BIOMECÂNICA - RESENHA DE DISSERTAÇÃO

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Resenha
ARQUITETURA MUSCULAR E TREINO DE FORÇA INFLUÊNCIA DO TIPO DE AÇÃO MUSCULAR E AMPLITUDE DE MOVIMENTO 
Dissertação com vista à obtenção do grau de Doutor em Motricidade Humana na especialidade de Biomecânica
Autor: MARIA JOÃO OLIVEIRA VALAMATOS
Ano: 2014
Aluna: Bruna Borges Ribeiro
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
	A arquitetura muscular serve para referenciar a disposição das fibras musculares dentro de um músculo, relativamente ao eixo de aplicação da força, a linha de tração e assume um importante papel na capacidade de produção de força. 
O anatomista Dr. Carl Gans (1923-2009), e seu colaborador desenvolveram uma metodologia pioneira de definição da arquitetura muscular, baseada na microdissecação de músculos. A análise arquitetural envolvia a determinação dos parâmetros de massa e comprimento muscular, comprimento dos fascículos, comprimento do sarcômero, e ângulo de penação.
 O aparecimento e desenvolvimento das técnicas de imagem não-invasivas, como a ressonância magnética, a tomografia axial computorizada (TAC) ou a ultrassonografia, veio permitir o estudo da arquitetura do tecido muscular vivo, viabilizando a análise do seu comportamento, não só em repouso, mas sobretudo durante a realização de ações musculares especificas.Dado que a arquitetura muscular é altamente plástica, a carga mecânica aumentada, traduzida num programa de treino de força devidamente programado e orientado, pode contribuir para a otimização da função muscular e do desempenho esportivo. O desenvolvimento de atividades ou exercícios que melhorem a função muscular baseia-se na análise e compreensão dos fatores que provocam tais adaptações funcionais. Por exemplo, a capacidade muscular de produzir força está, em primeira instância, relacionada com o número de sarcômeros em paralelo, e deste modo, com a sua área de secção transversal. Por outro lado, o número de sarcômeros em série, condição que define o comprimento das fibras musculares, determina a capacidade de excursão muscular estando portanto, associado a maiores velocidades de contração e potências musculares.
	O Dr. Andrew Huxley (1957) [141] foi quem primeiro mencionou que a força produzida pelo músculo dependia do estado de interação entre os miofilamentos de actina e miosina dentro do sarcômero. Esta teoria, que é hoje conhecida como a teoria dos miofilamentos deslizantes ou teoria das pontes cruzadas, assume que a força produzida por um dado músculo resulta do número de pontes cruzadas que é possível estabelecer em função da sobreposição dos miofilamentos contrácteis, à medida que se vai alterando o comprimento dos sarcômeros.
	O estímulo excêntrico é essencial para o aumento do comprimento dos fascículos, com implicações diretas nas propriedades do complexo músculo-tendinoso. A redução da amplitude de movimento tem impacto na geometria fascicular, e desde que igualado o volume, parece não condicionar os ganhos de força.
	A autora da dissertação, Maria João Valamatos, destaca que alguns estudos de referência demonstraram que o estímulo de contração concêntrico pode promover o aumento da espessura muscular, do ângulo de penação e da área de secção transversal, enquanto o estímulo excêntrico ou o treino de potência podem igualmente aumentar a massa muscular, mas essencialmente, devido a uma adaptação positiva no comprimento dos fascículos. Além disso, é igualmente reconhecida a influência de diferentes amplitudes de ação muscular nas propriedades mecânicas do músculo e respectivo impacto no desempenho funcional. Num estudo que analisou a capacidade de adaptação da curva força-comprimento às exigências funcionais de ciclistas e corredores de fundo, demonstraram que os ciclistas desenvolviam maiores níveis de força em comprimentos reduzidos do reto femoral, enquanto os fundistas o faziam preferencialmente em comprimentos mais acentuados. Os autores desses estudos concluíram então, que as propriedades mecânicas musculares apresentavam uma capacidade adaptativa importante e que refletiam as exigências funcionais cronicamente impostas pelas atividades de treino diárias. 
	Os principais resultados mostraram que o regime de contração excêntrico constitui o melhor estímulo para o aumento do comprimento do fascículo, com implicação direta nas propriedades mecânicas do complexo músculo-tendinoso, e no desempenho de ações musculares de velocidade e potência. O regime de contração concêntrico privilegiou o aumento do ângulo de penação concorrendo para um aumento da área de secção transversal fisiológica. A utilização da amplitude total de movimento potenciou o ganho de massa muscular e de força geral, enquanto a amplitude parcial desenvolveu, sobretudo, a força nos ângulos treinados. Contrações parciais concêntricas privilegiaram o aumento do ângulo de penação, enquanto as excêntricas induziram um discreto aumento do comprimento do fascículo. Desde que igualado o volume, ambas as condições promoveram idêntica melhoria na capacidade de produção de força.
