1_Fisiologia Do Esporte Do Exercício 5ed

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W. Larry Kenney

|

Jack

H.

H. Wilmore

Wilmore

|

David

L.

L. Costill

Costill

Fisiologia

d

o

Esporte e do Exercício

5

5 a

a

EDIÇÃO

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(3)

Abreviaturas e unidades

científicas comuns

Unidades básicas do SI

Tempo: segundos (s)

Quantidade de substância: mole (mol)

Comprimento: metro (m)

Massa: quilograma (kg)

Dessas 4 unidades básicas, outras unidades--padrão podem ser derivadas:

Força: newton (N)

Energia ou calor: joule (J)

Potência: watt (W)

Velocidade: metros por segundo (m/s)

Torque: newton metro (N-m)

Aceleração: metros por segundo por segundo (m/s

2

₎

Ângulo: radiano (rad)

Pressão: Pascal (Pa)

Volume: litro (L)

Prefixos para múltiplos de unidades comuns na fisiologia do esporte e do exercício:

10

-1

_{: deci- (d)}

10

-2

_{: centi- (c)}

10

-3

_{: mili- (m)}

10

-6

_{: micro- (µ)}

10

-9

_{: nano- (n)}

10

-12

_{: pico- (p)}

10

3

_{: quilo- (k)}

10

6

_{: mega- (M)}

Outras abreviaturas Comprimento (distância)

in. ou (”) = polegada

ft = pé

yd = jarda

mi = milha

Velocidade

mph (ou mi/h) = milhas por hora

Diferença de potencial elétrico

V = volt

Massa e peso

g = grama

lb = libra

oz = onça

kp = quilopond

Energia

kcal = quilocaloria (algumas vezes escrito como

Caloria)

cal = caloria

BTU = Unidade Térmica Inglesa (British

Thermal Unit)

N-m = newton metro

ft-lb = pé-libra

kp-m = quilopond-metro

kg-m = quilograma-metro

W-h = watt-hora

Potência

hp = cavalo-vapor

kp-m/min = quilopond-metro por minuto

kcal/min = quilocalorias por minuto

Pressão

atm = atmosfera

mmHg = milímetros de mercúrio = torr

psi = libras por polegada quadrada

mbar = milibar

Temperatura

°C = graus Celsius ou centígrados

°F = graus Fahrenheit

Tempo

h = hora

min = minuto

Volume

mL = mililitro = centímetro cúbico (cc ou cm

3

₎

gal = galão

qt = quarto

oz = onça

xíc. = xícara

col. sopa = colher de sopa

col. chá = colher de chá

Nota: Unidades do SI (Le Système International d’Unités) são as unidades de medida preferidas no campo da

(4)

(5)

5

a

e d i ç ã o

FISIOLOGIA DO ESPORTE

E DO EXERCÍCIO

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(9)

W. Larry Kenney, PhD

Pennsylvania State University, University Park

J a c k H. Wi l m o r e , Ph D

University of Texas, Austin

D a v i d L . C o s t i l l , P h D

Ball State University, Muncie, Indiana

FISIOLOGIA DO ESPORTE

E DO EXERCÍCIO

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(11)

Título original em inglês:Physiology of Sport and Exercise – 5 th_edition

Este livro contempla as regras do Novo Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa. Editor gestor: Walter Luiz Coutinho

Editora de traduções: Denise Yumi Chinem

Produção editorial: Priscila Mota e Cláudia Lahr Tetzlaff Tradução das atualizações da 5a_edição:

Orlando Laitano

Professor de Fisiologia do Exercício da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf)

Doutor em Ciências do Movimento Humano pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e pela Brunel University, Inglaterra

Mestre em Ciências do Movimento Humano pela UFRGS

Especialista em Medicina Esportiva e Ciências da Saúde pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS) Graduado em Educação Física pela Universidade Luterana do Brasil (Ulbra)

Tradução da 4a_{edição: Fernando Gomes do Nascimento}

Revisão científica da 4a_edição:

Antonio Carlos da Silva

Professor Associado do Departamento de Fisiologia da Universidade Federal de São Paulo – Unifesp Presidente do Centro de Estudos de Fisiologia do Exercício – CEFE

Doutor em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Paulo – Unifesp Especialista em Medicina Esportiva pela Associação Médica Brasileira

Marília Andrade Papa

Professora do Curso de Fisioterapia da Universidade de São Paulo – USP Doutora em Ciências pela Universidade Federal de São Paulo – Unifesp Revisão de tradução e revisão de prova: Depto. editorial da Editora Manole Diagramação: Depto. editorial da Editora Manole

Capa: Ricardo Y. Nitta Rodrigues e Deborah Takaishi

Imagens da capa:© Franck Faugere/DPPI/Icon SMI; © Chai v.d. Laage/Imago/Icon SMI; © Human Kinetics

Nenhuma parte deste livro poderá ser reproduzida, por qualquer processo, sem a permissão expressa dos editores.

