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• 1 • • 2 • SUMÁRIO 1 FISIOLOGIA .................................................................................. 5 2 PRINCÍPIOS DA FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO ............................ 6 2.1 O princípio da individualidade ........................................................ 6 2.2 O princípio da especificidade ......................................................... 6 2.3 O princípio do desuso .................................................................... 6 3 INTRODUÇÃO AO METABOLISMO ............................................. 7 3.1 Metabolismo Basal ........................................................................ 8 3.2 Genética .................................................................................... 9 3.3 Idade .................................................................................... 9 3.4 Gênero .................................................................................... 9 3.5 Alimentação ................................................................................. 10 3.6 Hidratação .................................................................................. 10 3.7 Exercício físico ............................................................................. 10 3.8 Restrição alimentar ...................................................................... 10 3.9 Peso .................................................................................. 11 4 DIFERENÇAS ENTRE OS TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES . 11 4.1 Fibras de contração rápida (tipo II) .............................................. 12 5 METABOLISMO ANAERÓBICO X AERÓBICO .......................... 14 5.1 Metabolismo Anaeróbio: .............................................................. 14 • 3 • 5.2 Metabolismo Aeróbio: .................................................................. 16 6 CONTRAÇÃO MUSCULAR ......................................................... 17 6.1 Como acontece a contração muscular ........................................ 18 6.2 Tipos de contração ...................................................................... 20 6.3 Câimbra (ou cãibra) ..................................................................... 21 6.4 Força Muscular ............................................................................ 24 6.5 Tipos de Contrações Musculares ................................................ 25 7 Variáveis de treinamento ............................................................. 28 7.1 Intensidade de Cargas ................................................................. 28 7.2 Pausas e Densidade .................................................................... 30 7.3 Velocidade de Execução ............................................................. 32 7.4 Volume .................................................................................. 32 8 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO TREINAMENTO ......................... 33 8.1 Efeitos fisiológicos do treinamento das atividades em academia: 33 9 Papel do Sistema Respiratório no Exercício ................................ 34 9.1 Adaptações cardiorrespiratória ao exercício físico ...................... 36 9.2 Estrutura e funcionamento do sistema cardiorrespiratório ........... 36 9.3 Exercícios aeróbicos e anaeróbicos ............................................ 38 9.4 Reação do sistema cardiorrespiratório ao exercício físico ........... 38 9.5 Adaptações ao exercício físico .................................................... 39 • 4 • 9.6 Bom para o coração e para os pulmões ...................................... 41 10 SISTEMA ESQUELÉTICO ........................................................... 42 10.1 Porque os ossos são importantes para as atividades físicas e esportivas? ................................................................................. 44 10.2 Nutrição óssea: ............................................................................ 44 10.3 Estrutura do osso: ........................................................................ 46 BIBLIOGRAFIA .................................................................................. 47 • 5 • 1 FISIOLOGIA Fonte: www.i1.wp.com A Fisiologia é a parte da Biologia responsável pelo estudo das funções e das atividades exercidas por cada estrutura de um organismo vivo. O termo fisiologia vem do grego "physis" = natureza, função ou funcionamento e "logos" = palavra ou estudo. Assim, a Fisiologia caracteriza-se como o ramo da Biologia que estuda as múltiplas funções mecânicas, físicas e bioquímicas dos seres vivos. Ela se utiliza dos conceitos da física e da química para explicar como ocorrem as funções vitais dos diferentes organismos e suas adaptações frente aos estímulos do meio ambiente. Nesse contexto, a Fisiologia do Exercício (também chamada de Fisiologia do Esforço ou da Atividade Física) é uma área do conhecimento derivada da disciplina- mãe Fisiologia, que estuda como as funções orgânicas respondem e se adaptam ao estresse imposto pelo exercício físico (JOYER & SALTIN, 2008; WILMORE & COSTILL, 2010). Em outras palavras, a Fisiologia do Exercício estuda os efeitos agudos e crônicos do exercício físico sobre a estrutura e a função dos diversos sistemas orgânicos. Em complemento, a Fisiologia do Exercício investiga também a interação entre os diferentes efeitos do exercício físico e a influência dos estressores ambientais (PATE & DURSTINE, 2004). • 6 • 2 PRINCÍPIOS DA FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 2.1 O princípio da individualidade Não somos todos iguais, cada um tem o seu jeito e velocidade de se adaptar aos estímulos de um treinamento. Basicamente são fatores hereditários que determinam nossa resposta aos exercícios e duas pessoas, exceto gêmeos idênticos, nunca irão ter as mesmas adaptações. Por essa razão, qualquer programa de treinamento deve levar em consideração as características e daquela pessoa a quem é destinado e somente ela. 2.2 O princípio da especificidade As adaptações ao treinamento são extremamente ligadas ao volume, à intensidade e ao tipo de exercícios realizado. Não se pode esperar ganhos de resistência treinando potência, por exemplo. Nesse ponto, o treinamento deve estimular os sistemas fisiológicos que são fundamentais para a atividade afim de ser o mais específico possível ao seu objetivo. 2.3 O princípio do desuso Quando se para de treinar é esperado que a condicionamento físico retorne ao nível de condicionamento necessário somente para as tarefas de uso diário. Qualquer ganho em um programa de treinamento será perdido se não for feita uma manutenção adequada. Por isso lembre-se, “use-o ou perca-o”. • 7 • 3 INTRODUÇÃO AO METABOLISMO Fonte: www.clinicareability.com.br Metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo com o fim de promover a satisfação de necessidades estruturais e energéticas. O metabolismo tem quatro funções específicas: 1. Obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia oriundos do ambiente; 2. Converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais precursoras das macromoléculas celulares; 3. Reunir e organizar estas unidades fundamentais em proteínas, ácidos nucléicos e outros componentes celulares; 4. Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializadas das células. O metabolismo pode ser dividido em duas "fases": catabolismo e anabolismo. O catabolismo é a fase degradativa do metabolismo; nela, as moléculas orgânicas nutrientes, carboidratos, lipídios eproteínas provenientes do ambiente ou dos reservatórios de nutrientes da própria célula são degradados por reações consecutivas em produtos finais menores e mais simples. • 8 • O anabolismo é uma fase sintetizante do metabolismo. É nele que as unidades fundamentais são reunidas para formar as macromoléculas componentes das células, como as proteínas, DNA etc. Fonte: www.latablegastronomie.com.br Para ocorrer essas duas "fases" do metabolismo, é necessário um trânsito acentuado de energia. No catabolismo, por haver a "quebra" de moléculas, há a liberação de energia; por outro lado, o anabolismo é uma fase de síntese, necessitando de energia para sua ocorrência. 3.1 Metabolismo Basal A expressão metabolismo basal designa o mínimo de energia necessária para regular a fisiologia normal de um organismo. TAXA METABÓLICA BASAL = quantidade de energia necessária para a manutenção dos processos vitais básicos (trabalho osmótico, bombeamento do sangue, respiração, atividade do sistema nervoso, etc). Como se calcula o metabolismo basal? • 9 • Atualmente, o cálculo do metabolismo basal (TMB) é feito à base de equações preditivas, principalmente a equação de Harris and Benedict, que se baseiam em 5 fatores: o sexo, a idade, a altura, o peso e atividade física. TMB Mulher = 655,1 + 9,5 x Peso (kg) + 1,8 x Altura (cm) – 4,7 x Idade TMB Homem = 66,5 + 13,8 x Peso (kg) + 5 x Altura (cm) – 6,8 x Idade O valor da TMB obtido é posteriormente multiplicado pelo nível de atividade física e de stress, obtendo-se, assim, as necessidades energéticas diárias de um indivíduo. Que fatores influenciam o metabolismo basal? São vários os fatores que podem influenciar a taxa metabólica basal, nomeadamente a composição corporal, a idade, o sexo, a genética, o estado hormonal, entre outros. 