	As principais propriedades mecânicas do músculo são as relações entre a força por este produzida e o seu comprimento fisiológico (força-comprimento), e entre a força por ele produzida e a velocidade de variação do seu comprimento (força-velocidade).
	O estímulo excêntrico é essencial para o aumento do comprimento dos fascículos, com implicações diretas nas propriedades do complexo músculo-tendinoso. A redução da amplitude de movimento tem impacto na geometria fascicular, e desde que igualado o volume, parece não condicionar os ganhos de força.
	A influência da variação do comprimento do músculo na sua capacidade de gerar tensão é investigada há séculos, com isso já foi demonstrado que a força produzida por um músculo varia em função do seu comprimento, e que existe um comprimento ótimo no qual o músculo consegue desenvolver a sua máxima tensão. Esta relação, tipicamente conhecida como força-comprimento, descreve a variação da quantidade de força que é produzida por um músculo ou fibra muscular isolada, em função do seu estado de comprimento. Esta relação compreende duas componentes distintas: a componente ativa, que representa o contributo do elemento contráctil dentro do sarcômero, e a componente passiva, que descreve a variação da tensão desenvolvida pelos elementos elásticos.
	A exposição crônica a estímulos intensos e diferenciados pode induzir alterações específicas na arquitetura muscular, com consequências evidentes na relação força-comprimento. A especificidade do modo de contração parece ser determinante nas adaptações induzidas nos dois grupos analisados. A exposição crônica a estímulos de contração excêntricos-concêntricos parece promover o aumento do comprimento dos fascículos, com um claro impacto na relação força-comprimento dos fascículos. Por seu lado, o estímulo concêntrico, característico das tarefas do ciclismo, parece induzir o aumento do ângulo de penação, permitindo o desenvolvimento de elevadas tensões de pedalada.
	A capacidade de um músculo produzir força, para além de influenciada pelo seu estado de comprimento, está também dependente da velocidade de encurtamento máximo das suas fibras musculares. Esta relação, tipicamente conhecida como força-velocidade, descreve a variação da quantidade de força produzida em função da taxa instantânea de alteração de comprimento muscular.
	Basicamente, esta relação refere que a capacidade de produzir força é mais elevada em situação isométrica e que a mesma vai diminuindo à medida que aumenta a velocidade de contração concêntrica. Este fato está, por um lado, associado a um comportamento de viscosidade que aumenta a resistência tensiva proporcionalmente ao aumento da velocidade e, por outro, à taxa de interação cíclica entre as proteínas contrácteis. O aumento da velocidade de encurtamento é conseguido através do incremento da frequência do ciclo das pontes cruzadas (formação, deslizamento e rutura). Uma vez que a força gerada depende do número de pontes cruzadas estabelecidas, o aumento da frequência do respetivociclo diminui o tempo para a formação e manutenção das ligações actina-miosina, diminuindo assim, a capacidade do músculo produzir força.
	Estudo: Nas condições de amplitude reduzida e velocidade aumentada, a equalização do volume foi realizada através do aumento do número de séries (aumento da velocidade de contração) e do número de repetições (membro inferior de amplitude reduzida) A maioria dos estudos que investigou os efeitos crônicos de diferentes amplitudes angulares (total versus parcial) dos exercícios de treino de força centrou a sua análise nos ganhos de força promovidos por ambas as condições. Graves et al., por exemplo, compararam o efeito de exercícios de extensão do joelho, realizados numa amplitude total (dos 120° aos 0° de flexão do joelho) e em duas amplitudes parciais (dos 120° aos 60° e dos 60° aos 0°). Os autores reportaram ganhos de força apenas na amplitude angular treinada, sugerindo a existência de um efeito de especificidade nos ganhos obtidos. Esta premissa foi confirmada por outros estudos, levando a que muitos autores, e mesmo treinadores, sugerissem a utilização da amplitude total nos exercícios de treino de força. O maior ganho de força promovido pela maior amplitude dos exercícios de treino tem sido atribuído, em parte, a um maior aumento da massa muscular, que decorre da superior carga mecânica e do maior grau de alongamento induzido nos sarcômeros. No entanto, existem estudos que reportam ganhos de força idênticos e transversais a todos os ângulos articulares, independentemente da amplitude de movimento utilizada no treino (total ou parcial).
