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Treinamento Esportivo: Do sedentário ao atleta SISTEMA DE COMPETIÇÕES DESPORTIVAS • Determinada prática competitiva pode ser encarada como um sistema de competições, quando as competições das quais o desportista ou a equipe participa apresentam uma ligação lógica entre si e outros elementos de preparação que visam à obtenção do aperfeiçoamento na preparação do desportista (Keller, 1995). • O sistema de competições desportivas é o elemento central em qualquer gênero de competição e representa o sistema de organização, de metodologia e de preparação do desportista, visando ao resultado nas ações competitivas. • Sem a competição, não é possível aperfeiçoar plenamente as capacidades competitivas de alto rendimento. CLASSIFICAÇÃO E CALENDÁRIO DAS COMPETIÇÕES DESPORTIVAS • Encontram-se, na literatura especializada, várias tentativas de classificação das competições, apesar de ser uma tarefa difícil. • Não se conseguiu estruturar uma classificação única, abrangente e satisfatória em todas as especificidades e que não suscite nenhuma surpresa ao se considerar a diversidade real de suas formas e maneiras de organização. • As competições esportivas devem seguir um calendário. Escolha das Competições Esportivas A estruturação do sistema individualizado das competições desportivas e a otimização de todo o processo competitivo de treinamento, nos limites dos ciclos anuais ou outros mais longos, ao final, estão fundamentadas nas regras que dirigem o desenvolvimento da forma desportiva nas várias manifestações condicionadas individualmente, considerando as condições concretas da atividade desportiva. Isso significa que, decidindo participar ou não de uma ou outra competição e fixando os parâmetros da atividade competitiva do desportista segundo os períodos do ciclo competitivo de treinamento longo, número de participações competitivas, sua frequência, nível dos resultados competitivos e outras especificidades do sistema de competições, vale a pena considerar somente as decisões que contribuírem para o seguinte: • no primeiro período do ciclo (preparatório) – ao estabelecimento da forma desportiva; No primeiro período do ciclo competitivo de treinamento, sobretudo quando é garantida a preparação multilateral do atleta, é dada a orientação preparatória às competições. O conteúdo, as formas, o número e a frequência das competições devem estar regulamentados de tal modo que contribuam para o estabelecimento da forma desportiva, não obstruindo o processo de sua formação no novo nível. Considerando-se a dificuldade causada pela repetição das ações competitivas gerais nesse aspecto e com o mesmo resultado obtido durante o longo ciclo do período preparatório, justifica-se o desejo de disputa nos exercícios competitivos modificados (p. ex., os corredores competem nas corridas de cross; os lançadores, no lançamento dos aparelhos desportivos ligeiros ou mais pesados) e em outros exercícios de preparação especial ou geral (básica). A partir desse raciocínio, dependendo das características dos grupos dos desportos, empregam-se também outros procedimentos da prática desportiva. Em particular, participam-se de competições com regras modificadas em relação às padronizadas; por exemplo, nos jogos desportivos, compete-se em quadra reduzida de jogo, com uma maior exigência de ações motoras, utilizando-se um menor período de tempo, como no “torneio-relâmpago”, etc. Em todo caso, a preparação plena para as competições principais desse período exige que a prática competitiva não seja prejudicial, mas que esteja submetida à lógica do desenvolvimento do processo de treinamento com o incremento dos volumes e da intensidade das cargas de treinamento de forma planejada. Porém, próximo ao final do período, pode ser oportuno, para os desportistas suficientemente treinados, organizar a participação em competições preparatórias semelhantes a séries de sessões de treinamento alternadas em curtos intervalos de restabelecimento. Graças às qualidades específicas mobilizadoras do processo de disputas e à acumulação do efeito de influências competitivas, tal regime de cargas é capaz de estimular, de forma extremamente pode- rosa, o aumento do nível de treinamento e o desenvolvimento da capacidade competitiva, cristalizando as possibilidades de sucesso do desportista. A exemplo disso, pesquisas experimentais revelam que a participação em séries sucessivas, ao longo de várias semanas, com intervalos de três dias entre as competições, dos atletas de alto rendimento que atuam em exercícios competitivos de potência submáxima pode apresentar uma melhora significativa do resultado desportivo. • no segundo período (competições principais) – à sua conservação e à sua materialização nos resultados desportivos; No período das competições principais do ciclo competitivo de treinamento a longo prazo, toda a atividade realizada pelo atleta torna-se competição oficial; aqui ela está orientada para assegurar a participação eficaz, para aperfeiçoar e para conservar a forma desportiva necessária. Em princípio, esse período deve ser sobrecarregado de competições, se as condições permitirem aos desportistas – até mesmo os que não são de alto rendimento – competir todas as semanas, variando as orientações competitivas concretas de acordo com a significação pessoal e oficial em disputas distintas. No entanto, a participação do desportista nas competições depende também das condições que facilitam a “aproximação” a elas e da duração do período. Quando for bastante longo, dura, algumas vezes, de 4 a 5 meses ou mais; compreende competições básicas em ambas as fases e, com isso, as mais importantes são eliminadas. Deve-se destacar, em seus limites, a etapa ou as várias etapas entre grandes competições, livres das mais importantes. É necessário utilizar tal período para ativar as influências competitivas que assegurem a conservação ou a aquisição constante da forma desportiva no momento da disputa principal. • no terceiro período (transitório) – à criação das condições favoráveis para o início do novo ciclo de desenvolvimento da forma desportiva; No período transitório que culmina o ciclo, as competições oficiais estão ausentes na maioria dos casos. Ocorrem, nesse período, as competições não-oficiais com finalidade recreativa ou demonstrativa. É preciso identificar até que ponto essas competições são mesmo necessárias, o que pode ser verificado pela reação do organismo do atleta à quantidade de cargas competitivas e de treinamento apresentadas no período anterior. O temperamento do atleta, o seu meio mais próximo e outras circunstâncias são também importantes. Em geral, tal período está destinado principalmente ao descanso ativo e efetivo, que exclui o perigo do “estado de treinamento excessivo” e que desenvolve as condições para o início eficaz do novo ciclo longo do processo competitivo de treinamento. Essas são as características do sistema de competições aceitas nos limites do ciclo considerado. Conforme pode-se verificar, não é fácil construí-lo bem. Para se conseguir completá-lo, tanto o técnico como o desportista devem dispor de um domínio muito bom das habilidades práticas. Portanto, o fato de construir um sistema individualizado de competições constitui um dos avanços fundamentais da arte de orientar o progresso da forma desportiva. Infelizmente, apenas alguns conseguem dominar completamente tal arte. Uma testemunha indireta desse fenômeno é o fato preocupante de, há não muito tempo, somente um número relativamente pequeno de desportistas ter conseguido concretizar seus melhores resultados durante as competiçõesprincipais e de maior prestígio (incluídos os jogos olímpicos e os campeonatos mundiais). Concomitantemente, os demais participantes (80% ou mais) não conseguiram repetir nem superar seus resultados anteriores. É verdade, porém, que as equipes desportivas de vários países na mesma situação têm melhorado nas últimas décadas. Classificação das Competições Competição preparatória: esse tipo de competição apresenta, como principal tarefa, o aperfeiçoamento da técnica e da tática das ações competitivas do desportista. Além disso, propicia a adaptação do organismo nos vários sistemas relacionados com as cargas competitivas. Competição de controle: permite a avaliação tanto do nível de preparação atingida pelo desportista nos aspectos tático e técnico como do aperfeiçoamento das capacidades motoras, físicas e psíquicas. Os resultados obtidos nesse tipo de competição permitem ao treinador fazer a correção de todo o processo de treinamento. Competição simulada: a tarefa mais importante desse tipo de competição é a preparação direta do desportista para a competição principal, seja no ciclo anual, no macrociclo ou mesmo no ciclo olímpico. Essas competições são organizadas de forma especial durante o sistema de preparação do atleta, podendo estar dentro do calendário oficial. Elas devem simular a competição-alvo na totalidade ou em parte. Competição seletiva: nesse tipo de competição, o desportista deve mostrar o seu melhor potencial (resultado). Normalmente, essas competições ou torneios existem com o objetivo de selecionar os atletas para as equipes representantes dos estados, do país ou, até mesmo, em alguns casos, para representar o continente. Trata-se de competições