Adaptações Neuromusculares ao Treinamento de Força. Introdução. Força Muscular. Potência Muscular 14/07/2014

Adaptações Neuromusculares ao

Treinamento de Força

Jack H. Wilmore David L. Costill

14/07/2014

Introdução

• Citação do trabalho de Willian Gonyea, 1980. • Determinar como o músculo torna-se mais

forte.

• Utilização de gatos que recebiam recompensas através de alimentos, o qual os estimulava a trabalhar intensamente no levantamento de peso.

• Aumentaram força e tamanho muscular;

Força Muscular

• Vigor máximo que um músculo ou grupo muscular pode gerar é determinado força. • 1 RM – Capacidade máxima que um indivíduo

pode levantar apenas uma vez.

Potência Muscular

• Aspecto explosivo da força é o produto da velocidade da força e da velocidade do movimento.

• Potência = (Força x distância)/tempo. Aplicação funcional da força e da velocidade.

Resistência Muscular

• Capacidade do músculo em sustentar ações musculares repetidas, como durante a realização de flexões de joelhos ou flexões abdominais, ou sustentar ações musculares estáticas durante um longo período de tempo. • Pode ser mensurada através de testes de

repetições máximas.

Ganho de Força por meio do

treinamento de força!

• Em três a seis meses pode haver um aumento de 25 a 100% da força.

• Tamanho Muscular – Hipertrofia Muscular correlacionada ao ganho de força muscular. • Mulheres – Ganhos de força similares em

comparação aos homens, porém não são similares em ganhos de hipertrofia.

Controle Neural do Ganho de Força

• Enoka demonstra que o ganho de força pode ser obtido sem alterações estruturais, mas não sem adaptações neurais.

• Recrutamento de Ums Adicionais – Nem todas são recrutadas ao mesmo tempo, são controladas por neurônios diferentes que podem transmitir impulso excitatório ou inibitório.

• Inibição Autogênica – Ação dos OTGs pode ser necessária para impedir que os músculos exerçam mais força que os ossos e o tecido conjuntivo podem suportar.

• Córtex Cerebral pode iniciar e propagar impulsos inibidores;

• O treinamento pode reduzir gradualmente ou neutralizar os impulsos inibidores, permitindo que o músculo atinja maiores níveis de força. • Co-ativação

Hipertrofia Muscular

• Transitória – Aumento do volume do músculo durante uma sessão de exercício simples. (acúmulo de líquido no espaço intersticial e intracelular do músculo).

• Crônica – Aumento do tamanho das fibras e no número de fibras. (Existem controvérsias) • Enfatiza que o componente excêntrico é

significativo na maximização do aumento da área transversa da fibra muscular.

Adaptive responses to muscle lengthening and shortening in humans T. Hortobagyi , J. P. Hill , J. A. Houmard , D. D. Fraser , N. J. Lambert , R. G. Israel

Journal of Applied PhysiologyPublished 1 March 1996Vol. 80no. 765-772

We tested the hypothesis that exercise training with maximal eccentric (lengthening) muscle actions results in greater gains in muscle strength and size than training with concentric (shortening) actions. Changes in muscle strength, muscle fiber size, and surface electromyographic (EMG) activity of the quadriceps muscle were compared after 36 sessions of isokinetic concentric (n = 8) or eccentric (n = 7) exercise training over 12 wk with use of a one-leg model. Eccentric training increased eccentric strength 3.5 times more (pre/post 46%, P < 0.05) than concentric training increased concentric strength (pre/post 13%). Eccentric training increased concentric strength and concentric training increased eccentric strength by about the same magnitude (5 and 10%, respectively, P = 0.05). Eccentric training increased EMG activity seven times more during eccentric testing (pre/post 86%, P < 0.05) than concentric training increased EMG activity during concentric testing (pre/post 12%). Eccentric training increased the EMG activity measured during concentric tests and concentric training increased the EMG activity measured during eccentric tests by about the same magnitude (8 and 11%, respectively, P = 0.05). Type I muscle fiber percentages did not change significantly, but type IIa fibers increased and type IIb fibers decreased significantly (P < 0.05) in both training groups. Type I fiber areas did not change significantly (P = 0.05), but type II fiber area increased approximately 10 times more (P < 0.05) in the eccentric than in the concentric group. It is concluded that adaptations to training with maximal eccentric contractions are specific to eccentric muscle actions that are associated with greater neural adaptation and muscle hypertrophy than concentric exercise.