3.2 Genética A genética é responsável por definir cerca de 80% do valor da taxa metabólica basal de um indivíduo, sendo um fator inalterável. 3.3 Idade À medida que a idade avança, o metabolismo basal desacelera. De facto, a taxa metabólica basal decresce cerca de 5% por cada década após os 30 anos, dificultando a perda de peso. 3.4 Gênero Também o género é um fator não modificável que influência o metabolismo basal. Os homens pelo facto de possuírem mais massa muscular apresentam uma taxa metabólica basal superior à das mulheres. • 1 0 • As pessoas que têm mais massa muscular têm um metabolismo basal superior porque a massa muscular é um tecido metabolicamente mais ativo do que a massa gorda. 3.5 Alimentação A prática de uma alimentação equilibrada, incluindo alimentos que aceleram o metabolismo (peixes gordos, lacticínios, chá verde, café, gengibre, feijão, pimenta, toranja, entre outros) contribui, de forma marcada, para um metabolismo equilibrado e ativo. Adicionalmente, sabe-se que a proteína é um nutriente que requer um gasto energético superior para a sua digestão e absorção, contribuindo para o aumento do metabolismo. Neste sentido, é importante definir de forma ponderada a contribuição de cada macro nutriente para o valor energético total, privilegiando a ingestão de alimentos ricos em proteína (peixe, carne, ovos, lacticínios, leguminosas). 3.6 Hidratação A água é essencial para eliminar toxinas e para o bom funcionamento do metabolismo. Neste sentido, a falta de água desacelera o metabolismo. 3.7 Exercício físico A prática regular de exercício físico acelera o metabolismo basal, pois o exercício requer um fornecimento de energia superior e, portanto, o metabolismo terá que ficar mais ativo e queimar mais calorias para o conseguir. 3.8 Restrição alimentar Se privar o seu organismo de alimentos seguindo dietas restritivas por períodos de tempo prolongados, o organismo adapta-se no sentido de reduzir o • 1 1 • metabolismo para que queime menos energia e para que armazene massa gorda, como uma estratégia de prevenção de futuras carências. Esta é a base da relação entre dieta e metabolismo e a razão pela qual, a longo prazo, as dietas pobres em calorias não são eficazes e produzem o conhecido efeito ioiô: além de recuperar o peso perdido ainda ganha alguns quilos a mais, devido à adaptação metabólica (o corpo cada vez gasta menos em repouso) que ocorre em reposta à restrição. Por outro lado, ao fazer uma restrição alimentar acentuada, invariavelmente, ocorre perda a nível da massa muscular, o que potência ainda mais a desaceleração do metabolismo. Além disso, ainda há que considerar que dietas de muito baixo valor energético, comprometem o aporte de vitaminas e minerais importantes para a ativação do metabolismo, conduzindo a uma estagnação do peso. Além da restrição, evite passar muito tempo sem comer e faça refeições regulares ao longo do dia para manter o metabolismo mais ativo. 3.9 Peso Quanto mais peso tiver, maior será a taxa de metabolismo basal mas, neste caso, não é necessariamente uma coisa boa. 4 DIFERENÇAS ENTRE OS TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES O corpo humano é formado por mais de 600 músculos esqueléticos que permite ao homem ser capaz de se movimentar rapidamente, reagir a estímulos em velocidade, gerar potência durante um chute ou um soco e suportar horas de exercício físico, como uma prova de maratona ou iron man. A massa muscular do corpo humano é composta por dois tipos principais de fibras musculares que são as vermelhas e as brancas. As fibras vermelhas são também chamadas de Tipo I ou de contração lenta e as brancas de Tipo II ou de contração rápida. A classificação das fibras foi feita por pesquisadores através das suas características contráteis e metabólicas. • 1 2 • De forma resumida você pode ver as diferenças entre os dois tipos de fibra: - FIBRAS DE CONTRAÇÃO LENTA (Tipo I) Sistema de energia utilizado: AERÓBICO Contração muscular lenta; Capacidade oxidativa (utiliza o oxigênio como principal fonte de energia); Coloração: Vermelha (devido ao grande número de mioglobina e mitocôndrias); São altamente resistentes à fadiga; São mais apropriadas para exercícios de longa duração; Predomina em atividade aeróbicas de longa duração como natação, corrida. 4.1 Fibras de contração rápida (tipo II) Sistema de energia utilizado: ANAERÓBICO; Alta capacidade para contrair rapidamente (a velocidade de contração e tensão gerada é 3 a 5 vezes maior comparada às fibras lentas); Capacidade glicolítica (utiliza a fosfocreatina e glicose); Coloração: Branca; Gera movimentos rápidos e poderosos; Predomina em atividades anaeróbicas que exigem paradas bruscas, arranques com mudança de ritmo, saltos. Ex.: basquete, futebol, tiros de até 200 metros, musculação, entre outros. Os dois tipos estão presentes em todos os grupos musculares do organismo, no entanto, há o predomínio de um tipo sobre o outro dependendo do músculo e de fatores genéticos. Durante uma partida de futebol, por exemplo, ambos os tipos de fibra contribuem para a execução do movimento, o que difere é o número de unidades motoras (junção de inúmeras fibras musculares) de cada tipo que serão recrutadas. No caso, do atleta precisa dar um arranque para não deixar a bola sair ou saltar para cabecear, as fibras rápidas (tipo II) é que serão enfatizadas pela musculatura envolvida no movimento. Mas, nem por isso, as fibras tipo I ficaram • 1 3 • inativas nesse momento. Homens, mulheres e crianças possuem 45% a 55% de fibras de contração lenta nos músculos de membros inferiores e superiores. Não há diferençassexuais, porém, a distribuição das fibras varia de indivíduo para indivíduo. No atletismo, por exemplo, é fácil perceber a diferença. Atletas que correm longas distâncias possuem predominantemente fibras de contração lenta (90% a 95% no músculo gastrocnêmico, popular panturrilha) e os velocistas fibras de contração rápida. Já os atletas que competem em provas de meio-distância possuem percentuais aproximadamente iguais dos dois tipos de fibra. O principal fator que influencia nessa variação do tipo de fibra muscular entre cada indivíduo é a genética, porém o treinamento físico é capaz de modificar até certo ponto a predominância de cada tipo de fibra muscular. Isso é possível, porque além desses dois tipos, a fibra Tipo II possui uma subdivisão, chamada de fibra intermediária ou Tipo II a que possuem características oxidativas e glicolíticas. O treinamento físico aeróbico é capaz de estimular a capacidade oxidativa desse tipo de fibra, promovendo ao indivíduo um maior número de fibras capazes de resistir à fadiga, ou seja, as fibras II a adquirem maior característica do Tipo I. A ênfase no treinamento anaeróbico, por outro lado, como treinos de força, estimula a capacidade glicolítica, gerando maior força e potência muscular, porém se tornando menos resistente à fadiga. Apesar de o treinamento físico promover considerável modificação nas fibras musculares, a genética é o principal fator determinante no tipo de fibra que cada pessoa possui. Por isso, principalmente no ambiente de academias costuma-se dizer que quem nasceu lagartixa jamais será crocodilo, elucidando o fato de algumas pessoas treinarem, mas atingirem um platô no ganho de massa muscular (hipertrofia muscular) em determinado momento. Fatores hormonais, neurais, nutricionais e ambientais também influenciam no desempenho de cada pessoa. O importante é saber que seu corpo é único e sempre terá respostas diferentes ao treinamento em comparação ao de outra pessoa. A variação na distribuição e número de fibras musculares é apenas uma das diversas diferenças no organismo de cada um1. 