oficiais ou programadas para esse fim. Competição principal: a competição principal é aquela em que o desportista, obrigatoriamente, deve atingir o seu melhor resultado, deve competir visando ao recorde (caso do desporto individual) ou à sua melhor participação no desporto coletivo. A mobiliza- ção pessoal e a da equipe devem ser máximas, sendo de grande influência a preparação psicológica, além, evi- dentemente, de um alto rendimento de aperfeiçoamento das capacidades e qualidades físicas, técnica e tática. Classificação das Modalidades de Competição Uma das abordagens mais divulgadas e que se justifica, do ponto de vista prático, é a organização das modalidades desportivas referentes à esfera da educação física, segundo o objetivo das competições e os requisitos predominantes em relação às capacidades físicas (motoras) do desportista. Com esses aspectos, é possível classificar os desportos em oito grupos de modalidades desportivas (Zakharov; Gomes, 1992). Grupo I – Modalidades complexas de coordenação: são as que exigem a expressividade estética e artística na execução de exercícios competitivos, tais como ginástica artística, nado sincronizado, patinação artística, salto ornamental, ginástica rítmica desportiva, etc. (Keller; Platonov, 1983). Grupo II – Modalidades de força e de velocidade: exigem as características acíclica e mista dos movimentos em que os atletas procuram alcançar resultados máximos expressos em medidas exatas de deslocamento (saltos de atletismo, arremessos, halterofilismo). Grupo III – Modalidades de alvo: aqui a atividade motora é pequena, a maior evidência está em poder avaliar corretamente a condição de atirar em um alvo utilizando armas desportivas (arco e flecha, tiro com pistola, dardo, etc.). Grupo IV – Modalidades de condução: a atividade motora está preferencialmente ligada à direção (condução) dos meios de locomoção (corridas de automóvel, motocicleta, vela, hipismo, etc.). Grupo V – Modalidades cíclicas: manifestam-se preferencialmente nas provas de corrida no atletismo, no ciclismo, na natação, no remo, no esqui, na patinação, no triatlo, com características destacadas para a resistência. Grupo VI – Jogos desportivos: destacam-se as modalidades com bola e as coletivas, tais como futebol, voleibol, basquetebol, tênis, handebol, hóquei, etc. Grupo VII – Modalidades de combates: a tática está ligada à condição técnica, à preparação física, à característica de contato e de golpes e impõe vantagens sobre o adversário (luta greco- romana, luta livre, judô, caratê, boxe, esgrima, etc.). Grupo VIII – Provas combinadas: a característica é determinada com base na combinação tática, na qual tais modalidades proporcionam pontos que representam o resultado final (pentatlo moderno, decatlo na modalidade de atletismo, biatlo na de esqui, etc.). MEIOS PEDAGÓGICOS DA PREPARAÇÃO DESPORTIVA As ações motoras constituem um meio integrante e específico da preparação do atleta, e cada tipo de atividade desportiva caracteriza-se por seu conjunto de ações motoras. Como regra, um movimento articular por si não constitui ainda uma AM independente. A ação com a qual o atleta resolve a tarefa motora é composta de movimentos articulares distribuídos e interligados no espaço e no tempo. Em cada AM podem-se distinguir, condicionalmente, movimentos isolados. Assim, no salto em altura, destacam-se: impulso, ação conjugada da movimentação da perna para cima sobre a barra e aterrissagem (Boguem, 1985). O exercício físico constitui a base da preparação do atleta como processo pedagógico. Por conseguinte, os exercícios físicos são a forma principal de utilização das ações motoras na preparação desportiva. O exercício físico integrado no processo de preparação do atleta pode ser definido como a atividade motora inclusa no sistema geral das possíveis influências pedagógicas orientadas para a solução das tarefas de preparação do atleta. A corrida, por exemplo, adquire significado no exercício físico quando utilizada de acordo com os requisitos justificados do ponto de vista da preparação do desportista (Gomes, 1997b). O exercício físico está obrigatoriamente ligado ao método, uma vez que o processo organizado, objetivando o aperfeiçoamento de qualquer qualidade do indivíduo e pressupondo um sistema estável de ações repetidas, possui interligações necessárias para a solução de tarefas previstas e não somente num conjunto casual de operações. Por conseguinte, tais ações, em sua essência, formam um método. Na linguagem desportiva, o termo “meio” significa o que se utiliza, e o termo “método”, como se utiliza o meio no processo de obtenção do objetivo da preparação. Dessa forma, o exercício físico representa o meio, e o modo de sua utilização representa o método. Juntamente com as ações motoras, referem-se aos meios muitos outros fatores, cuja utilização orientada determina a eficiência da preparação do atleta. CLASSIFICAÇÃO DOS EXERCÍCIOS De acordo com o regime de contração muscular no movimento, a contração muscular no exercício físico pode ser estática ou dinâmica. Os exercícios físicos estáticos são os que estão relacionados com a manutenção da posição tomada, como, por exemplo, a posição do corpo no exercício ginástico nas argolas em “cruz”. Os exercícios físicos dinâmicos estão ligados ao deslocamento do corpo do atleta ou de suas partes (p. ex., os exercícios de corrida e os de saltos). A divisão dos exercícios em dinâmico e estático é muito convencional, pois a maioria dos movimentos se realiza combinando os regimes dinâmico e estático com contrações de diferentes músculos. Assim, para executar o movimento dinâmico da mão ou da perna, todos os músculos do tronco devem primeiro assegurar a tomada de uma determinada posição estática. Por outro lado, para manter a posição, é preciso que, em resposta a qualquer ação que perturbetal posição, realizem-se os correspondentes movimentos dinâmicos compensatórios. Em relação à estrutura do movimento, os exercícios dinâmicos dividem-se em cíclico, acíclico e misto (Zatsiorski, 1970). Os exercícios cíclicos caracterizam-se pela repetição múltipla dos ciclos de movimentos em relação à estrutura biomecânica. Ao fim de cada ciclo de movimentos, todas as partes do corpo do atleta voltam à posição inicial (corrida, natação, ciclismo), o que proporciona a possibilidade de repetir, durante muito tempo, os movimentos. Os exercícios acíclicos caracterizam-se pela variação no final do movimento em comparação com a inicial, o que exclui a possibilidade da repetição reiterada e ligada de tais movimentos (p. ex., arremessos e ações motoras nos jogos desportivos). Quanto aos exercícios mistos, são os que combinam os movimentos do tipo cíclico e acíclico (p. ex., o salto com vara). Dependendo do volume da massa muscular ativa que participa no movi-mento, os exercícios físicos classificam-se em exercícios localizados, regionais e globais (Sudakov, 1984). Os exercícios locais são aqueles em cuja realização participa até́ um terço de toda a massa muscular do corpo do atleta (p. ex., o exercício feito apenas com os músculos do braço ou da perna). Os regionais são os exercícios cuja realização envolve de um terço a dois terços de toda a massa muscular (p. ex., exercícios com halteres deitado). Os exercícios globais são os que envolvem mais de dois terços de toda a massa muscular (natação, corrida, esqui, etc.). O aperfeiçoamento físico do indivíduo adquire uma orientação especial de preparação somente quando os exercícios são escolhidos considerando-se sua significância para o aperfeiçoamento da atividade motora na modalidade desportiva praticada. A orientação especial constitui o pivô metódico que determina a estrutura e o conteúdo dos meios de preparação do atleta. É por isso que se utiliza mais amplamente, na teoria e na prática de preparação dos atletas, a classificação dos exercícios físicos segundo a medida de semelhança das características cinemáticas e dinâmicas das ações motoras que compõem o exercício físico dado, com as ações motoras que baseiam a modalidade escolhida da atividade competitiva. De acordo com esse indício, todos os exercícios físicos dividem-se em exercício competitivo, preparatório especial e preparatório geral. Exercício Competitivo (exatamente igual; completo; regras) É uma atividade motora integral, dirigida no sentido da solução da tarefa locomotora que constitui o objeto da competição e realizada de acordo com as regras da modalidade desportiva. É importante distinguir os exercícios propriamente competitivos, realizados em condições reais, com todos os requisitos próprios das competições. A forma de treino (modelo) do exercício competitivo coincide com a primeira forma pelas principais características cinemáticas e dinâmicas dos movimentos, mas cumpre-se nas condições do treino e é dirigida para a solução das tarefas deste. Como exemplo, podemos mencionar o combate no boxe ou a corrida na distância igual à de competição, objetivando obter o resultado máximo, etc. Os exercícios competitivos, são conhecidos também como fundamentais. Exercício Preparatório Especial (próximo ao gesto da modalidade, por ex. movimento do passe no futebol, jogo com campo reduzido) Representa o exercício que é muito parecido, pelo seu parâmetro, com os competitivos. A especialização é um princípio importantíssimo de