Hipertrofia das Fibras

• Mais Miofibrilas;

• Mais miofilamentos (actina e miosina); • Mais sarcoplasma;

• Mais tecido conjuntivo...

• Durante o exercício a síntese proteica diminui e a degradação proteica aparentemente aumenta, sendo revertido na recuperação do exercício.

Hiperplasia

• Pode ser um fator na hipertrofia muscular; • Gonyea, 1980. Estudo em gatos onde os

mesmos foram treinados para mover um grande peso com a pata dianteira visando obter o alimento.

• A fibras musculares selecionadas pareceram dividir-se ao meio e em seguida cada metade aumentava até atingir o tamanho da fibra original.

• Estudos adicionais com galinhas, camundongos e ratos não demonstraram hiperplasia através de contagem das fibras musculares. Como os abaixo citados.

Fiber number and size in overloaded chicken anterior latissimus dorsi muscle

P. D. Gollnick , D. Parsons , M. Riedy , R. L. Moore Journal of Applied PhysiologyPublished 1 May 1983 Vol. 54 no. 1292-1297

The relative contribution of increases in fiber area and number was evaluated in the chicken anterior latissimus dorsi (ALD) muscle in which enlargement was induced by hanging a weight on one wing. ALD muscles from wings to which weights had been attached for periods ranging from 6 to 65 days weighed an average of 105% (range 22–225%) more than control muscles. Total muscle fiber number, determined by direct counts after nitric acid digestion and fiber dissection, and the frequency of branched fibers were unchanged by muscular enlargement. Fiber cross-sectional area was greater (P less than 0.01) in the enlarged muscles. A close relationship existed (r = 0.78) between actual muscle weight and weight calculated as the product of fiber volume, total fiber number, and muscle density for the control and enlarged muscles. Histochemical staining revealed a conversion of type IIa to type I fibers in the stretched muscles. These results support the concept that skeletal muscle enlargement in response to chronic overload is produced by hypertrophy of preexisting fibers and not be a formation of new fibers.

Muscular enlargement and number of fibers in skeletal muscles of rats

P. D. Gollnick , B. F. Timson , R. L. Moore , M. Riedy Journal of Applied PhysiologyPublished 1 May 1981 Vol. 50 no. 936-943 The effect of muscular enlargement produced by surgical ablation of a synergist and the combination of synergist ablation and exercise on the number of fibers in the soleus (S), plantaris (P), and extensor digitorum longus (EDL) muscles of the rat was studied. The number of fibers per muscle was determined by direct counts of individual fibers dissected from HNO3-treated muscles. Ablation of a synergist produced average enlargements of about 25, 45, and 29% for the S, P, and EDL muscles, respectively. Exercise and synergist ablation produced increases in wet weight to about 44 and 88% for the S and P muscles, respectively, whereas no further increases were observed in the EDL muscles. Intra-animal comparisons revealed that no differences existed for total fiber number or the incidence of fibers with bifurcations between the enlarged and contralateral control muscles. The difference in dry weight of fibers from the enlarged as compared with control muscles was closely correlated to differences in total muscle wet weight. These data demonstrate that hypertrophy rather than hyperplasia was responsible for increases from 10 to over 100% in the weight of skeletal muscles.

Fiber number, area, and composition of mouse soleus muscle following enlargement

B. F. Timson , B. K. Bowlin , G. A. Dudenhoeffer , J. B. George Journal of Applied Physiology Published 1 February 1985Vol. 58no. 619-624 Muscle fiber number, cross-sectional area, and composition were studied in response to enlargement produced by synergistic ablation in the mouse soleus muscle. The effect of the location of a histological section on the number of fibers that appear in the section was also studied using the mouse soleus muscle. Enlargement was produced in the soleus muscle of 15 male and 15 female mice by ablation of the ipsilateral gastrocnemius muscle. Fiber counts, using the nitric acid digestion method, revealed no difference between control and enlarged muscles in male and female mice. Mean fiber area, determined by planimetry, was 49.1 and 34.5% greater following enlargement in male and female mice, respectively. Increase in muscle weight could be totally accounted for by the increase in fiber area following enlargement. A transformation of type II to type I fibers occurred following enlargement for both sexes. Counts of fibers from histological sections revealed that there was a progressive decrease in the fiber number as the section was moved from the belly to the distal end of the muscle. The results of these studies indicate that muscle enlargement in the mouse soleus muscle is due to hypertrophy of the existing muscle fibers.