1 Texto Adaptado de: Nivea de Oliveira • 1 4 • 5 METABOLISMO ANAERÓBICO X AERÓBICO Fonte: www.3.bp.blogspot.com 5.1 Metabolismo Anaeróbio: É o processo químico e fisiológico que o corpo faz para produzir energia sem a utilização de oxigênio. Temos dois mecanismos para não utilização de oxigênio: Mecanismo da Fosfocreatina (alático) Fonte: www.informaunb.blogspot.com.br • 1 5 • O caminho de energia ATP-CP (chamado de sistema creatina fosfato) fornece cerca de 10 segundos de energia e é usada para tiros curtos de exercício, como uma corrida de 100 metros rasos ou musculação. Este caminho não requer nenhum oxigênio para gerar ATP. Ele primeiro utiliza qualquer ATP armazenado no músculo (nos primeiros 2-3 segundos de exercício intenso) e, em seguida, ele usa a creatina fosfato (CP) para ressintetizar ATP até o CP acabar (dos 6-8 segundos). Como as reservas de creatina fosfato no músculo são muito limitadas, depois que o ATP e CP são usados o corpo vai passar para o metabolismo aeróbio ou anaeróbio (lático) para continuar a formar ATP para o exercício. Mecanismo da Glicogenólise (lático) Fonte: www.bioquimicadoexercicio2013.blogspot.com.br A via de energia anaeróbica, ou glicólise, forma ATP a partir do glicogênio armazenado no músculo sem a utilização de oxigênio. É um sistema mais complexo que o da creatina fosfato que consite na progressiva degradação d glicogênio de modo a fornecer energia pra que duas moléculas de ácido fosfórico se unem a outras duas moléculas de ADP (processo chamado de fosforilação) obtendo novas moléculas de ATP. Como resíduos dessa reação temos duas moléculas de água e outras duas de ácido lático. Esse mecanismo é usado para exercícios de alta intensidade e não duram mais do que alguns minutos antes de o ácido láctico-up atingir um limite conhecido como o limiar de lactato que provoca dores musculares, sensação de queima do músculo e fadiga, tornando difícil manter tal intensidade. • 1 6 • Os ácidos láticos que irão se acumular nos músculos durante o metabolismo anaeróbico devem ser eliminados. Você pode fazer isso mudando para uma atividade que vai levar ao metabolismo, como por exemplo, passar algum tempo andando por aí, em vez de se sentar ou ficar parado. 5.2 Metabolismo Aeróbio: No metabolismo aeróbico são sintetizadas moléculas de ATP necessárias para a atividades de longa duração. Ele usa o oxigênio para converter os nutrientes (carboidratos, gorduras e proteínas), para ATP. Este sistema é um pouco mais lento do que os sistemas anaeróbios, dependendo do Sistema circulatório para o transporte de oxigênio para os músculos para tal produção de energia. Utilizado principalmente durante exercícios de resistência, que é geralmente menos intensa e pode continuar por longos períodos de tempo. Os ácidos graxos e o glicogênio são clivados formando substratos para o ciclo do oxalacetato. Os elétrons vão para a cadeia transportadora de elétrons e são ser captado por moléculas de oxigênio não mitocôndria. Esse processo é capaz de ressintetizar em média 36 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. Seu limiar é a quantidade de oxigênio transportado para as mitocôndrias. Fonte: www.informaunb.blogspot.com.br • 1 7 • 6 CONTRAÇÃO MUSCULAR Fonte: www.museuescola.ibb.unesp.br A figura acima mostra que o movimento do nosso corpo depende não só da atividade muscular em si mas ela deve estar associada a ossos e articulações. Quando um músculo contrai, ele puxa ou estica os ossos variando o ângulo articular. Quer um exemplo? Coloque a sua mão esquerda sobre o músculo bíceps do braço direito. Agora, estenda e flexione o braço. Notou que o bíceps endurece durante a flexão do braço e relaxa quando o braço se estende? Quando o bíceps contrai, puxando o antebraço, as fibras musculares se encurtam. E exatamente o inverso acontece com o músculo tríceps (que fica abaixo do braço), pois é ele quem contrai quando o braço se estende e relaxa quando há flexão. A ação muscular nem sempre resulta em movimento. Boa parte da musculatura do nosso corpo está estabilizando as articulações. Por exemplo, quando você fica segurando livros com os braços fletidos, o bíceps está realizando contração muscular sem encurtamento das fibras musculares. A contração muscular nesse caso está gerando força suficiente apenas para sustentar os livros, ou seja, uma força igual ao peso dos livros. Para gerar movimento, é preciso que o músculo contraia gerando mais força, capaz de ultrapassar o peso dos livros. Mas como acontece a contração dos músculos? Existem diferentes tipos musculares e, portanto, diferentes fibras musculares. Essas diferem-se tanto • 1 8 • morfologicamente (lisas e estriadas) como funcionalmente de acordo com metabolismo energético (lentas, intermediárias e rápidas) e com a parte do corpo onde estão (esqueleto, vísceras e coração). O metabolismo energético influencia a contração no seu tempo de duração e força (intensidade) gerada. Porém, como acontece a contração muscular vai depender se a fibra muscular é estriada ou não e onde está presente, porque cada órgão tem uma função no corpo e a contração dessas fibras tem que atender às suas necessidades. Por trás de tudo isso, o sistema nervoso é quem controla a contração, pela nossa vontade ou não. A contração acontece pela ação e movimento de proteínas contráteis presentes no sacorlemadas células musculares e pode ser entendida como um encurtamento do tamanho do músculo. Nos músculos estriados (esquelético e cardíaco) isso ocorre quando as estriações se aproximam umas das outras, afastando-se no relaxamento, ou seja, é o encurtamento de cada sarcômero que ocasiona a contração do músculo como um todo, com maior ou menor intensidade. Fonte: www.plantaoescolar.wordpress.com 6.1 Como acontece a contração muscular Existem dois fatores importantes para que a contração se inicie e permaneça: íons Ca2+ e moléculas de ATP (energia). O cálcio está armazenado no retículo • 1 9 • sarcoplasmático e o ATP é produzido pelas mitocôndrias em um metabolismo aeróbico, ou também no citoplasma através do metabolismo anaeróbico fermentativo ou por ação da enzima creatina cinase sobre a fosfocreatina. Tendo íons cálcio e moléculas de ATP no citoplasma, com livre acesso aos miofilamentos que constituem os sarcômeros, a contração se inicia. Mas como que a célula muscular sabe que deve liberar o cálcio e produzir mais ATP? Quem dá o sinal para o início, assim como para a duração e intensidade da contração muscular é o sistema nervoso que através de comando e sinais elétricos estimula as fibras musculares. Fonte: www.bio-neuro-psicologia.usuarios.rdc.puc-rio.b A contração nos três tipos de músculo não possuem mecanismo iguais, já que suas células apresentam diferenças entre si. As células musculares estriadas, tanto cardíacas quanto esqueléticas, possuem sarcômeros então a contração acontece da maneira como foi mostrado nos vídeos, com retículo sarcoplasmpático liberando íons cálcio. Já o músculo liso não possui essa organização, seu retículo sarcoplasmático é pouco desenvolvido e não apresentam nem túbulos T. Os miofilamentos estão associados, no músculo liso, as corpos densos espalhado pelo sarcoplasma da célula em todas as direções. • 2 0 • Assim quando os filamentos de actina e miosina interagem entre si, a célula se deforma não apenas longitudinalmente, como as células estriadas, mas também transversalmente. 6.2 Tipos de contração A contração muscular é o estado de atividade mecânica dos músculos, ou seja, é quando os músculos estão trabalhando, funcionando para gerar força e/ou movimento. Os músculos estriados esqueléticos são formados por partes contráteis (sarcômeros), formada pelas fibras musculares, e uma parte elástica que são os tendões e o tecido conjuntivo que envolve os músculos. Quando o músculo é estimulado, os filamentos de actina e miosina deslizam entre si fazendo com que cada sarcômero diminua de tamanho gerando encurtamento de toda fibra muscular. Esse encurtamento traciona a parte elástica do músculo que se tiver uma das extremidades móvel, gerará movimento do corpo. Se ambas as extremidades do músculo forem fixas, a contração muscular só vai gerar tensão, força. Fonte: www.exerciciofisicocomsaude.com.br Dessa maneira, quando o músculo está se contraindo, mas não gera movimento e encurtamento efetivo das fibras musculares, quando a força que se • 2 1 • está fazendo equivale com o esforço mínimo necessário para manter um objeto suspenso, por exemplo, é dado o nome de CONTRAÇÃO ISOMÉTRICA, como quando você está sustentando o peso dos livros. O músculo está tensionado, rígido. É observada essa situação também, por exemplo, nos músculos posturais (que agem contra gravidade) ou qualquer situação na qual os músculos atuem contra uma força oposta. Há realização de trabalho interno (diferente de externo, visível). Por outro lado, quando a força gerada é maior que esforço mínimo, quando a contração muscular resulta em movimento efetivo, visível, essa situação caracteriza uma CONTRAÇÃO ISOTÔNICA. Foi realizado trabalho externo. É importante destacar também que é gerado movimento, mas a tensão do músculo não se altera, mantém-se constante. 