aperfeiçoamento em qualquer tipo de atuação. É por isso que tais exercícios representam o principal meio que condiciona as melhoras dos resultados desportivos. É necessário destacar que os exercícios preparatórios especiais não são idênticos aos exercícios competitivos; do contrário, não haveria razão alguma para recorrer a eles. Tais exercícios são utilizados para assegurar a influência seletiva e mais considerável que corresponde aos parâmetros determinados do exercício competitivo integral (Matveev, 1991). Os exercícios preparatórios especiais representam a modelagem seletiva dos componentes da atividade competitiva. Eles têm importância muito grande na preparação especializada do atleta, pois, nas etapas iniciais de preparação, é inacessível o cumprimento integral do exercício competitivo, devido ao baixo nível de condição. Mas existe a possibilidade de modelar, no processo de treino, alguns parâmetros, com a reprodução limitada simultânea de outros. Tudo isso torna acessível a realização do exercício. Os exercícios preparatórios especiais aproximam-se paulatinamente, pelos seus parâmetros, dos competitivos. Como exemplo de tal modelagem parcial, pode servir o de um ciclista quando pedala em ritmo de competição, mas com as transmissões baixas ou nas corridas com uma motocicleta líder. Nesse caso, um parâmetro corresponde completamente ao parâmetro orientado ao ritmo de movimentos, e o outro limita-se ao regime de força do exercício. Nas modalidades cíclicas desportivas, são muito difundidos os exercícios preparatórios especiais, em que se planifica o cumprimento de distâncias mais curtas do que a distância de competição, mas com a velocidade de competição, ou, pelo contrário, trechos mais longos, mas com a velocidade abaixo da de competição. Nas modalidades complexas de coordenação, como, por exemplo, na ginástica, pode ser utilizado o exercício com a execução de toda a combinação de competição, mas com a distribuição mais prolongada no tempo dos elementos do que no exercício de competição (competitivo). Exercício Preparatório Geral (não é específico da modalidade; treinos parciais; força; potência) É o exercício que tem ou não semelhança com os principais exercícios competitivos. Uma vez que o organismo humano representa algo único, o desenvolvimento de algumas qualidades não ocorre isoladamente do desenvolvimento das outras. A especialização extremamente estreita, quando se ignora o necessário desenvolvimento multilateral, contradiz o desenvolvimento natural do organismo. É extremamente importante levar isso em consideração nas idades infantil e juvenil. Toda a experiência da preparação dos atletas mostra que a especialização desportiva bem- sucedida, em certa modalidade, é condicionada, em grande medida, pelo desenvolvimento físico multilateral. De acordo com essa disposição, a melhora do nível geral das habilidades funcionais do organismo do atleta possui um significado primordial para a especialização desportiva bem- sucedida. Essa importante tarefa de preparação é resolvida com a ajuda dos exercícios preparatórios gerais. A prática do desporto acumulou, durante toda a sua história, enorme quantidade de exercícios preparatórios gerais. No entanto, ao resolver as tarefas de preparação, considerando sua orientação especial, escolhe-se a composição dos meios de preparação geral do atleta de modo que se possa contribuir justamente para o desenvolvimento das qualidades que têm significado dominante na modalidade desportiva escolhida praticada. Todos os meios de treinamento desportivo até agora apontados não são apenas formas de preparação física, mas de preparação técnica, tática e psicológica. Ao mesmo tempo em que se utilizam os meios específicos, empregam- se formas variáveis de preparação intelectual, moral e estética. Método de exercício de carga contínua Caracteriza-se pela execução prolongada do exercício sem alteração frequente do ritmo. As mudanças no ritmo de carga são programadas anteriormente e podem ser enfocadas na prática de diversas formas. O método de exercíciocontínuo pode ser controlado na sua intensidade pelos parâmetros de frequência cardíaca, concentração de lactato e velocidade média de execução do exercício: o volume é controlado pelo tempo de duração ou mesmo pela metragem total da atividade. O importante é que o treinador observe com qual dinâmica de carga ele pretende ministrar o trabalho, pois isso tem relação direta com o nível que apresenta o desportista. Método de exercício de carga intervalada O exercício de carga intervalada deve ser estruturado levando em consideração o objetivo do treino. Esse tipo de exercício auxilia no desenvolvimento aeróbio, anaeróbio alático, anaeróbio lático, nos trabalhos de flexibilidade, de força, técnico e na coordenação de movimentos. Ao organizar a sessão de treinamento, o treinador seleciona a dinâmica da carga coerente com seu objetivo de treino, determinando, assim, as dinâmicas a serem utilizadas ou mesmo o número de repetições ou séries que deverão compor o programa de treinamento. A intensidade e o volume estão diretamente relacionados com o tipo de desporto. Os exercícios intervalados devem ser prioridades nos desportos de luta, jogos coletivos e em uma série de outros desportos de curta duração. Cargas de trabalho no treinamento esportivo “carga de treinamento” entende-se a medida quantitativa do trabalho de treinamento desenvolvido. - Quantificar em relação ao trabalho muscular que o atleta exerce (ativ: cíclicas pode ser em horas, por ex./ na musculação pode ser: series x repetições x peso). - carga de trabalho = sessão de treinamento. Ciclo de supercompensação e adaptação A dinâmica dos processos adaptativos tem sido tema de estudo científico. Weigert, citado por Zhelyazkov (2001), comprovou, em seus estudos, que, quando o músculo suspende sua atividade e com isso detém a degradação ativa de suas substâncias, os processos de ressíntese iniciam com tanta intensidade que os recursos energéticos gastos durante certo período depois do trabalho (carga) alcançam um nível mais alto do que o inicial. Esse estado é chamado pelo autor de fase de supercompensação. Consequentemente, somente depois da excitação, após o estado de trabalho da matéria viva, se observa um intenso metabolismo, o qual auxilia o organismo a se recuperar e autorrenovar em um nível estrutural e funcional qualitativamente mais alto. • O fenômeno do treinamento chamado supercompensação, também conhecido como lei de Weigert da supercompensação e que denominou a síndrome geral de adaptação (base da sobrecarga progressiva). • Supercompensação é uma relação entre trabalho e regeneração que conduz a adaptação física superior bem como à estimulação metabólica e neuropsicológica. (Após o exercício você tem uma depressão das suas funções/sistemas, mas depois você começa a se recuperar e tem um processo adaptativo, com uma melhora em relação ao estado anterior ao trabalho / A questão do treinamento não envolve somente quesitos físicos, mas também psicológicos). Plano de acordo ao nível de tolerância • Idade biológica e cronológica; • Idade de treinamento; • Histórico de treinamento; • Status de saúde; • Estresse e a taxa de recuperação. Idade biológica e cronológica A idade biológica é mais precisa que a idade cronológica. Um dos melhores indicadores é a maturação sexual, pois indicam um aumento dos níveis de testosterona circulante. Combinação de altas cargas e altos volumes é preocupante para atletas jovens em função do desenvolvimento de lesões. Idade de treinamento É definida como o número de anos em que o indivíduo tem estado a preparer-se para um atividade esportiva; é diferente da idade biológica. Histórico de treinamento Um atleta que empreendeu substancial treinamento multilateral tem mais probabilidade de desenvolver os níveis de aptidão necessários para tolerar altas cargas de trienamento em comparação com um atleta menos bem treinado. Status de saúde Um atleta doente ou lesado terá sua capacidade de trabalho reduzida e muitas vezes não será capaz de tolerar as cargas de treinamento prescritas. Estresse e a taxa de recuperação Fatores do dia a dia que afetam a tolerância ao treinamento. Ex.: Viagens, demandas de trabalho extra. Aperfeiçoamento ao treinamento • Estímulo (carga) crescente → adaptação → melhoria do desempenho • Falta de Estímulo → platô → falta de melhoria • Estímulo excessivo → má-adaptação → redução no desempenho A adaptação a longo prazo do organismo do atleta ao processo de treinamento pode ocorrer de várias formas (Meerson, 1986; Meerson; Pshennikova, 1988; Platonov, 1988): 1. acúmulo de elementos estruturais dos órgãos e dos tecidos que asseguram o crescimento de suas reservas funcionais, tais como o aumento do volume de massa muscular, o crescimento do consumo máximo de oxigênio, etc.; 2. aperfeiçoamento da estrutura coordenadora dos movimentos; 3. aperfeiçoamento dos mecanismos reguladores que asseguram a atividade de diversos componentes do sistema funcional do organismo; 4. adaptação psicológica às particularidades da atividade competitiva, aos meios de influência de treinamento e às condições do treinamento em competição. Especificidade da adaptação Neuromuscular: Aumentar a eficiência dos movimentos e aumentar a taxa de disparo da unidade motora (taxa de codificação); Metabólica: Aumentar os estoques de CrP, glicogênio, diminuir o acúmulo de ácido lático; Cardiopulmonar: Aumentar o VO2 máx, aumentar o volume do ventrículo esquerdo e aumentar o volume do pulmão. Fases de supercompensação • Fase I – Duração de 1 à 2 horas. • Fase 2 – Duração 24 à 48 h. • Fase III – 36 à 72 horas • Fase IV - Duração de 3 à 7 dias • Atletas de alto rendimento desenvolvem melhor quando participam de seções de treinamento com maior frequência. • Alta frequência de estímulos máximos podem prejudicar o desempenho. Conteúdo da carga A carga pode ser determinada por dois aspectos do treinamento: o primeiro é o nível de especificidade, e o segundo é o potencial de treinamento. a) Nível de especificidade: ocorre pela maior ou menor similaridade ao exercício competitivo. Isso permite englobar os exercícios em dois grupos: os de preparação especial e os de preparação geral. b) Potencial de treinamento: define-se como a forma em que a carga estimula a condição do atleta. O potencial de treinamento dos exercícios reduz-se com o crescimento da capacidade de rendimento, por isso surge a necessidade de variar os exercícios e usa-se a intensidade para seguir alcançando implementos em seu rendimento. A eficiência de um programa de treinamento decorre de manipulações de: Volume - Tempo, distância ou repetições; Intensidade - peso, velocidade ou potência de saída; Densidade - frequência (frequência/dias). Volume Componente primário do treinamento. (em atividade aeróbias é fácil, é a distância que você percorre. Se eu corri 5km ao invés de 2km, eu posso ter mexido na velocidade, mas eu fiz uma distância muito maior, um volume muito maior. Duração também, se eu corri 30 min e depois eu corri 40, eu aumentei o volume da carga de trabalho. Em musculação já é mais difícil; depende do peso que peguei, quantos exercicios para cada grupamente, quantas series; uso series x repetições x peso kg; se você pegou 600kg numa semana e 700kg na outra semana, alguma coisa você aumentou, n° de exercícios, n° de séries...). O volume do treinamento incorpora as seguintes partes essenciais: - O tempo ou duração do treinamento; - A distância coberta ou volume de carga no treinamento resistido(ou seja volume de carga = series de treinamento x repetições x resistência em quilogramas); - O número de repetições de um exercício ou elemento técnico que um atleta exeuta num dado tempo. A definição mais simplista de volume seria a quantidade total de atividade executada no treinamento. Como avaliar o volume de treinamento? • Para esportes como corrida, ciclismo, canoagem e remo, a unidade é distância percorrida. • No levantamento de peso é volume de carga ou toneladas métricas do treinamento, expressas em quilogramas (volume de carga = sérias x repetições, por si só, são consideradas como uma estimative pobre do trabalho realizado. • Repetições podem ser usados para atividades pliométricas ou atletismo. • O tempo parece ser um denominador comum para maioria dos esportes, embora a expressão apropriada de volume possa ser um fator de tempo e distância (correr 12 km em 60 min). Quais são os métodos para aumentar o volume de treinamento do atleta? Três métodos eficazes: Aumentar a densidade (ou seja, frequência) do treinamento; Aumentar o volume dentro da sessão de treinamento; Fazer as duas coisas. Intensidade - Definição de intensidade no esporte seria o trabalho realizado por um espaço de tempo ou potência de saída, força de oposição ou velocidade de progressão. - Quanto mais trabalho o atleta executa por unidade de tempo maior será a intensidade. (nível de contração muscular e duração da contração; por ex. o volei, 2 horas uma partida, mas o tempo de contração dos atletas é reduzido, quando ele corre, salta e corta; musculação, por ex. você não fica 1 hora em contração, você faz uma série, descansa, faz outra; na verdade, avalia-se o tempo de contração; uma alta intensidade de contração é em tempo reduzido, você não consegue fazer sua força máxima por uma hora). Método de intensidade baseado no Sistema de energia primária envolvida na atividade Zonas de intensidade 1 – Exercícios nessa zona dependem quase que exclusivamente do metabolismo anaeróbio e duram até 6 s. A intensidade nessa zona é mais alta que o VO2máx do atleta. Principal Sistema de síntese de ATP é o Sistema Fosfagênio (ATP-CP). Exercícios nessa intensidade geram um deficit de oxigênio grande e são limitados pelo conteúdo de ATP-CP. (eventos de contração muscular de altísssima força e pontência que durem intervalo menor ou igual a 6 segundos; porque eu não consigo manter a carga de trabalho além desse tempo; Sistema prioritário: via metabólica anaeróbica; predominantemente ATP-PC; exercícios próximo ao máximo de força) Zonas de intensidade 2 – É uma zona de alta intensidade, incluindo atividade que duram de 6 e 30 s (ex corrida de 100 e 200 m). O metabolismo tem a combinação do Sistema fosfagênio e do Sistema glicolítico para suportar essa intensidade. Há um acúmulo de lactato devido ao metabolismo glicolítico aumentado. (séries realizadas p/ hipertrofia na musculação por exemplo; continua sendo predominantemente anaeróbias, só que a fosfocreatina acaba nos 6s e a glicólise anaeróbia, via anaeróbia lática [glicose virando → piruvato e piruvato virando → lactato] entra para complementar; então aqui eu já começo a ter um aumento na produção de lactato). Zonas de intensidade 3 – Estão relacionadas a atividades moderadamente altas que duram de 30s à 2 min. O metabolismo tem a combinação do Sistema glicolítico rápido e lento. Há um acúmulo de lactato devido ao metabolismo glicolítico. (exercícios que durem 30s a 2min antes de gerar fadiga são anaeróbicos; é a zona que mais produz lactato). Zonas de intensidade 4 – Estão relacionadas a atividades moderadas que duram de 2 a 3 min. O metabolismo tem a combinação do Sistema glicolítico lento e via oxidativa. A maioria das atividades classificadas nesta zona conta igualmente comsistemas de energia aeróbios e anaeróbios. (é anaerobia mas com alta dependência das vias aeróbias para produção de energia; atividade intensa que você pode até prolonger ela para faixas aeróbias, mas vai te gerar uma fadiga precoce). Zonas de intensidade 5 – Estão relacionadas a atividades moderadamente baixas que duram de 3 a 30 min - Ex.: 1500 m. O metabolismo oxidativo é predominante e um suporte cardiovascular é fundamental para o sucesso nessa atividade. (predominantemente aeróbio; intensidade alta, consigo prolongar o tempo; até 30 minutos) Zonas de intensidade 6 – Estão relacionadas a atividades de baixa intensidade - Ex.: maratona, triatlo, ciclismo. O metabolismo oxidativo é predominante e um suporte cardiovascular é fundamental para o sucesso nessa atividade. (quando falo das vias aeróbias, posso gerar energia via carboidratos ou via lipidios; baixa intensidade uso mais lipidios). Organização da carga Entende-se por organização de carga a sistematização no período de tempo determinado. a) a distribuição da carga durante o tempo; Ex: sessão, microciclo, mesociclo e macrociclo. b) A interconexão dessas cargas. Ex: os exercícios de caráter aeróbio são executados depois das cargas do tipo anaeróbio alático. Assim, quando visualizamos a carga do ponto de vista pedagógico, ela se divide em máxima (90- 100%), submáxima (75-90%), média (60-75%), moderada (45-60%), baixa (30-45%) e insignificante (até 30%), e cada um desses estímulos apresenta suas características específicas. Relação VOLUME vs INTENSIDADE • A periodização do treinamento tenta atingir resultados de volume e intensidade de treinamento de forma flutuante. Quando a intensidade é alta o volume é baixo Quanto maior a carga de trabalho maior o estresse fisiológico (diminuição dos substratos energéticos), aumento em distúrbios hormonais e aumento de fadiga neuromuscular. Altas cargas de trabalho desenvolvem aptidão aeróbia. Quais são as estratégias para aumentar a carga de trabalho. • A) Aumentar o n. de repetições por série aumentar a distância com uma diminuição de intensidade • B) aumentar o número de series, exercícios ou ambos. • C) Manipular a densidade de treinamento (E.: a frequência de treinamento dentro do microciclo ou dia de treinamento). Variação do treinamento no decorrer do ano • Com a evolução do atleta o volume diminuirá enquanto a intensidade irá aumentar. • Mais ênfase deve ser dada ao treinamento tático e técnico. Dinâmica para aumentar volume e intensidade Estratégias para alterar o volume de treinamento: - Aumentar a duração da sessão de treino; - Aumentar a densidade do treinamento; - Aumentar o número de repetições, series, exercícios ou elementos técnicos por sessão de treinamento; - Aumentar a distância percorrida ou a duração por repetição ou exercício. Estratégias para alterar a intensidade do treinamento: - Aumentar a velocidade do movimento; - Aumentar a carga no treinamento de força; - Aumentar a potência de saída; - Diminuir o interval de repouso entre repetições ou exercícios táticos; - Exigir que o atleta realize trabalho de treinamento aeróbio, intervalado ou tático numa maior porcentagem da FC; - Aumentar o número de competições na fase de treinamento. Metabolismo Energético Energia É definida como a capacidade de realizar trabalho, mas isso não diz respeito às muitas funções biológicas que dependem da produção e da