Gonyea et al não satisfeito...

• Treinou gatos por 101 semanas onde os mesmos foram capazes de empurrar as alavancas com apenas uma pata de uma média de 57% do seu peso corporal, além de um aumento de 11% do peso muscular e os pesquisadores identificaram um aumento de 9% no número total de fibras musculares.

Por que só os gatos tiveram

hiperplasia?

• Os gatos foram os únicos animais que foram treinados com sobrecarga elevada e poucas repetições, enquanto que os outros animais treinaram com resistência muscular, sobrecarga baixa e elevas repetições.

É possível Hiperplasia em Humanos?

Muscle fiber types and size in trained and untrained muscles of elite athletes P. A. Tesch , J. Karlsson Journal of Applied Physiology Published 1 December 1985 Vol. 59 no. 1716-1720.

Tissue samples were obtained from vastus lateralis and deltoid muscles of physical education students (n = 12), Greco-Roman wrestlers (n = 8), flat-water kayakers (n = 9), middle- and long-distance runners (n = 9), and olympic weight and power lifters (n = 7). Histochemical stainings for myofibrillar adenosinetriphosphatase and NADH-tetrazolium reductase were applied to assess the relative distribution of fast-twitch and slow-twitch (ST) muscle fiber types and fiber size. The %ST was not different in the vastus (mean SD 48 +/- 14) and deltoid (56 +/- 13) muscles. The %ST was higher (P less than 0.001), however, in the deltoid compared with vastus muscle of kayakers. This pattern was reversed in runners (P less than 0.001). The %ST of the vastus was higher (P less than 0.001) in runners than in any of the other groups. The %ST of the deltoid muscle was higher in kayakers than in students, runners (P less than 0.001), and lifters (P less than 0.05). The mean fiber area and the area of ST fibers were greater (P less than 0.01) in the vastus than the deltoid muscle. Our data show a difference in fiber type distribution between the trained and nontrained muscles of endurance athletes. This pattern may reflect the adaptive response to long-term endurance training.

Integração da Ativação Neural e da

Hipertrofia da Fibra

• Fatores neurais são os que mais contribuem para o ganho de força durante as primeiras 8 a 10 semanas de treinamento.

• Após 10 semanas a hipertrofia torna-se principal contribuinte.

• Abaixo segue um modelo.

Modelo Teórico

Atrofia Muscular e Diminuição da

Força com a Inatividade

• Um músculo treinado, se inativado por imobilização, nas seis primeiras horas, a taxa de síntese proteica começa a diminuir. • Início da atrofia por desuso.

• Há uma queda na força de 3 a 4% dia na primeira semana.

• Afeta principalmente fibras de contração lenta;

Strength and skeletal muscle adaptations in heavy-resistance-trained women after detraining and retraining. R. S. Staron , M. J. Leonardi et.al JAP_1991 Six women who had participated in a previous 20-wk strength training study for the lower limb detrained for 30-32 wk and subsequently retrained for 6 wk. Seven untrained women also participated in the 6-wk "retraining" phase. In addition, four women from each group volunteered to continue training an additional 7 wk. The initial 20-wk training program caused an increase in maximal dynamic strength, hypertrophy of all three major fiber types, and a decrease in the percentage of type IIb fibers. Detraining had relatively little effect on fiber cross-sectional area but resulted in an increased percentage of type IIb fibers with a concomitant decrease in IIa fibers. Maximal dynamic strength decreased but not to pretraining levels. Retraining for 6 wk resulted in significant increases in the cross-sectional areas of both fast fiber types (IIa and IIab + IIb) compared with detraining values and a decrease in the percentage of type IIb fibers. The 7-wk extension accentuated these trends such that cross-sectional areas continued to increase (non significant) and no IIb fibers could be found. Similar results were found for the non previously trained women. These data suggest that rapid muscular adaptations occur as a result of strength training in previously trained as well as non-previously trained women. Some adaptations (fiber area and maximal dynamic strength) may be retained for long periods during detraining and may contribute to a rapid return to "competitive" form.