6.3 Câimbra (ou cãibra) É uma contração súbita, forte e involuntária dos músculos (um ou mais de uma vez) que causa muita dor (gravidade variável) e cuja duração é curta (variando de segundos a minutos). A região costuma ficar enrijecida sendo visível ou palpável devido à intensa contração e o músculo demora a relaxar. Qualquer músculo de contração voluntária pode apresentar esses espasmos fortes e sustentados; os mais comuns são panturrilhas (batata da perna), músculos da coxa, pés, mãos, pescoço e abdômen. Quase todo mundo tem câimbra pelo menos uma vez e é algo que se torna frequente com o envelhecimento e em atletas de exercícios de resistência (como maratonistas). O que causa a câimbra é a superexcitação dos nervos que estimulam os músculos, situação que acontece quando, por exemplo: Indivíduo realiza muito esforço físico, com atividade física intensa; Em caso de desidratação; Falta de minerais (como cálcio, potássio, sódio e magnésio) que aumenta a excitabilidade dos nervos; Fratura óssea (nesse caso age como mecanismo de proteção, imobilização após lesão); Alterações metabólicas; • 2 2 • Doenças neurológicas; Insuficiência venosa, ou seja, diminuição do suprimento sanguíneo às fibras musculares; Longos períodos de inatividade; Alterações estruturais (como pé chato); Hemodiálise (que ajuda a diminuir o fluxo sanguíneo para o músculo); Cirrose hepática (estado de distribuição anormal de fluidos corporais); Deficiência de algumas vitaminas; Anemia (diminui oferta de oxigênio); E acúmulo de ácido lático que, somado à fagida muscular, tornam os músculos mais excitáveis. Esse acúmulo contribui para que na gravidez câimbras sejam comuns. Algumas drogas também podem causar câimbra. Para evitar câimbras, é necessário estar sempre fazendo alongamentos, principalmente antes e depois da realização de esforços físicos. Além disso, também é importante uma boa hidratação, evitar sedentarismo, consumir alimentos ricos em cálcio e magnésio, até o uso de sapatos especiais pode ajudar em casos de pessoas com grande frequência de câimbra sem alguma causa aparente. O alongamento é o principal meio de prevenção contra câimbras, mas é preciso algumas semanas de exercícios diários para que se adquira mais resistência às contrações involuntárias. O consumo de banana auxilia, dependendo da pessoa, na prevenção e controle da câimbra principalmente aquela induzida por exercício. Seu conteúdo rico em potássio, glicose e água ajuda a hidratar, fornece energia e repõem níveis de potássio, e é isso que pode evitar a câimbra. • 2 3 • Fonte: www.joaquimnabuco.edu.br Durante uma câimbra o que se deve fazer é forçar ainda mais a contração por algum tempo (segundos) até que a dor diminua, iniciar uma hidratação, fazer massagem e, por último, alongamentos leves. A maioria das câimbras melhora com o músculo esticado. Cãibras musculares e espasmos costumam ir embora por conta própria, porém, caso a dor continue por muito tempo o melhor é procurar um médico. Outras dicas: Melhorar a sua condição cardiovascular ajuda no fornecimento de sangue para os músculos, o que irá garantir que eles tenham quantidades adequadas de oxigênio e nutrientes para funcionar adequadamente. Alongamento irá manter seus músculos mais resistentes e flexíveis e vai ajudar a impedi-los de esforço excessivo e câimbras. A manutenção de boa hidratação é importante também, principalmente se trabalhar em altas temperaturas e altitudes ou realizar exercícios físicos com frequência. Se você está propenso a câimbras musculares você deve olhar também para aumentar a ingestão deminerais e eletrólitos. Os minerais que são os mais importantes são o cálcio, potássio e magnésio. Se você sofre de cãibras em intervalos frequentes, especialmente à noite, você deve consultar o seu médico, você pode ter problemas circulatórios. • 2 4 • Agora que sabemos como os músculos contraem já conseguimos entender como nos movimentamos. Mas como será o controle sobre esse movimento? Os músculos podem ser divididos entre aqueles cujo controle está relacionado a nossa vontade, ocasionando movimentos voluntários e aqueles cujas contrações não controlamos, ocasionando movimentos involuntários. Como já foi dito, o músculo estriado cardíaco e o músculo liso possuem controle involuntário; seus movimentos regulam nossas funções primárias, de sobrevivência, como a respiração, circulação, digestão e excreção. Já os músculos estriados esqueléticos são dependentes do que desejamos fazer: andar, correr, dançar... Seus movimentos são voluntários, conscientes. Mas, pense um pouco, se controlamos nossos membros, por exemplo, por que às vezes realizamos movimentos inesperados, rápidos, involuntários, sem precisar pensar muito neles? Esses são os atos reflexos! 6.4 Força Muscular A força muscular é necessária para a realização de qualquer atividade cotidiana como a manutenção postural, a funcionalidade motora, o condicionamento físico e o desempenho esportivo. Para gerar força, é necessário que ocorra contração muscular, sendo que essa contração inicia-se a partir de estímulos nervosos que constituem um processo voluntário e desencadeiam ações musculares (FONTEQUE et al., 2004; PRESTES et al., 2010b). A força muscular é definida como a capacidade de um músculo gerar tensão adequada para iniciar e controlar o movimento e manter a postura, quando cargas são superpostas ao sistema musculoesquelético nas situações da vida diária (FONTEQUE et al., 2004). Também pode ser descrita como a quantidade máxima de força que um músculo pode gerar em um padrão específico de movimento e em uma determinada velocidade de movimento. Os músculos esqueléticos são capazes de contrair e relaxar. O músculo contrai quando é estimulado; quando a contração cessa, ele relaxa. Pode-se descrever as formas como essa força pode ser manifestada no sistema biológico humano onde os músculos exercem força sobre • 2 5 • um sistema de alavancas composto por ossos e articulações quando considera-se a biomecânica do exercício (UCHIDA et al., 2013). Prestes et al. (2010b) classificou força muscular como força absoluta, força hipertrófica, resistência de força, força explosiva e força máxima. A força absoluta é a máxima quantidade de força gerada pelo músculo quando todos os mecanismos inibitórios e de defesa são removidos. Em geral, ocorre em situações extremas, principalmente em emergências, hipnose ou mediante auxílios ergo gênicos (PRESTES et al., 2010b). Resistência de força é a habilidade de manter a produção de força por um tempo prolongado ou durante muitas repetições em determinados exercícios. É uma manifestação da força importante para que a pessoa tenha capacidade física para realizar as tarefas do dia a dia. Também contribui substancialmente para modalidade como lutas, ciclismo, natação e fisiculturismo (PRESTES et al., 2010b). A força explosiva é o produto da força e da velocidade do movimento [potência = (força x distância)/tempo]. Também considerada a habilidade de movimentar o corpo e/ou um objeto no menor período de tempo. De modo geral, esse termo é conhecido como potência muscular. É uma forma de manifestação da força determinante para várias modalidades esportivas, como arremesso de peso, lançamento de dardo e salto em distância, e para idoso que apresentam lentificação dos movimentos (PRESTES et al., 2010b). A força máxima é a quantidade máxima de tensão gerada por um músculo ou grupo muscular durante uma repetição de um determinado exercício. Também definida como a capacidade de exercer força máxima na musculatura para dado movimento corporal. O meio mais utilizado para avaliar a força máxima em aparelhos de musculação convencionais é o teste de uma repetição máxima ou 1RM (PRESTES et al., 2010b; UCHIDA et al., 2013). 6.5 Tipos de Contrações Musculares As contrações musculares dividem-se em estáticas e dinâmicas, dependendo da resistência encontrada pelos músculos (BERGER, 1982; MAIOR, 2013). • 2 6 • Se a resistência não apresenta mudança articular, a contração dos músculos é estática também classificada como isométrica (BOMPA et al., 2004). A contração isométrica, do grego isos + metrikos (com medidas) – é aquela onde o músculo desenvolve tensão sem mudar de comprimento. Durante uma contração isométrica, a aplicação da força contra um objeto imóvel força o músculo a desenvolver uma tensão alta, sem alterar seu cumprimento. Por exemplo, se você pegar um peso e segurá-lo por um pico máximo de tempo, a tensão é criada nos seus músculos, embora eles permaneçam do mesmo comprimento. Contrações dinâmicas são aquelas em que o comprimento dos músculos varia, onde os movimentos articulares são visíveis e são definidas como isocinéticas, concêntricas e excêntricas (BERGER, 1982; MAIOR, 2013). Já Bompa et al. (2004) também classifica como isocinética e junta concêntricas e excêntricas como isotônica além da isométrica já mencionada acima. A contração isocinética, do grego isos + Kineticos (movimento igual), descreve uma contração com velocidade constante em toda amplitude do movimento (BOMPA et al., 2004). Esse tipo de ação muscular ocorre quando se pretende exercer força contra uma resistência estática (MAIOR, 2013). Essa contração consiste na aplicação de uma resistência variável, denominada acomodativa, a uma contração muscular voluntária máxima durante movimento angular constante. A velocidade do movimento fixa, controlada e pré-selecionada. Durante atividades isocinéticas, é solicitada ao músculo ou grupo muscular uma ativação máxima em todos os graus angulares, que se considera um fator importante para o aumento da massa muscular. A contração isotônica (dinâmica), do grego isos + tônicos (tensão igual), é o tipo mais comum de contração muscular. Durante uma contração isotônica a tensão deve ser constante por toda a amplitude de movimento. Existem dois tipos de contração isotônica: a concêntrica e a excêntrica (BOMPA et al., 2004). Dessa forma, as contrações concêntrica e excêntrica estão envolvidas na mudança do comprimento do músculo (UCHIDA