liberação de energia. Fosfato de alta energia ATP – Adenosina Trifosfato - Composto de adenina, ribose e três grupos fosfatos ➢ Formação ADP + Pi → ATP ➢ Degradação ATP + H2O → ATPase → ADP + Pi + Energia Fontes de energia: ➢ Os alimentos, pricipalmente os carboidratos e as gorduras, são compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio; ➢ No caso das proteínas, são formadas por nitrogênio. Carboidratos A quantidade de carboidratos utilizada durante o exercício está relacionada tanto à disponibilidade de carboidratos como ao sistema bem desenvolvidodos músculos para o metabolismo dessas substâncias. Em última análise, todos os carboidratos são convertidos em açúcar simples com seis carbonos, a glicose, um monossacarídio (açúcar simples, ou de uma unidade) que é transportado através do sangue para todos os tecidos do corpo. Em condições de repouso, o carboidrato ingerido é armazenado nos músculos e no fígado na forma de um polissacarídio mais complexo (moléculas múltiplas de açúcar interligadas), o glicogênio, que é estocado no citoplasma das células musculares até que elas o utilizem na formação de ATP. O glicogênio armazenado no fígado é convertido de volta em glicose, conforme a necessidade, e, em seguida, transportado pelo sangue até os tecidos ativos, onde será metabolizado. Reservas de glicogênio no fígado e no músculo são limitadas e podem exaurir-se durante um exercício prolongado e intenso, especialmente se associado a uma dieta que contenha uma quantidade insuficiente de carboidratos. Dessa forma, é necessário contar com abundantes fontes dietéticas de açúcar e amido para reabastecer continuamente as reservas de carboidrato. Sem uma ingestão adequada desses compostos, os músculos podem ficar desprovidos de sua principal fonte de energia. Além disso, os carboidratos são a única fonte de energia utilizada pelo cérebro; portanto, sua depleção severa resulta em efeitos cognitivos negativos. Gorduras A gordura proporciona uma quantidade considerável da energia utilizada durante o exercício prolongado e menos intenso. As reservas corporais de energia potencial na forma de gordura são substancialmente maiores do que as reservas de carboidrato, tanto em termos de peso como de energia potencial. Mas a gordura não é tão rapidamente disponível para o metabolismo celular porque, em primeiro lugar, precisa ser reduzida de sua forma complexa (triglicerídio) até seus componentes básicos, glicerol e ácidos graxos livres (AGL). Apenas AGL são utilizados para a formação de ATP. Uma quantidade substancialmente maior de energia é derivada da quebra de um grama de gordura (9,4 kcal/g), em comparação com a mesma quantidade de carboidrato (4,1 kcal/g). Não obstante, a velocidade de liberação da energia da gordura é demasiadamente lenta para atender a todas as demandas energéticas da atividade muscular intensa. Outros tipos de gorduras encontrados no corpo atendem a funções não geradoras de energia. Fosfolipídios constituem um componente estrutural fundamental de todas as membranas celulares e formam bainhas protetoras em torno de alguns nervos calibrosos. Esteroides são encontrados em membranas celulares, funcionando também como hormônios ou elementos formadores de hormônios, como estrogênio e testosterona. Proteínas A proteína também pode ser utilizada, em determinadas circunstâncias, como uma fonte de energia menor, mas primeiramente deve ser convertida em glicose. No caso de grande depleção de energia ou de inanição, a proteína pode até mesmo ser utilizada para gerar AGLs a fim de se obter energia celular. O processo pelo qual a proteína ou gordura é convertida em glicose é denominado gliconeo-gênese. O processo de conversão de proteína em ácidos graxos é denominado lipogênese. A proteína pode atender até 5 ou 10% da energia necessária para que seja possível se manter um exercício prolongado. Apenas as unidades mais básicas da proteína – os aminoácidos – podem ser utilizadas para a obtenção de energia. Um grama de proteína fornece cerca de 4,1 kcal. Sistemas Básicos de Energia As células podem estocar apenas quantidades limitadas de ATP e devem gerar constantemente novo ATP para fornecer energia necessária para todo o metabolismo celular, incluindo a contração muscular. As células geram ATP por meio de qualquer uma das (ou uma combinação das) três rotas metabólicas: 1. sistema ATP-PCr; 2. sistema glicolítico (glicólise); 3. sistema oxidativo (fosforilação oxidativa). Os primeiros dois sistemas podem ocorrer na ausência de oxigênio e são chamados em conjunto de metabolismo anaeróbio. O terceiro sistema necessita de oxigênio e por isso é chamado de metabolismo aeróbio. Sistema ATP-PCr O mais simples dos sistemas de energia é o sistema ATP-PCr, mostrado na Figura 2.5. Além de armazenar uma quantidade muito pequena de ATP, as células contêm outra molécula de fosfato de alta energia; essa molécula, que armazena energia, é denominada fosfocreatina, ou PCr (também chamada de fosfato de creatina). Essa rota simples envolve a doação de um Pi da PCr para o ADP, para formação de ATP. Ao contrário do ATP livremente disponível na célula, a energia liberada pela ruptura de PCr não é utilizada de forma direta na obtenção de trabalho celular. Em vez disso, essa energia serve para regenerar o ATP, a fim de que seja mantida uma reserva relativamente constante em condições de repouso. A liberação de energia pela PCr fica facilitada pela enzima creatina quinase, que atua na PCr para separar Pi da creatina. Então, a energia liberada pode ser utilizada na adição de um Pi a uma molécula de ADP, formando ATP. Com a liberação de energia do ATP pela separação do grupo fosfato, as células podem evitar a depleção do ATP mediante a quebra na molécula de PCr, fornecendo energia e Pi para a reforma do ATP a partir do ADP. Quando o exercício intenso é iniciado, uma pequena quantidade disponível de ATP nas células musculares é quebrada para energia imediata, produzindo o ADP e Pi. A concentração aumentada de ADP acentua a atividade da creatina quinase, e a CP é catabolizada para formação de ATP adicional. À medida que o exercício progride e o ATP adicional é gerado pelos outros dois sistemas energéticos – os sistemas glicolítico e oxidativo –, a atividade da creatina quinase é inibida. Esse processo de quebra de PCr para formação de ATP é rápido e pode ser efetuado sem nenhuma estrutura especial no interior da célula. O sistema ATP-PCr é classificado como metabolismo no nível de substrato. Embora possa ocorrer em presença de oxigênio, esse processo não depende dessa substância. Durante os segundos iniciais de atividade muscular intensa (p. ex., em uma corrida de velocidade), o ATP é mantido em um nível relativamente constante, mas o nível de PCr declina continuamente com seu uso para a recuperação do ATP exaurido (ver Fig. 2.6). Mas, por ocasião da exaustão, tanto os níveis de ATP como os de PCr estarão bastante baixos e incapazes de proporcionar a energia para novas contrações e relaxamentos. Assim, a capacidade de manter níveis de ATP com a energia proveniente de PCr é limitada. A combinação das reservas de ATP e PCr pode suprir as necessidades energéticas dos músculos por apenas 3 a 15 s durante uma corrida de velocidade em máximo esforço. Além desse ponto, os músculos precisam contar com outros processos de formação de ATP: a combustão glicolítica e oxidativa dos combustíveis. Sistema Glicolítico O sistema ATP-PCr tem capacidade limitada de geração de ATP para energia, durando apenas poucos segundos. O segundo método de produção de ATP envolve a liberação de energia por meio do fracionamento (“quebra”) da glicose. Esse sistema é denominado sistema glicolítico porque envolve glicólise, que é o fracionamento da glicose por sua passagem por uma via que envolve uma sequência de enzimas glicolíticas. A glicólise é uma rota mais complexa do que o sistema ATP-PCr. A glicose representa cerca de 99% de todos os açúcares circulantes no sangue. A glicose sanguínea provém da digestão de carboidratos e da utilização do glicogênio hepático. O glicogênio é sintetizado a partir da glicose por um processo denominado glicogênese e é armazenado no fígado ou no músculo, onde permanece até se fazer necessário. Nesse ponto, o glicogênio é fracionado até glicose-1-fosfato, que ingressa na via da glicólise em um processo chamado de glicogenólise. Antes queseja possível utilizar glicose ou glicogênio para gerar energia, essas substâncias precisam ser convertidas em um composto chamado de glicose-6-fosfato. Ainda que o objetivo da glicólise consista em liberar ATP, a conversão de uma molécula de glicose em glicose-6-fosfato exige a presença de uma molécula de ATP. Na conversão do glicogênio, a glicose-6-fosfato é formada a partir da glicose- 1-fosfato sem esse consumo de energia. Tecnicamente, a glicólise inicia-se assim que ocorre a formação de glicose-6-fosfato. A glicólise depende de 10 a 12 reações enzimáticas para a metabolização da glicose em ácido pirúvico, o qual é então convertido em ácido lático. Todos os passos e todas as enzimas envolvidas operam no citoplasma celular. O ganho final desse processo equivale a 3 mols de ATP formados para cada mol de glicogênio fracionado. Se for utilizada glicose em vez de glicogênio, o ganho será de apenas 2 mols de ATP, porque 1 mol será utilizado para a