É proibida a reprodução por xerox.

A Editora Manole é filiada à ABDR – Associação Brasileira de Direitos Reprográficos. Edição brasileira – 2013.

Direitos em língua portuguesa adquiridos pela: Editora Manole Ltda.

Av. Ceci, 672 – Tamboré

06460-120 – Barueri – SP – Brasil Tel.: (11) 4196-6000 – Fax: (11) 4196-6021 www.manole.com.br info@manole.com.br Impresso no Brasil Printed in Brazil

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)

Kenney, W. Larry

Fisiologia do esporte e do exercício / W. Larry Kenney, Jack H. Wilmore, David L. Costill ; [tradução Fernando Gomes do Nascimento ; tradução Orlando Laitano]. 5, ed. --Barueri, SP : Manole, 2013.

Título original: Physiology of sport and exercise. Bibliograﬁa.

ISBN

978-85-204-1. Aptidão física 2. Esportes – Aspectos ﬁsiológicos 3. Exercícios – Aspectos ﬁsiológicos I. Wilmore, Jack H.. II. Costill, David L..

III. Título.

12-10803 CDD-612.044 Índices para catálogo sistemático:

1. Fisiologia do esporte e do exercício 612.044 3471-0

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Primeiramente, para minha esposa, Patti, que cuida de tudo para que eu possa me dedicar

a atividades acadêmicas, como pesquisa, ensino e escrita de livros. Para meus filhos, Matthew,

Alex e Lauren, as três pessoas mais importantes na minha vida. Foi uma alegria ver vocês

crescerem e alcançar sucesso na escola, no esporte e na vida. Continuem se esforçando para

atingir seus objetivos, sendo pessoas que se importam com os outros e sejam felizes por toda

a vida. Para meus pais, que me inspiraram, me apoiaram e continuam sendo referências

para mim. E para todos os meus alunos e ex-alunos, que me desafiam e me ensinam coisas

novas todos os dias.

W. Larry Kenney

Dedico este livro àqueles que tiveram fundamental importância na minha vida. À minha

amada esposa, Dottie, e a nossas três filhas maravilhosas, Wendy, Kristi e Melissa, por terem

sido pacientes, compreensivas e amorosas. Aos meus genros, Craig, Brian e Randall, por

serem maridos, pais e amigos tão bons. Aos meus netos, que representam fonte constante de

alegria e de admiração. Aos meus pais, por todo o amor, sacrifício, orientação e incentivo.

Aos meus ex-alunos, que se tornaram meus amigos e foram fonte de inspiração. E ao meu

Senhor, Jesus Cristo, que supre todas as minhas necessidades.

Jack H. Wilmore

Para meus netos, Renee e David, que acrescentaram uma nova dimensão à minha vida.

Para minha esposa, Judy, que me deu duas filhas adoráveis, Jill e Holly. Para meu treinador

de natação da faculdade, Bob Bartels, que “resgatou minha alma” em mais de uma ocasião

e me mostrou os prazeres da pesquisa e do ensino. Para meus ex-alunos, que certamente me

ensinaram mais do que eu a eles – o subsequente sucesso profissional deles tem realçado

minha carreira.

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Sumário

Sobre os autores XI

Prefácio XIII

Agradecimentos XIX

Créditos das fotos XXI

Introdução à fisiologia do esporte e do exercício XXII

Objeto de estudo da fisiologia do exercício e do esporte 2 Respostas agudas e crônicas ao exercício 3

A evolução da fisiologia do exercício 3 Pesquisa: base para a compreensão 11

Parte I O músculo em exercício 25

Capítulo 1 Estrutura e funcionamento do músculo em exercício 26

Anatomia funcional do músculo esquelético 29 Músculo esquelético e exercício 37

Capítulo 2 Combustível para o exercício:

bioenergética e metabolismo do músculo 48

Substratos de energia 50

Controlando a taxa de produção de energia 52 Armazenando energia: fosfatos de alta energia 54 Sistemas de energia básicos 55

Interação dos sistemas de energia 64 Capacidade oxidativa do músculo 64

Capítulo 3 Controle neural do músculo em exercício 68

Estrutura e funcionamento do sistema nervoso 70 Sistema nervoso central 78

Sistema nervoso periférico 80 Integração sensitivo-motora 82

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(17)

Sumário _VII

Capítulo 4 Controle hormonal durante o exercício 90

O sistema endócrino 92 Hormônios 92

Glândulas endócrinas e seus hormônios: aspectos gerais 95 Regulação hormonal do metabolismo durante o exercício 96