et al., 2013). Na contração concêntrica, do latim com + cetrum (que tem um centro em comum), o comprimento do músculo encurta. As contrações concêntricas são • 2 7 • possíveis apenas quando a resistência (isto é, a carga do peso) é menor que o potencial máximo do atleta (BOMPA et al., 2004). Exemplos de contração concêntrica incluem a ação do bíceps na flexão do cotovelo onde o músculo do bíceps se encurta, ou o movimento de extensão da perna onde o músculo quadríceps se encurta, ou a flexão do posterior da coxa onde o músculo bíceps femoral se encurta. Na contração excêntrica observa-se o movimento no sentido oposto ao da força muscular, levando ao alongamento muscular, porém, com tensão, ou seja, cede-se a resistência (carga), servindo muitas vezes como freio após uma contração concêntrica (UCHIDA et al., 2013). Exemplos de contração excêntrica incluem volta da flexão do cotovelo (rosca bíceps), ou na flexão da perna onde o quadríceps se alonga. As contrações excêntricas são caracterizadas pelo aumento do comprimento dos sarcômeros durante contração muscular(alongamento das fibras). A quantidade de força muscular proporcionada por ações musculares excêntricas é aproximadamente, duas vezes superior a força desenvolvida pelas ações isométricas (FAULKNER et al., 1993). A contração excêntrica inverte o processo da concêntrica – isto é, ela retorna o músculo ao seu cumprimento inicial. Durante a rosca bíceps, o componente excêntrico ocorre quando o braço estende, retornando ao ponto de partida depois da flexão. Durante a extensão do joelho, o trabalho excêntrico é feito quando o joelho flexiona, colocando na posição inicial. Durante uma contração excêntrica, os músculos agem de acordo com a força da gravidade (como o uso de pesos livres) ou força de tração do aparelho (BOMPA et al., 2004). A contração concêntrica define que a força gerada pelo músculo é maior que a resistência, que permite ao músculo maior contração, e resulta no movimento do sistema ósseo. As contrações excêntricas geram tensão muscular durante o estiramento; isso ocorre um aumento longitudinal do músculo para desacelerar o movimento de segmentos do corpo, produzindo um efeito ativo inverso. Quando um músculo ou um grupo muscular contrai-se ou estende-se, durante uma velocidade articular constante, e a resistência é diretamente proporcional ao desenvolvimento de força por espaço de tempo, chamamos essa contração de isocinética. (BERGER, • 2 8 • 1982). Equipamentos eletromecânicos ou hidráulicos variam a resistência frente à força muscular produzida em cada ponto de extensão do movimento da articulação. Assim, os equipamentos isocinéticos permitem que grupos musculares encontrem resistência máxima variável durante a execução do movimento (MAIOR, 2013). A força máxima gerada por uma contração muscular pode ser desenvolvida por meio de ações concêntricas, excêntricas e isométricas. 7 VARIÁVEIS DE TREINAMENTO Os benefícios dos treinamentos dependem da combinação de variáveis de treinamento como os tipos das ações musculares, intensidade de cargas, pausas e densidade, velocidade de execução e volume (SARRAIPA, 2014). 7.1 Intensidade de Cargas Uma das formas de prescrever o peso para um exercício é o uso de RMs, pois é o peso exato para um determinado número de repetições. Essa é uma das formas mais fáceis de determinar a carga de trabalho (UCHIDA et al., 2013). A intensidade da carga no TF é representada pelo percentual de 1RM (% de 1RM) ou pelo número de repetições máximas (RM) que o indivíduo executa a cada série desenvolvida no programa. O % de 1RM apresenta algumas limitações, em especial quando o programa é composto por vários exercícios. Em uma sala de musculação com três instrutores e 40 alunos, por exemplo, torna-se inviável realizar o teste de 1RM em todos os exercícios do programa de cada pessoa que estiver mudando a carga e/ou o sistema de treino (PRESTES et al., 2010). Treinar por RM representa utilizar a carga máxima para um determinado número de repetições. Como é difícil determinar a carga exata para certo número de repetições, sugere-se utilizar zona de treinamento de acordo com a intensidade (PRESTES et al., 2010). O percentual de 1 RM pode ser visto em três passos: o primeiro passo é determinar a carga de um RM para os exercícios prescritos; o segundo determinar a • 2 9 • intensidade do treinamento e o terceiro calcular a carga de treinamento. Um exemplo pode ser: Primeiro Supino reto – carga de 1RM = 100Kg ou Supino inclinado – carga de 1RM = 100Kg Segundo 70% Terceiro Carga de treino = 70% de 100Kg = 70Kg As Zonas de RM podem ser vistas em dois passos: primeiro é determinar a intensidade do treinamento e o segundo escolher uma carga para realização do trabalho muscular de oito a dez repetições. Se o indivíduo realizar menos de oito repetições indica que a carga está acima da intensidade prescrita. Já se o indivíduo realizar mais do que dez repetições isso indica que a carga está abaixo da intensidade prescrita. O ajuste da intensidade será inversamente proporcional à dificuldade relatada (PRESTES et al., 2010). A carga representa a quantidade de peso levantado ou a resistência utilizada durante exercício. A intensidade máxima a ser utilizada depende muito de outras variáveis do programa, como o volume, a ordem dos exercícios, a ação muscular e o tempo de intervalo entre as séries e os exercícios. No TF tradicional, é intrínseca a relação entre intensidade e volume, ou seja, como o aumento da intensidade, diminuiu o músculo de repetições que podem ser realizadas (PRESTES et al., 2010). Para atingir a força ou a potência muscular desejada, a carga deve ser máxima ou próxima da máxima. Atletas que necessitam de altos níveis de força muscular durante os eventos esportivos, muitas vezes, incorporam treinos próximos de 100% de uma repetição máxima de (1RM) (UCHIDA et al., 2013). Foschini et al. (2007) em seu estudo destaca como vantagem ajustar a intensidade ao estado físico e psicológico do indivíduo no dia de treino como alimentação, sono, motivação, temperatura, entre outros, bem como ao aumento de força entre as sessões de treinamento. Desse modo, é possível ajustar a intensidade sempre que necessário enquanto pelo método % de 1RM, o ajuste só ocorre após a realização dos testes de 1RM. • 3 0 • 7.2 Pausas e Densidade Bacurau et al. (2009) citam o tempo de descanso entre as séries e os exercícios como uma das variáveis mais negligenciadas durante o planejamento do treino. Para que se possa atingir o objetivo de forma plena é necessário ocorrer o respeito aos intervalos, pois eles proporcionarão a faixa média ideal de recuperação para cada objetivo (UCHIDA et al., 2013). O período de intervalo entre as séries influencia as respostas e as adaptações no TF. Curtos períodos de intervalo estimulam a hipertrofia, e longos períodos de intervalo maximizam os ganhos de força (PRESTES et al., 2010). Intervalos de descanso mais longos como de dois a três minutos resultam em aumentos significativamente superior de força muscular em comparação com intervalos mais curtos como de trinta a noventa segundos (SALLES et al., 2008). Além disso, intervalos de descanso mais longos permitem que o treinamento seja executado com maior intensidade e volume. Evidências também sugerem que intervalos excessivamente prolongados (acima de cinco minutos) não são necessários, e podem não ser interessantes para outras manifestações da força (PRESTES et al., 2010). Em resumo força máxima realiza um número de repetições menor e intervalo maior, já resistência de força realiza um intervalo menor e um número maior de repetições. Maior (2013) verificou que as contrações concêntricas ocorrem a partir de um tensão muscular suficiente para superar uma resistência, de modo que o músculo ou grupo muscular se encurte e mova um segmento a despeito de uma dada resistência (força muscular > resistência). As variações dos intervalos de descanso definem o impacto na produção de força por isso são importantes na criação das diversas sessões de treino (KRAEMER; FLECK, 2009). Segundo Willardson (2006) pode se ter intervalos de trinta a quarenta e cinco segundos para resistência de força, de trinta a noventa segundos para hipertrofia, de três a cinco minutos para potência, e de dois a cinco minutos para força máxima. • 3 1 • Se o objetivo do TF com múltiplas séries for o desenvolvimento de força máxima, intervalos de três a cinco minutos são necessários para manter o número de repetições por série com cargas superiores 90% de 1RM, ou um a três RMs. Em contrapartida, intervalos mais curtos entre as séries– menores do que um minuto – produzem melhores resultados para a resistência de força, porém, esses intervalos podem inviabilizar a manutenção do número de repetições por série (PRESTES et al., 2010). Outra questão importante é a diferença entre os músculos dos membros inferiores (MMII) e superiores (MMSS) do corpo. Os MMII parecem exibir maiores características de resistência de força quando comparados aos dos MMSS. Assim, a combinação de músculos específicos pode