conversão de glicose em glicose-6-fosfato. Obviamente, esse sistema de energia não produz grandes quantidades de ATP. Apesar dessa limitação, as ações combinadas dos sistemas ATP-PCr e glicolítico permitem a geração de força pelos músculos, mesmo em condições de limitação da reserva de oxigênio. Esses dois sistemas predominam durante os minutos iniciais do exercício de alta intensidade. Outra importante limitação da glicólise anaeróbia é que esse sistema provoca acúmulo de ácido lático nos músculos e nos líquidos corporais. A glicólise produz ácido pirúvico. Esse processo dispensa oxigênio, mas a presença dele determina o destino do ácido pirúvico. Sem a presença de oxigênio, o ácido pirúvico é convertido diretamente em ácido lático, um ácido cuja fórmula química é C3H6O3. A glicólise anaeróbia produz ácido lático, mas essa substância sofre rápida dissociação, ocasionando a formação de lactato. Em eventos realizados em velocidade máxima que durem apenas 1 ou 2 min, são altas as demandas que recaem sobre o sistema glicolítico, e os níveis musculares de ácido lático podem aumentar desde um valor em repouso de cerca de 1 mmol/kg até mais de 25 mmol/kg. Essa acidificação das fibras musculares inibe o prosseguimento da degradação do glicogênio, pois compromete a função das enzimas glicolíticas. Além disso, o ácido diminui a capacidade de ligação do cálcio pelas fibras e, portanto, pode impedir a contração muscular. A enzima limitadora de fluxo na rota glicolítica é a fosfofrutoquinase ou PFK. Como quase todas as enzimas limitadoras de fluxo, a PFK catalisa uma etapa inicial na rota: a conversão de frutose-6-fosfato para frutose-1,6-difosfato. Um aumento nas concentrações de ADP e Pi acentua a atividade da PFK e, portanto, aumenta a velocidade da glicólise, enquanto concentrações elevadas de ATP retardam a glicólise ao inibir a PFK. Além disso, pelo fato de a rota glicolítica alimentar o ciclo de Krebs para produção adicional de energia na presença de oxigênio (o tema será discutido mais à frente), produtos do ciclo de Krebs, especialmente citrato e íons hidrogênio, da mesma forma inibem a PFK. A velocidade de uso de energia pela fibra muscular durante o exercício pode ser 200 vezes superior do que em condições de repouso. Isoladamente, os sistemas ATP-PCr e glicolítico não podem fornecer toda a energia necessária. Além disso, esses dois sistemas não são capazes de atender a todas as necessidades energéticas de uma atividade de esforço máximo que se prolongue por mais de 2 min. Exercícios prolongados dependem do terceiro sistema de energia, o sistema oxidativo. Sistema Oxidativo O último sistema de produção de energia celular é o sistema oxidativo. Esse é o mais complexo dos três sistemas de energia, e apenas um breve resumo do processo será apresentado neste capítulo. O processo pelo qual o corpo “decompõe” os combustíveis com a ajuda do oxigênio para a geração de energia é chamado de respiração celular. Como há utilização do oxigênio, esse é um processo aeróbio. Diferente da produção anaeróbia de ATP que ocorre no citoplasma da célula, a produção oxidativa de ATP ocorre dentro de organelas celulares especiais denominadas mitocôndrias. Nos músculos, as mitocôndrias estão adjacentes às miofibrilas e também ficam dispersas por todo o sarcoplasma. Os músculos dependem de um suprimento permanente de energia para produzir continuamente a força necessária durante atividades prolongadas. Ao contrário da produção de ATP pelo processo anaeróbio, o sistema oxidativo tem sua velocidade de produção muito mais lenta; contudo, possui grande capacidade de produção de energia. Por essa razão, o metabolismo aeróbio é a principal via de geração de energia durante eventos de resistência aeróbia. Isso significa que os sistemas cardiovascular e respiratório ficam sob considerável demanda para o fornecimento de oxigênio para os músculos ativos. A produção da energia pelo sistema oxidativo pode ocorrer por meio de carboidratos (inicialmente pela glicólise) ou gorduras. Oxidação dos carboidratos Conforme ilustra a Figura 2.8, a produção oxidativa do ATP através de carboidratos envolve três processos: ◆ glicólise (Fig. 2.8a); ◆ ciclo de Krebs (Fig. 2.8b); ◆ cadeia de transporte de elétrons (Fig. 2.8c). Glicólise No metabolismo dos carboidratos, a glicólise desempenha uma determinada função, tanto na produção anaeróbia como na produção aeróbia do ATP. O processo de glicólise é o mesmo, independentemente de haver ou não oxigênio presente. A presença de oxigênio determina apenas o destino do produto final – o ácido pirúvico. Lembre-se de que a glicólise anaeróbia produz ácido láctico e apenas 3 mols de ATP por mol de glicogênio, ou 2 mols de ATP por mol de glicose. Entretanto, em presença de oxigênio, o ácido pirúvico é convertido em um composto conhecido como acetil coenzima A (acetil CoA). Ciclo de Krebs Uma vez formada, a acetil CoA entra no ciclo de Krebs (também chamado de ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tricíclico), uma série complexa de reações químicas que permitem a completa oxidação da acetil CoA (como mostra a Fig. 2.9). Lembre-se de que, para cada molécula de glicose que entra na rota glicolítica, duas moléculas de piruvato são formadas. Por isso, cada molécula de glicose que inicia o processo de produção de energia na presença de oxigênio resulta em dois ciclos de Krebs completos. Como destacado na Figura 2.8b (e demonstrado em mais detalhes na Fig. 2.9), a conversão de succinil CoA em succinato, no ciclo de Krebs, resulta na geração de trifosfato de guanosina, ou GTP, um composto de alta energia semelhante ao ATP. O GTP então transfere um Pi para o ADP para formar ATP. Esses dois ATPs (por molécula de glicose) são formados por fosforilação ao nível do substrato. Portanto, ao final do ciclo de Krebs, dois mols de ATP são formados diretamente, e o substrato (carboidrato original) é metabolizado em dióxido de carbono e hidrogênio. Como em outras vias envolvidas no metabolismo energético, as enzimas do ciclo de Krebs são reguladas por feedback negativo em diversas etapas do ciclo. A enzima limitadora de fluxo no ciclo de Krebs é a isocitrato desidrogenase, a qual, como a PFK, é inibida pelo ATP e ativada pelo ADP e Pi, assim como a cadeia de transporte de elétrons. Como a contração muscular depende da disponibilidade de cálcio na célula, o excesso de cálcio também estimula a enzima limitadora de fluxo isocitrato desidrogenase. Cadeia de transporte de elétrons Durante a glicólise, o íon hidrogênio é liberado quando a glicose é metabolizada em ácido pirúvico. Íons hidrogênio adicionais são liberados na conversão de piruvato a acetil-CoA e em diversas etapas durante o ciclo de Krebs. Se essa substância permanecesse no sistema, o interior da célula se tornariaexcessivamente ácido. O que acontece com esse hidrogênio? O ciclo de Krebs está acoplado a uma série de reações conhecidas como cadeia de transporte de elétrons (Fig. 2.8c). O hidrogênio liberado durante a glicólise, durante a conversão de ácido pirúvico em acetil-CoA, e também durante o ciclo de Krebs, se combina com duas coenzimas: nicotinamida adenina dinucleotídio (NAD) e flavina adenina dinucleotí-dio (FAD), convertendo cada uma a sua forma reduzida (NADH e FADH2, respectivamente). Durante cada ciclo de Krebs, três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2 são produzidas. Essas coenzimas transportam os átomos de hidrogênio (elétrons) para a cadeia de transporte de elétrons, um grupo de proteínas mitocondriais complexas localizadas na membrana mitocondrial interna. Esse complexo de proteínas contém uma série de enzimas e proteínas que contêm ferro conhecidas como citocromos. Uma vez que elétrons de alta energia são passados de complexo para complexo ao longo dessa cadeia, alguma energia liberada por essas reações é usada para bombear H+, da matriz mitocondrial para o compartimento externo da mitocôndria. Na medida em que esses íons hidrogênios retornam pela membrana a favor do gradiente de concentração, energia é transferida para o ADP, e ATP é formado. Essa etapa final necessita de uma enzima conhecida como ATP sintase. Ao final da cadeia, H+ se combina com oxigênio para formar água, o que impede a acidificação da célula. Esse processo está ilustrado na Figura 2.10. Considerando-se que esse processo depende do oxigênio como aceitador final de elétrons e H+, ele é conhecido como fosforilação oxidativa. Para cada par de elétrons transportado para a cadeia de transporte de elétrons pelo NADH, três moléculas de ATP são formadas, enquanto os elétrons que passam pela cadeia de transporte de elétrons pelo FADH produzem apenas duas moléculas de ATP. No entanto, em razão de NADH e FADH estarem do lado de fora da membrana mitocondrial, o H+ deve ser lançado através da membrana, o que necessita de utilização de energia. Então, na verdade, a produção líquida é de apenas 2,5 ATP por NADH, e 1,5 ATP por FADH. Produção de energia a partir da oxidação de carboidratos A oxidação completa de carboidrato pode gerar 32 moléculas de ATP, enquanto 33 ATP são produzidos a partir de uma molécula de glicogênio muscular. Os locais de produção do ATP estão resumidos na Figura 2.11. A produção líquida de ATP a partir da fosforilação ao nível do substrato na rota glicolítica, levando ao ciclo de Krebs, resulta