Regulação hormonal do equilíbrio hidroeletrolítico durante o exercício 104

Capítulo 5 Gasto energético e fadiga 112

Medição do gasto energético 114

Gasto energético em repouso e durante o exercício 119 Fadiga e suas causas 128

Parte II

Funções cardiovascular e respiratória 137

Capítulo 6 Sistema cardiovascular e seu controle 138

Coração 140

Sistema vascular 150 Sangue 158

Capítulo 7 Sistema respiratório e sua regulação 162

Ventilação pulmonar 164 Volumes pulmonares 166

Difusão pulmonar 167

Transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue 172 Trocas gasosas nos músculos 174

Regulação da ventilação pulmonar 176

Capítulo 8 Respostas cardiorrespiratórias ao exercício agudo 180

Respostas cardiovasculares ao exercício agudo 182 Respostas respiratórias ao exercício agudo 195

Parte III

Treinamento físico e desportivo 207

Capítulo 9 Princípios do treinamento físico e desportivo 208

Terminologia 210

Princípios gerais do treinamento 212 Programas de treinamento de força 213

(18)

(19)

Sumário

VIII

Capítulo 10 Adaptações ao treinamento de força 226

Treinamento de força e ganhos no condicionamento muscular 228 Mecanismos de ganho em força muscular 228

Dor muscular e cãibras 237

Treinamento de força para populações especiais 242

Capítulo 11 Adaptações aos treinamentos aeróbio e anaeróbio 246

Adaptações ao treinamento aeróbio 248 Adaptações ao treinamento anaeróbio 273

Especificidade do treinamento e do cross-training (treinamento de diversas modalidades) 276

Parte IV

Influências ambientais no desempenho 281

Capítulo 12 Exercício em ambientes quentes e frios 282

Regulação da temperatura corporal 284

Respostas fisiológicas ao exercício no calor 291 Riscos para a saúde durante o exercício no calor 294 Aclimatação ao exercício no calor 298

Exercício no frio 301

Respostas fisiológicas ao exercício no frio 304 Riscos para a saúde durante o exercício no frio 305

Capítulo 13 Exercício na altitude 308

Condições ambientais na altitude 310

Respostas fisiológicas à exposição aguda à altitude 312 Exercício e desempenho esportivo na altitude 316 Aclimatização: exposição crônica à altitude 319

Altitude: otimização do treinamento e desempenho 322 Riscos à saúde associados à exposição a guda à altitude 325

Parte V

Otimização do desempenho no esporte 331

Capítulo 14 Treinamento desportivo 332

Otimização do treinamento – um modelo 334 Sobretreinamento (overtraining) 337

Polimento para se atingir um desempenho de pico 345 Destreinamento 346

Capítulo 15 Composição corporal e nutrição para o esporte 354

Composição corporal no esporte 356 Nutrição e esporte 367

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Sumário _IX

Capítulo 16 Recursos ergogênicos auxiliares e esporte 394

Estudos sobre recursos ergogênicos auxiliares 396 Agentes farmacológicos 399

Agentes hormonais 405 Agentes fisiológicos 410 Agentes nutricionais 417

Parte VI

Considerações sobre idade e gênero no esporte e no exercício 423

Capítulo 17 Crianças e adolescentes no esporte e no exercício 424

Crescimento, desenvolvimento e maturação 426 Respostas fisiológicas ao exercício agudo 430 Adaptações fisiológicas ao treinamento físico 437 Capacidades motoras e desempenho esportivo 440 Tópicos especiais 442

Capítulo 18 Envelhecimento no esporte e no exercício 446

Altura, peso e composição corporal 448 Respostas fisiológicas ao exercício agudo 452 Adaptações fisiológicas ao treinamento físico 462 Desempenho esportivo 464

Tópicos especiais 466

Capítulo 19 Diferenças entre gêneros no esporte e no exercício 470

Porte físico e composição corporal 472

Respostas fisiológicas ao treinamento físico agudo 473 Adaptações fisiológicas ao treinamento físico 479 Desempenho esportivo 482

Tópicos especiais 482

Parte VII Atividades físicas para promoção de saúde e condicionamento físico 497

Capítulo 20 Prescrição de exercícios para promoção de saúde

e condicionamento físico 498

Benefícios para a saúde resultantes de exercícios físicos: o grande despertar 500 Autorização médica 501

Prescrição de exercícios 508

Monitoração da intensidade do exercício físico 511 Programa de exercício físico 513

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Sumário

X

Capítulo 21 Doença cardiovascular e atividade física 521

Tipos de doença cardiovascular 523 Entendendo o processo da doença 527 Determinando o risco individual 529

Reduzindo o risco por meio da atividade física 533

Risco de ataque cardíaco e morte durante o exercício 539

Treinamento físico e reabilitação de pacientes com doenças cardíacas 539

Capítulo 22 Obesidade, diabetes e atividade física 544

Obesidade 546 Diabetes 565

Glossário 573

Referências bibliográficas 591

Índice remissivo 608

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