afetar a prescrição do intervalo de descanso. Os praticantes podem utilizar intervalos de descanso mais longo para exercícios de MMSS, como supino barra, e intervalos mais curtos para exercícios MMII, como agachamento com barra livre (PRESTES et al., 2010). A determinação do intervalo de descanso para a força máxima, a hipertrofia e a resistência de força deverá ser considerada de acordo com o nível de aptidão física do indivíduo (PRESTES et al., 2010). Para aumento da potência, utilizam-se cargas mais pesadas e repetições na mesma velocidade. Quanto mais próximo do máximo a velocidade, maior a potência. Para aumento de hipertrofia, utilizam-se implementos de carga (intensidade) ou do volume (duração). A densidade do treino é a relação existente entre a carga de treino e o intervalo de repouso. Esta relação estímulo e pausa e pode ser medida pela razão entre o tempo despendido em esforço e o tempo total do exercício de treino expressa pela fórmula: Densidade = Tempo Total Despendido em Esforço/ Tempo Total do Exercício de Treino Uma densidade adequada assegura a eficiência do treino e previne que o indivíduo alcance um estado de fadiga ou exaustão. • 3 2 • 7.3 Velocidade de Execução Velocidade de execução é o tempo gasto para completar cada fase de uma repetição durante as ações musculares a serem desempenhadas podendo ser lenta, moderada e rápida (PRESTES et al., 2010; FLECK e KRAEMER, 2006). A velocidade lenta tem duração superior a quatro segundos com ações concêntrica mais excêntrica. A velocidade moderada tem duração no interval entre dois e quatro segundos com ações concêntricas mais excêntricas. A velocidade rápida tem duração inferior a dois segundos com ações concêntricas mais excêntricas. O treinamento em altas velocidades implica numa melhora na força muscular e na potência. A velocidade tem uma relação direta com as alterações metabólicas geradas pelo TF, onde quanto maiores as velocidades, maiores serão o trabalho realizado, gasto energético e acumulo de metabólicos, uma vez que força é igual a massa vezes aceleração (FLECK e KRAEMER, 2006). 7.4 Volume O volume está relacionado com as séries, repetições, frequência e combinação de exercícios (SARRAIPA, 2014). Uma série é a execução de um grupo de repetições, desenvolvida de forma contínua, sem interrupções (FLECK e KRAEMER, 2006). O número de séries (com as outras variáveis) é de grande importância para o resultado final. Geralmente, são usadas de três a seis séries, mas, em fisiculturistas, pode-se chegar aproximadamente vinte e cinco séries por grupo muscular (UCHIDA et al., 2013). Repetição é um movimento completo de um exercício geralmente composto por uma fase concêntrica e uma excêntrica. O levantamento da carga, ação concêntrica e o retorno desta carga a sua posição inicial, ação excêntrica. Em ação isométrica é a ação muscular em um determinado ângulo. As repetições e os pesos estão intimamente ligados. Essas são as principais variáveis quando se trata de aumento de força e da resistência muscular (UCHIDA et al., 2013). A frequência depende da visão da rotina de treinamento. Para iniciantes, duas ou três sessões semanais, trabalhando o corpo inteiro, geralmente é o mais indicado; • 3 3 • sessões separadas por um intervalo de quarenta e oito horas parecem ser adequadas para uma boa recuperação. Sistemas de treinamento de três ou mais dias consecutivos, seguidos por um dia de descanso, são característicos de fisiculturistas (UCHIDA et al., 2013). Realizar duas sessões de treinamento para cada grupo muscular (por semana) é suficiente para induzir uma resposta adaptativa ótima para hipertrofia muscular (UCHIDA et al., 2013). A frequência semanal de treinamento refere-se ao número de vezes que um músculo ou grupo muscular é exercitado na semana. 8 EFEITOS FISIOLÓGICOS DO TREINAMENTO 8.1 Efeitos fisiológicos do treinamento das atividades em academia: 8.1.1.1 Adaptações Metabólicas: Aumento da capacidade do sistema oxidativo das células musculares, especialmente das de contração lenta. Redução da produção de lactato durante a realização de esforços físicos a uma dada intensidade. Potencialização da utilização dos ácido graxo livre (AGL) como substrato energético na realização dos esforços físicos a uma determinada intensidade, permitindo poupar o glicogênio muscular. Aumento da atividade metabólica geral, tanto durante a realização dos esforços físicos quanto em condições de repouso. Aumento da sensibilidade à insulina a aceleração do metabolismo das lipoproteínas no plasma, reduzindo os níveis de triglicerídeos e, em menor grau, do colesterol ligado às lipoproteínas de baixa e de muito baixa densidade. Eliminação do excesso de reserva adiposa, além do favorecimento de distribuição de gordura corporal que venha a favorecer a um padrão mais saudável. 8.1.1.2 Adaptações Cardiorrespiratórias: • 3 4 • Melhora o rendimento do coração ao produzir as necessidades energéticas do miocárdio mediante a redução da frequência cardíaca e da pressão sanguínea. Incrementa o débito cardíaco à custa de maior volume sistólico e de diminuição da frequência cardíaca. Aumenta a diferença artério-venosa de oxigênio, como resultado da distribuição mais eficiente do fluxo sanguíneo para os tecidos ativos e da maior capacidade desses tecidos em extrair e utilizar o oxigênio. Eleva a taxa total de hemoglobina e beneficia a dinâmica circulatória, o que facilita a capacidade de fornecimento de oxigênio aos tecidos. Favorece o retorno venoso e evita o represamento do sangue nas extremidades do corpo. Aumenta a ventilação pulmonar mediante ganho no volume-minuto e na redução da frequência respiratória. 8.1.1.3 Adaptações Músculo-ósteo-articulares: Aumenta o número e a densidade dos capilares sanguíneos dos músculos esqueléticos, oferecendo ainda maior incremento em seus diâmetros durante a realização dos esforços físicos. Eleva o conteúdo de mioglobina dos músculos esqueléticos e aumenta a quantidade de oxigênio dentro da célula, o que facilita a difusão do oxigênio para as mitocôndrias. Melhora a estrutura e as funções dos ligamentos, dos tendões e das articulações. 9 PAPEL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO NO EXERCÍCIO2 O controle da respiração é uma função fantástica e totalmente regulada por um mecanismo extremamente preciso. Esta precisão assegura que, com exceção de algumas situações relacionadas a problemas neurológicos, absolutamente não se 2 Texto Adaptado de: Prof. Ms. Jeferson Macedo Vianna • 3 5 • torna necessário “corrigir” a respiração voluntariamente como algumas vezes vemos ser orientado. Como os músculos respiratórios são controlados voluntariamente, nós podemos aumentar ou diminuir a respiração de acordo com uma “decisão” nossa e quando isso é feito com a ideia de “corrigir” a respiração, certamente estaremos prejudicando o ajuste do mecanismo regulador. Portanto, não “pense” para respirar, deixe seu próprio corpo ajustar a respiração adequada. Em algumas situações especiaiscomo na natação, torna-se necessário coordenar a respiração com a exigência da situação, caracterizando porém uma circunstância especial. A função respiratória é regulada por um centro localizado no Sistema Nervoso Central, chamado Centro Respiratório, que funciona recebendo informações do teor de oxigênio e gás carbônico do sangue. Ele comanda através de impulsos nervosos a atividade contráctil dos músculos da respiração, principalmente o diafragma e os músculos intercostais. O teor de oxigênio e gás carbônico do sangue arterial é “detectado” pelos chamados quimioceptores localizados dentro de grandes artérias, nas carótidas, na aorta e também no próprio centro respiratório, sempre em contato com o sangue arterial ou com o líquor que perfunde o sistema nervoso. Quando a respiração começar a ser insuficiente para a produção de energia, por exemplo quando começamos uma atividade física, a tendência seria cair o teor de oxigênio no sangue e aumentar o teor de gás carbônico. Imediatamente os quimioceptores detectam estes teores e “bombardeiam” o centro respiratório com impulsos nervosos. De imediato o centro respiratório aumenta o comando sobre os músculos da respiração, aumentando sua atividade contráctil, o que aumenta o fluxo de entrada e saída de ar dos pulmões. Com maior ventilação de ar nos pulmões, o sangue é mais oxigenado e o gás carbônico é eliminado, corrigindo os teores no sangue e assegurando o aporte adequado aos músculos em exercício. Este ajuste é muito rápido e extremamente eficiente. O aumento da ventilação é sempre exatamente adequado para manter os teores corretos de oxigênio e gás carbônico no sangue. Ninguém precisa “pensar” para que este ajuste seja feito. Até • 3 6 • mesmo aquelas respirações profundas que fazemos mesmo sem perceber, são fruto deste preciso mecanismo de regulação. 