em um ganho líquido de dois ATPs (ou três do glicogênio). Um total de 10 moléculas de NADH que levam à cadeia de transporte de elétrons – dois na glicólise, dois na conversão do ácido pirúvico em acetil-CoA e seis no ciclo de Krebs – produzem 25 moléculas líquidas de ATP. Lembre-se de que, enquanto 30 ATPs são produzidos, o custo energético do transporte de ATP através das membranas usa cinco desses ATP. As duas moléculas de FAD no ciclo de Krebs que estão envolvidas no transporte de elétrons resultam em três ATP líquidos adicionais. E finalmente, a fosforilação ao nível do substrato no ciclo de Krebs que envolve a molécula de GTP adiciona outras duas moléculas de ATP. Contabilizar o custo energético do lançamento de elétrons através da membrana mitocondrial é um conceito relativamente novo na fisiologia do exercício, e muitos tratados ainda reportam a produção líquida de 36-39 ATP por molécula de glicose. Oxidação das gorduras Conforme mencionado anteriormente, a gordura também contribui de maneira importante para as necessidades musculares de energia. As reservas musculares e hepáticas de glicogênio podem fornecer apenas cerca de 2.500 kcal de energia, mas a gordura armazenada no interior das fibras musculares e em células de gordura pode fornecer pelo menos 70.000 a 75.000 kcal, mesmo em um adulto magro. Embora muitos compostos químicos (como triglicerídios, fosfolipídios e colesterol) sejam classificados como gorduras, apenas os triglicerídios são fontes importantes de energia. Os triglicerídios são armazenados em adipócitos, entre fibras dos músculos esqueléticos e também no interior dessas fibras. Para que seja utilizado na obtenção de energia, um triglicerídio deve ser catabolizado até suas unidades mais simples: uma molécula de glicerol e três moléculas de AGL. Esse processo, denominado lipólise, é realizado por enzimas conhecidas como lipases. Ácidos graxos livres constituem a fonte principal de energia para o metabolismo de gorduras. Uma vez liberados do glicerol, os AGLs podem ingressar no sangue e ser transportados por todo o corpo, penetrando nas fibras musculares por difusão simples ou por difusão mediada por transportador (difusão facilitada). Sua velocidade de entrada nas fibras musculares depende do gradiente de concentração. O aumento da concentração sanguínea de AGLs facilita seu transporte para o interior das fibras musculares. Betaoxidação Lembre-se de que gorduras são estocadas em dois locais no corpo – dentro das fibras musculares e nas células do tecido adiposo chamadas adipócitos. A forma de estocagem de gorduras é o triglicerídio, o qual é quebrado em AGL e glicerol para o metabolismo energético. Antes que os AGL possam ser usados para a produção de energia, eles devem ser convertidos em acetil-CoA na mitocôndria, um processo chamado betaoxidação. O acetil-CoA é o intermediário comum por meio do qual entram todos os substratos no ciclo de Krebs para o metabolismo oxidativo. A betaoxidação é uma série de etapas na qual duas unidades carbono-acil são removidas da cadeia de carbono do AGL. O número de etapas depende do número de carbonos do AGL, geralmente entre 14 e 24 carbonos. Por exemplo, se um AGL originalmente apresenta uma cadeia com 16 carbonos, a betaoxidação produz oito moléculas de acetil-CoA. As unidades acil se tornam acetil-CoA, a qual então entra no ciclo de Krebs para a formação de ATP. Ao entrar na fibra muscular, os AGL devem ser enzimaticamente ativados com energia do ATP, preparando-os para o catabolismo (quebra) dentro da mitocôndria. Como na glicólise, a betaoxidação necessita de entrada de energia de dois ATP por ativação mas, diferentemente da glicólise, ela não produz ATP diretamente. Ciclo de Krebs e cadeia de transporte de elétrons Após a betaoxidação, o metabolismo das gorduras segue o mesmo caminho do metabolismo oxidativo dos carboidratos. A acetil CoA formada por betaoxidação entra no ciclo de Krebs. O ciclo de Krebs gera hidrogênio, que é transportado até a cadeia de transporte de elétrons juntamente ao hidrogênio gerado durante a betaoxidação, para sofrer fosforilação oxidativa. Como também ocorre no metabolismo da glicose, os subprodutos da oxidação dos AGL são ATP, H2O e dióxido de carbono (CO2). No entanto, a combustão completa de uma molécula de AGL depende de mais oxigênio, pois essa molécula contém uma quantidade consideravelmente maior de carbono em comparação com a molécula de glicose. A vantagem de haver mais carbono nos AGLs do que na glicose é a formação de mais acetil CoA a partir do metabolismo de determinada quantidade de gordura, e, assim, mais moléculas de acetil CoA ingressam no ciclo de Krebs e mais elétrons são enviados à cadeia de transporte de elétrons. É por isso que o metabolismo das gorduras pode gerar uma quantidade maior de energia em comparação com o metabolismo da glicose. Ao contrário da glicose ou do glicogênio, gorduras são heterogêneas, e a quantidade de ATP produzida depende da gordura específica oxidada. Considere o exemplo do ácido palmítico, um AGL de 16 carbonos bastante abundante. As reações combinadas de oxidação, do ciclo de Krebs e da cadeia de transporte de elétrons produzem 129 moléculas de ATP a partir de uma molécula de ácido palmítico, em comparação com apenas 32 moléculasde ATP a partir da glicose, ou 33 a partir do glicogênio. Oxidação das proteínas Conforme demonstrado anteriormente, carboidratos e ácidos graxos são os combustíveis preferidos pelo organismo. Mas também são utilizadas proteínas, ou melhor, os aminoácidos que formam essas substâncias na produção de energia em algumas circunstâncias. Alguns aminoácidos podem ser convertidos em glicose, um processo denominado gliconeogênese. De modo alternativo, alguns podem ser convertidos em diversos intermediários do metabolismo oxidativo (p. ex., piruvato ou acetil CoA) para ingressar no processo oxidativo. A produção de energia a partir de proteína não é determinada de forma tão fácil como nos casos dos carboidratos ou das gorduras, uma vez que a proteína também contém nitrogênio. Quando os aminoácidos são catabolizados, parte do nitrogênio liberado é utilizada para formar novos aminoácidos, mas o nitrogênio restante não pode ser oxidado pelo corpo. Em vez disso, é convertido em ureia e, em seguida, excretado, principalmente pela urina. Essa conversão requer o uso do ATP e, assim, alguma energia é consumida nesse processo. Quando a proteína é degradada por combustão no laboratório, a produção de energia é de 5,65 kcal/g. Contudo, visto que a energia se perde na conversão do nitrogênio em ureia, quando a proteína é metabolizada no corpo, a produção de energia fica apenas em cerca de 4,1 kcal/g. Para avaliar com precisão a velocidade do metabolismo da proteína, é preciso determinar a quantidade de nitrogênio que está sendo eliminado do corpo. Essas determinações dependem da coleta de urina por períodos de 12 a 24 h – um processo demorado. Considerando-se que o corpo sadio utiliza pouca proteína durante o repouso e o exercício (habitualmente não mais de 5 a 10% da energia total despendida), em geral as estimativas de consumo de energia ignoram o metabolismo das proteínas. Interação dos Sistemas de Energia Os três sistemas de energia não funcionam de maneira independente entre si, e nenhuma atividade tem 100% de suporte de um único sistema de energia. Quando uma pessoa está se exercitando com a máxima intensidade possível, desde as corridas de velocidade mais curtas (menos de 10 s) até os eventos de resistência (acima de 30 min), cada um dos sistemas de energia está contribuindo para o atendimento das necessidades totais de energia do corpo. Todavia, geralmente ocorre o predomínio de um sistema de produção de energia, exceto quando há transição da predominância de um sistema de energia para outro. Para exemplificar, em uma corrida de velocidade de 10 s para 100 m rasos, o ATP- PCr é o sistema de produção de energia predominante, porém, tanto o sistema glicolítico anaeróbio como o sistema oxidativo contribuem com pequena parte da energia necessária. No outro extremo, em uma corrida de 10.000 m com duração de 30 min, há predominância do sistema oxidativo, mas os sistemas ATP-PCr e glicolítico anaeróbio também contribuem com certa quantidade de energia. A Figura 2.13 exibe a relação recíproca entre os sistemas de energia com relação à potência e à capacidade. O sistema de energia ATP-PCr pode fornecer energia em uma velocidade mais rápida, mas tem baixa capacidade de produção de energia. Assim, esse sistema sustenta o exercício que seja intenso, mas com duração muito curta. Diferentemente, a oxidação da gordura é mais demorada e produz energia em menor velocidade; entretanto, a quantidade de energia que pode ser produzida nesse sistema é ilimitada. Capacidade oxidativa do músculo Tem sido possível verificar que os processos do metabolismo oxidativo resultam nas maiores produções de energia. Seria ideal se esses processos sempre funcionassem na capacidade de pico. Mas, assim como ocorre com todos os sistemas fisiológicos, esses processos operam dentro de certos limites. A capacidade oxidativa do músculo (QO2) é uma medida da capacidade máxima de utilização do oxigênio. Essa medição é realizada no laboratório, onde uma pequena quantidade de tecido muscular pode ser testada para determinar sua capacidade