidade individual, isto nos obriga a tornar o limiar mais individual e a fugir (evitarmos de utilizar) de valores fixos para defini-lo.
Contudo, a capacidade para adequadamente con-trolar todas as variáveis mencionadas acima é uma ferramenta valiosa para os especialistas e tem a gran-de vantagem gran-de pogran-der ser utilizada com uma relati-va facilidade nos testes de campo e mesmo durante as competições. É também muito útil estabelecer-se em que fase na qual nós estamos se nós realizamos o teste no steady state:
• Fase I: O lactato está aproximadamente nos mes-mos níveis que em repouso, isto é, não houve aumento nos níveis de lactato no sangue. O trabalho máximo nesta fase corresponde ao primeiro limiar.
• Fase II: O lactato está aumentado, mas mantendo o balanço entre a produção e a eliminação, isto é ele permanece estável ao longo do teste. A parte final des-ta fase é aquela a qual é denominada estágio máximo de lactato estável, e corresponde ao segundo limiar.
• Fase III: O lactato aumenta continuamente ao lon-go do teste com estabilização. Isto indica que todos os mecanismos compensatórios tenham sido sobre-pujados (superados) e está inevitavelmente destina-do a terminar em exaustão.
Na realidade, o que estas fases indicam são os di-versos estados metabólicos, o que representa mais ou menos estresse/esforço para o indivíduo e assim, o organismo pode manter-se nestes estados por mais ou menos tempo, gerando tipos de estímulo distintos.
O LIMIAR DE VENTILAÇÃO
O limiar de ventilação pode ser definido como o ponto no qual a respiração começa a aumentar des-proporcionalmente em relação à carga de trabalho. Isto é na verdade aplicável a muitos fatores sobre e acima daqueles da ventilação. Entretanto, isto é o fa-tor básico e aquele que corresponde à justificação teórica. Esta justificativa é dada como uma resposta reflexa ao comportamento do lactato. Conforme nós começamos a produzir mais ácido láctico, a concen-tração de íons H+ aumenta (isto é, o pH cai tanto que um ácido praticamente de dissocia completamente) e o bicarbonato presente no organismo é requerido para compensar (quelar) este excesso de ácido. Nesta reação ácido carbônico e CO2 são produzidos, e a ra-zão para este aumento desproporcional na ventilação é eliminar este CO2 (o que na verdade é proporcional ao aumento no CO2). Mesmo que isto possa ainda per-manecer válido, nós acreditamos que os mecanismos que dão sustentação a estas respostas que definem o limiar são de um outro tipo (respostas simpáticas).
Para se obter o limiar de ventilação, um teste in-cremental é realizado de forma que os parâmetros ergoespirométricos diversos dos gases possam ser controlados.
• VE e VO2: Ventilação e consumo de oxigênio con-forme anteriormente mencionado.
• VCO2: Produção de dióxido de Carbono.
• VE/VO2 e VE/VCO2: Equivalentes respiratórios (de oxigênio e CO2).
• R (ou RER): É o coeficiente da troca respiratória e é definido como VCO2/VO2. (Este é expresso como um quociente respiratório não absoluto QR).
• PETO2 e PETCO2: A pressão de oxigênio e dió-xido de carbono tidal-final (ao final da reação). Estes