9.1 Adaptações cardiorrespiratória ao exercício físico O corpo humano é uma máquina perfeita que responde a diversos estímulos do seu funcionamento vital, dentre eles o exercício físico, que se caracteriza por uma situação que retira o organismo de sua homeostase, pois implica no aumento instantâneo do gasto energética da musculatura exercitada e, consequentemente, do organismo como um todo. Assim, para suprir a nova demanda metabólica, várias adaptações fisiológicas são necessárias e, dentre elas, as referentes às funções cardiorrespiratórias durante o exercício físico. 9.2 Estrutura e funcionamento do sistema cardiorrespiratório O coração funciona como uma “bomba” natural, impulsionando o sangue arterial (rico em O2) e sangue venoso (rico em CO2) por todo o corpo. Durante o exercício físico, a demanda de oxigênio pode ser entre 15 a 25 vezes maior do que ocorre quando o indivíduo está em repouso. E o principal objetivo do sistema cardiorrespiratório é fornecer O2 em quantidades suficientes e retirar produtos de degradação dos tecidos e organismos como o CO2. O coração constitui-se de quatro cavidades, sendo dois átrios e dois ventrículos que armazena o sangue que será bombeado; duas válvulas chamadas de bicúspide e tricúspide que ligam os átrios aos ventrículos, trabalhando a partir de um ritmo, se fechando e abrindo para a passagem do sangue pelo coração. • 3 7 • Fonte: slideplayer.com.br Para que o sangue seja transportado por todas as regiões do corpo, as paredes do coração contraem-se e relaxam-se. Esses movimentos são chamados de sístole e diástole, respectivamente. A conexão entre o coração e pulmão no transporte do oxigênio e gás carbônico através do sangue chama-se de pequena circulação ou circulação pulmonar. Para o coração bombear o sangue arterial e receber de volta o sangue venoso pelos vasos (artérias e veias) é chamada de grande circulação ou circulação sistêmica. Os pulmões ficam no interior da caixa torácica, delimitada anteriormente pelo externo, posteriormente pela coluna vertebral, lateralmente é circundado pelas costelas e é fechado inferiormente pelo diafragma. O pulmão é uma estrutura bastante elástica que recebe o oxigênio vindo da inspiração, expulsando o gás carbônico pela expiração, armazenando e realizando as trocas gasosas em pequenas estruturas semelhantes a bolsas, chamadas de alvéolos pulmonares. Para que oxigênio chegue até os pulmões, o corpo dispõe de um sistema respiratório composto pelo nariz, faringe, laringe, traqueia brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares. Essas estruturas são responsáveis por fazer com que o oxigênio chegue até os pulmões pela inspiração e elimine o gás carbônico pela expiração. • 3 8 • 9.3 Exercícios aeróbicos e anaeróbicos As células musculares obtêm a energia que necessitam para a sua contração através de dois mecanismos: o anaeróbio e aeróbio. O mecanismo anaeróbio, que proporciona a obtenção de energia sem o consumo de oxigênio, embora seja o primeiro a ser ativado, é muito breve, já que as células musculares esgotam as suas reservas de energia em poucos minutos. No entanto, o mecanismo anaeróbio é fundamental quando se realiza um esforço muscular intenso e breve, como no halterofilismo. Por outro lado, no mecanismo aeróbio, as células musculares obtêm energia a partir da utilização de oxigênio que absorvem da circulação sanguínea, originando um resíduo, o gás carbônico (CO2), que passa para o sangue de forma a ser eliminado através dos pulmões. O mecanismo aeróbio, ao contrário do anaeróbio, apenas é ativado cerca de quarenta segundos após o início do exercício físico em que predomina os esforços muito prolongados ou atividades que exijam da resistência fisiológica. Exemplos deste tipo de exercício físico são as corridas de rua, natação e o ciclismo. 9.4 Reação do sistema cardiorrespiratório ao exercício físico Em meio ao exercício físico, o corpo necessita receber uma maior quantidade de oxigênio, assim como transportar uma quantidade maior de sangue e nutrientes até o músculo para que não haja uma fadiga (cansaço) muscular repentina. Para isso, à medida que o indivíduo vai aumentando a intensidade do seu exercício físico, há uma necessidade do organismo aumentar a frequência cardíaca e respiratória, obtendo melhorias para que o corpo trabalhe com a maior eficiência possível. Os efeitos fisiológicos do exercício físico podem ser classificados em agudos imediatos, agudos tardios e crônicos. Efeitos agudos: Podem ser considerados como respostas rápidas a uma determinada atividade física, ou seja, acontecem em associação direta com a sessão de exercício; • 3 9 • Efeitos agudos imediatos: São os que ocorrem no período inicial e pós- imediato do exercício físico, como elevação da frequência cardíaca, da ventilação pulmonar (respiração mais acelerada) e suor (transpiração); Efeitos agudos tardios: Acontecem ao longo das primeiras 24 ou 48 horas (às vezes, até 72 horas) que se seguem a uma sessão de exercício e podem ser identificados na discreta redução dos níveis da pressão arterial especialmente nos hipertensos, na melhoria da sensibilidade ao hormônio da insulina em conduzir a glicose para dentro da célula por conta da abertura dos canais da membrana que reveste a célula como fonte de energia para os músculos realizarem a contração quando se está em movimento. Efeitos crônicos do exercício: Também denominado de adaptação, resultam da exposição frequente e regular às sessões de exercícios e representam aspectos de mudanças corporais tais como redução da gordura, e na melhoria da parte funcional, fortalecendo as articulações contra impactos, diferenciando um indivíduo fisicamente treinado de outro sedentário; exemplostípicos como a redução da frequência cardíaca de repouso, a hipertrofia muscular (aumento do tamanho do músculo), o aumento da capacidade do coração em armazenar e enviar mais sangue para todo o corpo em função do músculo cardíaco estar mais forte, gastando uma quantidade menor de energia e o aumento do consumo máximo de oxigênio (VO2 máximo) por conta do aumento de alvéolos pulmonares que armazenam o oxigênio inspirado que chega aos pulmões. 9.5 Adaptações ao exercício físico Para haver quantidades de oxigênio suficiente para os músculos realizarem os exercícios físicos, devem ocorrer dois ajustes no fluxo sanguíneo: Um aumento do débito cardíaco, isto é um aumento da quantidade de sangue bombeado pelo coração por minuto. A redistribuição do sangue dos órgãos inativos na hora do exercício (Fígado, baço, rins) para os músculos esqueléticos ativos. • 4 0 • No entanto, alguns órgãos como o cérebro não pode ter o seu suprimento de oxigênio diminuído durante os exercícios, para isso deve haver uma manutenção da pressão arterial. Coração: a primeira alteração corresponde ao aumento da quantidade de sangue bombeado pelo coração para o aparelho vascular. Em repouso, a quantidade de sangue impulsionada por minuto pelo coração, ou débito cardíaco, ronda os 5L, enquanto que durante um exercício físico pode atingir os 10 ou 20L. O débito cardíaco é originado pela quantidade de sangue expulso pelo ventrículo esquerdo durante cada contração, e pela frequência cardíaca, ou seja, a quantidade de batimentos cardíacos por minuto. Dado que o coração das pessoas de forte constituição física costuma ser mais volumoso e forte, a contração do músculo cardíaco será mais eficiente, para ejetar a mesma quantidade de sangue de uma pessoa com baixa aptidão física, reduzindo a frequência cardíaca. Por outro lado, entre as pessoas menos fortes fisicamente, este processo é fundamentalmente provocado por um aumento da frequência cardíaca, que nestes casos podem chegar aos 90 ou 100 batimentos por minuto, enquanto que em repouso situa-se entre os 70 e os 80 batimentos. Pressão arterial: O sangue exerce pressão em todo o sistema vascular, mas está bem maior nas artérias. Pressão arterial é a força exercida pelo sangue contra as paredes das artérias, determinada pela quantidade de sangue que sai do coração e pela resistência dos vasos ao fluxo sanguíneo. PA normal de um homem adulto – 120/80 mmHg. PA normal de uma mulher adulta – 110/70 mmHg. O valor mais alto corresponde a pressão sistólica e o mais baixo a pressão diastólica. Vias respiratórias: Outra parte importante da adaptação cardiorrespiratória ao exercício físico corresponde às vias respiratórias, que também alteram o seu funcionamento de forma a garantirem uma maior entrada de oxigênio para os pulmões e uma maior eliminação de gás carbônico na expiração, potencializando a frequência respiratória e as tocas gasosas nos alvéolos pulmonares. • 4 1 • 9.6 Bom para o coração e para os pulmões A adaptação efetuada pelo aparelho cardiovascular ao exercício físico é, a médio e longo prazo, benéfica para melhorar o rendimento do coração e dos pulmões e para prevenir, e até mesmo tratar, alguns problemas graves que possam afetar estes órgãos. De qualquer forma, os benefícios apenas são eficazes quando o exercício físico realizado é de resistência e é efetuado de forma regular, moderada e progressiva. Entre todos estes benefícios, o mais importante é a contribuição do exercício físico para a prevenção da doença coronária, uma doença provocada pela obstrução das artérias que irrigam o coração e a consequente falta de