Alterações do Tipo de Fibra

• Modelos animais com inervação cruzada (UM de contração rápida é artificialmente inervada por um neurônio motor de contração lenta e vice-versa) demonstra ser possível a conversão do tipo de fibra.

• Staron e colaboradores encontraram evidências da transformação do tipo de fibras em mulheres com treino de força intenso.

Dor Muscular

• Aguda – Durante os estágios finais de uma sessão de exercício e no período de recuperação imediato;

• Acúmulo de metabólitos como íons H+; • Edema Tecidual;

• Dor Muscular de Início Retardado –Início nas primeiras 12h podendo perdurar até 48h; • Ação Excêntrica

Reação Inflamatória

• Aumento dos Leucócitos;

• Reconhece-se algumas substâncias que podem ser liberadas no músculo que iniciam o processo inflamatório.

• Células mononucleares ativam neutrófilos (tipo de leucócito) que liberam citocinas anti-inflamatórias.

• Macrófagos (outro tipo de célula do sist. imune) ativando a regeneração muscular.

DMIT e Desempenho

• Com a DMIT há redução na capacidade de gerar força.

• Síntese de glicogênio é comprometida

Redução dos Efeitos Negativos da

DMIT

• Redução do componente excêntrico;

• Periodizar o treinamento com progressão lenta da intensidade;

• Iniciar com uma sessão de alta intensidade enquanto que as sessões subsequentes causam uma dor consideravelmente menor.

Elaboração de Programas de Treino de

Força

• Ações estáticas e dinâmicas

Uma análise das necessidades de um

treinamento

• Fleck e Kraemer

• Quais são os principais grupos musculares a serem treinados?

• Qual método deve ser utilizado?

• Qual sistema energético deve ser enfatizado? • Quais são os principais locais de preocupação

na prevenção da lesão?

• Seleção com segurança:

• Exercícios que serão realizados (Escolha); • Sequência de sua realização (Ordem);

• Período de repouso entre as séries e exercícios (Intervalos);

• Carga a ser utilizada.

Seleção da Sobrecarga Adequada

• Sobrecarga real (peso);

• Resistência: Muitas repetições e pouca

sobrecarga (ex: 20RM ou mais rep.);

• Força: Poucas repetições e sobrecarga elevada (ex: 6RM ou menos)

• Potência: Sobrecargas superiores a 10RM com variação de 1 a 5 e 6 a 10RM enfatizando a velocidade do movimento.

• Hipertrofia: 6 a 12 RM com intervalo inferior a 90seg.

Seleção do nº Adequado de Séries

• Década de 40 a 60 – Necessário realizar mínimo de 3 séries;

• Uma única série tão eficaz quanto séries múltiplas;

Periodização

• Refere-se às alterações ou às variações do programa de treinamento de força que são implementadas durante um período de tempo específico, como, por exemplo, um ano. • Varia os estímulos do exercício afim de evitar

o overtraining ou que o mesmo se torne menos monótono.

Fases da Periodização

• Fase I – Hipertrofia Muscular; • Fase II – Força

• Fase III – Potência • Fase IV – Força máxima • Fase V – Recuperação ativa

Formas de Treino de Força

• Isométrico – Popularizou-se na década de 1950 – Pesquisadores alemães – utilizado para aumentar a força muscular e reabilitação pós operatória. • Pliometria – Treino de força dinâmico afim de

melhorar a capacidade de salto. Utiliza o reflexo de estiramento afim de facilitar o recrutamento de Ums bem como os componentes elásticos e contráteis do músculo.

• Treinamento Excêntrico – Nas ações excêntricas, a capacidade do músculo de resistir à força é aproximadamente 30% maior comparado às ações concêntricas.

• Pesos Livres – Oferece vantagens em recrutar um maior nº de UMs comparado às máquinas. • Estimulação Elétrica – Ambiente clínico, utilizada para reduzir a perda de força durante períodos de imobilização.

Treinamento de Força para o Esporte

força isolado com o objetivo de se tornar mais forte, sem que haja uma melhora