	Resultados do estudo: Os principais resultados mostraram que o regime de contração excêntrico constitui o melhor estímulo para o aumento do comprimento do fascículo, com implicação direta nas propriedades mecânicas do complexo músculo-tendinoso, e no desempenho de ações musculares de velocidade e potência. O regime de contração concêntrico privilegiou o aumento do ângulo de penação concorrendo para um aumento da área de secção transversal fisiológica. A utilização da amplitude total de movimento potenciou o ganho de massa muscular e de força geral, enquanto a amplitude parcial desenvolveu, sobretudo, a força nos ângulos treinados. Contrações parciais concêntricas privilegiaram o aumento do ângulo de penação, enquanto as excêntricas induziram um discreto aumento do comprimento do fascículo. Desde que igualado o volume, ambas as condições promoveram idêntica melhoria na capacidade de produção de força. 
De acordo com as perguntas/hipóteses iniciais de estudo, concluiu-se o seguinte:
 1. Existe uma reorganização arquitetural distinta em resposta a regimes de contração diferenciados. O estímulo concêntrico promove o aumento do ângulo de penação e um ligeiro aumento no comprimento do fasciculo, o que se traduz num aumento da área de secção transversal fisiológica. Ao invés, quando o treino é realizado em condições de contração excêntrica, a hipertrofia muscular ocorre, principalmente, devido ao aumento do comprimento do fascículo, sem qualquer alteração do ângulo de penação;
 2. Apesar de alguns estudos de referência não terem consigo evidenciar esta adaptação, o presente trabalho, em linha com duas recentes investigações, foi dos primeiros a evidenciar que 15 semanas de treino de força em regime de contração excêntrico são suficientes para induzir o aumento do ARQUITETURA MUSCULAR E TREINO DE FORÇA Influência do tipo de ação muscular e da amplitude de movimento 190 comprimento do fascículo (13,1%). Estes resultados, conjugados com as evidências em estudos com modelos animais, que referem que o aumento do comprimento do fascículo decorre da adição de sarcômeros em série, permite sugerir que a repetição sistemática de contrações máximas excêntricas constituirá um estímulo mecânico promotor de hipertrofia muscular, sustentada na adição de sarcômeros em série; 
3. A amplitude de movimento dos exercícios de treino é um fator promotor de diferentes adaptações arquiteturais e morfológicas. A restrição da amplitude de movimento tende a promover menores ganhos no tamanho do músculo, particularmente quando associada a regimes de contração excêntricos. A utilização da amplitude total de movimento contribui para promover um aumento no comprimento do fascículo. Ações musculares concêntricas de pequena amplitude privilegiam o aumento do ângulo de penação, enquanto ações musculares excêntricas da mesma amplitude possibilitam um ligeiro aumento do comprimento do fascículo; 
4. Uma reorganização da arquitetura muscular terá sempre consequências nas propriedades mecânicas do complexo músculo-tendinoso. A relação força-comprimento é sensível, sobretudo, ao aumento do comprimento do fascículo, condição que promove uma alteração do ângulo ótimo de produção de força, com consequente desvio da curva para a direita, no sentido de comprimentos musculares mais acentuados;
 5. O desenvolvimento da força máxima parece ser independente da amplitude de movimento privilegiada no treino. Existe, no entanto, uma tendência para um efeito de especificidade dos ganhos observados, com a condição de amplitude parcial a potenciar a força produzida nas posições angulares treinadas. A amplitude total de movimento é mais eficiente na obtenção de ganhos transversais a todos os ângulos articulares;
 6. O efeito de especificidade mencionado anteriormente para a condição de restrição da amplitude de movimento não foi suficiente para promover um desvio da curva força-comprimento para a esquerda. No entanto, é possível que a duração da intervenção (15 semanas) tenha sido demasiado pequena para promover tal adaptação. Admitimos que um prolongamento do treino, poderá promover, a longo prazo, uma adaptação desse gênero;
 7. As adaptações promovidas na relação força-velocidade são independentes da amplitude de movimento, mas tendem a ser específicas do modo de contração. O treino desenvolvido sob condições excêntricas de contração apresenta um claro efeito de especificidade, manifestado em maiores ganhos relativos da componente excêntrica da curva força-velocidade. O estímulo concêntrico promove adaptações mais equilibradas, desenvolvendo, de igual forma, as três componentes da curva força-velocidade (componentes concêntrica, isométrica e excêntrica), podendo classificar-se como um estímulo mecânico geral; 
8. O aumento do comprimento do fascículo é um fator determinante da capacidade funcional, mostrando-se relacionado com melhores desempenhos em tarefas explosivas do membro inferior.