oxigênio neste órgão. De fato, quando o músculo cardíaco é submetido a um esforço regular, moderado e progressivo, o coração – à semelhança dos músculos esqueléticos – responde, aumentando a sua força, potência e volume, produzindo novas artérias, de modo a ampliar o seu próprio transporte de oxigênio e, consequentemente o seu rendimento. Este mecanismo de adaptação é extremamente importante para prevenir doenças nas artérias coronárias (vasos que irrigam o coração), já que um coração adequadamente treinado tem menos possibilidades de obstrução das suas artérias. Por outro lado, a prática de exercício físico é muito recomendável para corrigir ou diminuir o efeito de outros fatores de risco graves da doença coronária, pois aumenta a concentração do colesterol bom no sangue, diminui a viscosidade sanguínea, contribui para uma significativa perda de peso nas pessoas com excesso de peso e pode facilitar o abandono ao tabagismo. Relativamente ao aparelho respiratório, a prática de exercícios físicos de resistência melhora consideravelmente a capacidade pulmonar e contribui para a prevenção e tratamento de vários problemas em que já se tenha um grau de insuficiência respiratória, como por exemplo, em caso de bronquite crônica, asma e enfisema pulmonar. • 4 2 • 10 SISTEMA ESQUELÉTICO O sistema esquelético apresenta como funções principais promover a movimentação, produzir células sanguíneas, proteger órgãos e funcionar como reserva de minerais. Entre as funções exercidas pelo sistema esquelético, podemos destacar o auxílio no movimento do nosso corpo Sabemos que a locomoção só é possível graças a uma ação coordenada de ossos, músculos e articulações. O sistema esquelético é essencial nesse processo de movimentação e é formado por uma grande quantidade de ossos perfeitamente interligados que recebe o nome de esqueleto. Além do esqueleto, cartilagens, tendões e ligamentos fazem parte desse sistema. O esqueleto, com seus 206 ossos, atua sustentando alguns tecidos, protegendo órgãos, auxiliando no movimento, produzindo células do tecido sanguíneo e armazenando minerais. Os ossos são formados por um tipo de tecido conjuntivo denominado tecido ósseo, que se caracteriza por ter uma matriz calcificada que confere rigidez. Esse tecido é formado por três tipos celulares: os osteoblastos, osteoclastos e osteócitos3. Os osteoblastos estão relacionados principalmente com a produção da matriz orgânica. Os osteoclastos atuam promovendo a reabsorção do osso através da liberação de enzimas. Por fim, temos os osteócitos, que são células maduras que ajudam na manutenção da matriz e na reabsorção óssea em resposta à estimulação do hormônio da paratireoide. Podemos classificar o tecido ósseo em dois tipos: compactos e esponjosos. Os ossos compactos apresentam-se fortes e resistentes, com poucos poros. Já os esponjosos apresentam diversos espaços. Os ossos do esqueleto também podem ser classificados de acordo com sua forma em: ossos longos, ossos curtos, ossos laminares, ossos irregulares e ossos sesamoides. Os ossos longos são aqueles que apresentam um comprimento maior que a largura. São constituídos por uma haste (diáfise) formada por tecido ósseo 3 Texto Extraído de:www.cparaiso.com.br – Paraíso Colégio Professor Jader. • 4 3 • compacto e duas extremidades (epífises) formadas por um núcleo de osso esponjoso envolto por tecido ósseo compacto. Como exemplo de ossos longos, podemos citar o úmero, o rádio e a fíbula. Os ossos curtos apresentam as mesmas medidas de comprimento, largura e espessura. Como exemplo, podemos citar os ossos do carpo e do tarso. Os ossos laminares são aqueles que possuem comprimento e largura equivalente, porém maiores que a espessura. São ossos relativamente finos. São exemplos desse tipo de ossos a costela, a escápula e o crânio. Os ossos irregulares são aqueles que possuem formato “diferente”,não podendo ser relacionados com nenhuma das formas geométricas. Os ossos das vértebras e ossículos da orelha são exemplos desse tipo de osso. Os ossos sesamoides são pequenos e arredondados e atuam ajudando na função de alavanca dos músculos. Um exemplo é a patela, que é considerado o maior osso sesamoide do corpo. Fonte: i.ytimg.com O esqueleto pode ser dividido em duas partes: o esqueleto axial e o apendicular. No esqueleto axial, temos o crânio, o osso hioide, as vértebras, costelas e esterno. Já o esqueleto apendicular é formado pelos membros superiores e inferiores, incluindo-se a cintura escapular e a pélvica. • 4 4 • O local de encontro entre dois ossos é chamado de articulação. Existem diferentes tipos de articulação, sendo que algumas permitem o movimento dos ossos (móveis) e outras os mantêm fortemente unidos (fixas). Em uma articulação móvel, os ligamentos são responsáveis por manter os ossos no seu devido lugar, permitindo que eles resistam ao movimento. Esses ligamentos são constituídos de tecido conjuntivo fibroso e ligam-se à outra camada de tecido conjuntivo que reveste os ossos (periósteo)4. 10.1 Porque os ossos são importantes para as atividades físicas e esportivas? Sem ossos ou esqueleto, não haveria sustentação muscular, muito menos equilíbrio e coordenação dos movimentos. Daí a importância dos ossos para o esporte. As principais funções dos ossos para o esporte e para a vida são as seguintes: Colocar o nosso corpo em pé; Trabalhar em conjunto com os músculos e os tendões para que possamos nos movimentar; Proteger e sustentar todos os órgãos vitais; Alojar a medula óssea; 10.2 Nutrição óssea: Quantidade de ossos: 206 Principal Mineral: CÁLCIO (cimento dos ossos). Proteína de resistência do osso: COLÁGENO (é o ferro dos ossos). Estrutura Óssea: Aparentemente sólidos, metade de sua estrutura é composta de água, proteínas e sais de cálcio e vários vasos sanguíneos que levam nutrientes para seu desenvolvimento. 4 Texto Adaptado de: Vanessa Sardinha dos Santos. • 4 5 • Conhecendo através do esqueleto, os principais ossos mais utilizados nos esportes. Estes são os ossos mais utilizados pelo esqueleto na prática de atividades físicas e esportivas. São eles: Crânio, Rádio, Fíbula, Clavícula, Ulna, Maléolo, Úmero, Patela, Escápula, Externo, Fêmur, Ilíaco, Tíbia. Como os ossos se originam e são nutridos, para que possam suportar as pressões e o desgaste nas atividades físicas? Muita gente costuma perguntar o seguinte: como é que podemos correr, saltar, arremessar, deslocar-se com rapidez, ou seja realizar todos estes movimentos sem tantas dificuldades, visto que temos que carregar cerca de 206 ossos? Fonte: www.3.bp.blogspot.com Origem Óssea: O osso se desenvolve a partir da substituição de um tecido branco meio transparente chamado de cartilagem. Depois endurecem com a presença do cálcio, a esse processo chamamos de ossificação; Células formadoras dos ossos: Quando cartilagem (verde) são chamadas de osteoblastos, depois elas vão ossificando e endurecendo (maduras) e passam a ser chamadas de osteóscitos. (Tudo isso acontece Na matriz óssea (canais de harward); Desenvolvimento e crescimento ósseo: fatores que influenciam no crescimento ósseo: Vitamina D. Sua falta causa raquitismo. (Os raios ultra- violeta é imprescindível para que esta vitamina se desenvolva e exerça da sua função). • 4 6 • Somastatrose, localizado na glândula hipófise. Ela é a responsável pelo crescimento humano. 10.3 Estrutura do osso: Epífise (pontas) Metáfise (extremos) Diáfises (meio) Periósteo (parte externa do tecido ósseo). Tecido ósseo: os ossos são muito leves. É que grande parte de sua estrutura é esponjosa e oca, o que os tornam leves para qualquer atividade física e esportiva. As articulações ósseas: Como os ossos são estruturados para facilitar a nossa movimentação e flexibilidade? Nós só podemos flexionar o nosso corpo graças as articulações ósseas. As mais importantes para o esporte são as que iremos ver abaixo que são os joelhos. Articulação óssea: é a união entre dois ou mais ossos. As principais articulações do corpo para os esportes são: tornozelos – joelhos e ombros. Joelhos: principal articulação para os esportes: Líquido sinovial: lubrifica o joelho facilitando o movimento. Meniscos: estrutura que serve como amortecimento de impactos. Cartilagem: evita o desgaste dos ossos. Desgaste delas causa a artrose (não tem tratamento é irreversível). Ligamentos: assegura maior equilíbrio ao joelho para os movimentos de flexão e extensão evitando torções. Patela: osso que une os ligamentos do joelho da do fêmur com a tíbia5. 5 Texto Adaptado de: Marcos Henry. Disponível em: www.colegionomelini.com.br • 4 7 • BIBLIOGRAFIA BLAIR ET alii, 1994; BOUCHARD ET alli, 1994; YAZBEK & BATTISTELLA, 1994; Citado por GUEDES, 1995. FONTEQUE, M. A.; REQUIÃO, L. F.; FILUS, E. R.; OLIVEIRA, M. Z. Isocinetismo: Correlação entre contração concêntrica versus excêntrica nos movimentos de flexoextensão do Joelho. Fisio Magazine. Londrina. v. 1. n. 1. p. 8 – 10. 2004. FORJAZ, C.L.M.; PATRICIA, C. B. Adaptações agudas ao exercício físico no sistema cardiovascular. Rev. Paul. Educ. 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