de consumir oxigênio em uma situação de estimulação química para a geração de ATP. Atividade enzimática É difícil determinar a capacidade das fibras musculares de oxidar carboidratos e gorduras. Numerosos estudos demonstraram a existência de uma estreita relação entre a capacidade de um músculo de realizar exercício aeróbio prolongado e a atividade de suas enzimas oxidativas. Como são necessárias muitas enzimas para a oxidação, a atividade enzimática das fibras musculares proporciona uma indicação razoável de seu potencial oxidativo. É impraticável a mensuração de todas as enzimas nos músculos. Assim, foram selecionadas algumas enzimas representativas para refletir a capacidade aeróbia das fibras. As enzimas mais frequentemente medidas são succinato desidrogenase e citrato sintase, enzimas mitocondriais envolvidas no ciclo de Krebs (ver Fig. 2.9). A Figura 2.14 ilustra a estreita relação entre a atividade da succinato desidrogenase no músculo vasto lateral e a capacidade oxidativa do músculo. Músculos de atletas de resistência têm atividades enzimáticas oxidativas duas a quatro vezes maiores do que as atividades de homens e mulheres não treinados. Composição dos tipos de fibra e treinamento de resistência Basicamente, a composição dos tipos de fibras musculares determina sua capacidade oxidativa. Conforme se pôde observar no Capítulo 1, fibras de contração lenta, ou do tipo I, têm maior capacidade para a atividade aeróbia do que fibras de contração rápida, ou do tipo II, porque as ibras do tipo I possuem mais mitocôndrias e concentrações mais altas de enzimas oxidativas. Fibras do tipo II são mais apropriadas para a produção de energia glicolítica. Assim, em geral, quanto maior for o número de fibras do tipo I nos músculos, maior será a capacidade oxidativa deles. Corredores fundistas de elite, por exemplo, possuem mais fibras do tipo I, mais mitocôndrias e atividades enzimáticas oxidativas musculares mais intensas do que indivíduos não treinados. O treinamento de resistência aumenta a capacidade oxidativa de todas as fibras, sobretudo fibras do tipo II. O treinamento que implicar demanda da fosforilação oxidativa estimulará as fibras musculares para que formem mais mitocôndrias, de maior tamanho e que contenham mais enzimas oxidativas. Ao aumentar as enzimas nas fibras para betaoxidação, esse treinamento também capacita o músculo a depender mais intensamente da gordura para a produção de ATP. Assim, com a prática do treinamento de resistência, mesmo pessoas com grandes porcentuais de fibras do tipo II podem aumentar sua capacidade aeróbia muscular. Entretanto, há concordância geral de que uma fibra do tipo II treinada para resistência não desenvolverá a mesma capacidade de alta resistência como uma fibra do tipo I treinada de forma similar. Necessidade de oxigenio Embora a capacidade oxidativa de um músculo seja determinada pelo número de mitocôndrias e pela quantidade de enzimas oxidativas presente, o metabolismo oxidativo depende em última instância de um fornecimento adequado de oxigênio. Em repouso, a necessidade de ATP é relativamente pequena, necessitando de um mínimo de entrega de oxigênio. À medida que a intensidade do exercício aumenta, as demandas energéticas também aumentam. Para supri- las, a taxa de produção oxidativa de ATP aumenta. Em uma tentativa de suprir a necessidade muscular de oxigênio, a taxa e a profundidade da respiração aumentam, melhorando a troca gasosa nos pulmões, e o coração bate mais rápido e de maneira mais forçada, bombeando mais sangue oxigenado para os músculos. As arteríolas dilatam-se para facilitar a entrega de sangue arterial nos capilares musculares. O corpo humano estoca pouco oxigênio; por isso, a quantidade de oxigênio que entra no sanguee passa através dos pulmões é diretamente proporcional à quantidade usada pelos tecidos para o metabolismo oxidativo. Consequentemente, uma estimativa razoavelmente precisa da produção aeróbia de energia pode ser feita medindo-se a quantidade de oxigênio consumido nos pulmões. GASTO ENERGÉTICO EM REPOUSO E DURANTE O EXERCÍCIO Taxas metabólicas basal e em repouso A velocidade na qual o corpo utiliza a energia é chamada de taxa metabólica. Com frequência, as estimativas do gasto energético durante o repouso e o exercício baseiam-se na medição do consumo de oxigênio de todo o corpo (VO2) e de seu equivalente calórico. Em repouso, uma pessoa comum consome cerca de 0,3 L de O2/min. Isso é igual a 18 L de O2/h ou 432 L de O2/dia. De posse do conhecimento do VO2 do indivíduo, é possível calcular seu gasto calórico diário. Lembre-se de que, em repouso, geralmente o corpo queima uma mistura de carboidrato e gordura. Um valor do R igual a 0,80 é muito comum na maioria dos indivíduos em repouso alimentadas com uma dieta mista. A equivalência calórica de um valor de R igual a 0,80 é 4,80 kcal por litro de O2 consumido. Utilizando esses valores comuns, pode-se calcular o gasto calórico desse indivíduo por meio dos procedimentos a seguir: kcal/dia = litros de O2 consumidos por dia × kcal utilizada por litro de O2 = 432 L O2/dia x 4,80 kcal/L de O2 = 2.074 kcal/dia. Esse valor fica bem próximo do consumo médio de energia em repouso esperado para um homem que pesa 70 kg. Obviamente, tal valor não inclui a energia extra necessária para as atividades cotidianas normais ou utilizada no exercício. Uma medida padronizada do gasto energético em situação de repouso é a taxa metabólica basal (TMB), que é a velocidade de gasto energético de um indivíduo em repouso na posição deitada, medida imediatamente após um sono de pelo menos 8 h e com um jejum de pelo menos 12 h. Esse valor reflete a quantidade mínima de energia necessária para a realização das funções fisiológicas essenciais do corpo. Tendo em vista que o músculo possui uma alta atividade metabólica, a TMB está diretamente relacionada à massa livre de gordura (MLG) presente no organismo, sendo geralmente registrada em quilocalorias por quilograma de massa livre de gordura por minuto (kcal · kg MLG-1 · min-1). Quanto maior a massa livre de gordura, maior será a quantidade de calorias totais consumidas em um dia. Considerando que as mulheres tendem a ter menor quantidade de massa livre de gordura e maior massa adiposa que os homens, a TMB costuma ser mais baixa nas mulheres que em homens com peso semelhante. A área da superfície corporal também afeta a TMB. Quanto maior for a área da superfície, maior será a perda de calor da pele. Como resultado, ocorre elevação da TMB, pois há necessidade de mais energia para manter a temperatura corporal. Por essa razão, a TMB é algumas vezes registrada em quilocalorias por metro quadrado de área de superfície corporal por hora (kcal · m-2 · h-1). Já que a discussão aqui é sobre o gasto energético diário, optou-se por uma unidade mais simples: o kcal/dia. Muitos outros fatores afetam a TMB, entre eles: ◆ Idade: a TMB diminui gradualmente com o passar dos anos, em geral por causa do decréscimo na massa livre de gordura. ◆ Temperatura corporal: a TMB aumenta com o aumento da temperatura. ◆ Estresse psicológico: o estresse aumenta a atividade do sistema nervoso simpático, o que aumenta a TMB. ◆ Hormônios: como exemplo, tanto o aumento na liberação de tiroxina, da tireoide, como de adrenalina, da medula suprarrenal, aumenta a TMB. Em vez de TMB, a maioria dos pesquisadores utiliza a denominação taxa metabólica em repouso (TMR), a qual na prática é semelhante a TMB, mas não necessita de condições precisas de padronização associadas com a verdadeira TMB. Os valores da taxa metabólica basal e da TMR são tipicamente entre 5 e 10% uma da outra, com a TMR um pouco mais baixa e variando de 1.200 a 2.400 kcal/dia. Contudo, a taxa metabólica total média de um indivíduo envolvido em atividades diárias normais varia entre 1.800 e 3.000 kcal. Taxa metabólica durante o exercício submáximo O exercício aumenta a necessidade de energia para níveis muito superiores à TMR. O metabolismo aumenta em proporção direta com o aumento da intensidade do exercício, conforme mostra a Figura 5.3a. O voluntário se exercitou no cicloergômetro durante 5 minutos a 50 watts (W); o consumo de oxigênio (V . O2) aumentou de seu valor em repouso até um valor de equilíbrio dentro de aproximadamente 1 minuto. O mesmo indivíduo se exercitou em outra ocasião no cicloergômetro durante 5 minutos, mas agora a 100W, e novamente foi alcançado um valor de equilíbrio em 1 a 2 minutos. Seguindo um esquema semelhante, o indivíduo se exercitou no aparelho durante 5 min a 150 W, 200 W, 250 W e 300 W, respectivamente, e valores de equilíbrio foram alcançados em cada nível de potência. O valor de VO2 no estado de equilíbrio representa o custo energético para o nível de potência específico. Os valores de VO2 para o período de equilíbrio foram marcados no gráfico em confronto com suas respectivas potências desenvolvidas (parte direita da Fig. 5.3a), demonstrando claramente que ocorre aumento linear no VO2 com os aumentos no nível de potência. Com base em estudos mais recentes, ficou claro que a resposta de VO2 a intensidades de trabalho maiores não acompanha o padrão de resposta de valor constante mostrado na Figura 5.3a; em vez disso, está mais próxima do padrão ilustrado na Figura 5.3b. Ao que parece, em potências desenvolvidas acima do limiar de lactato (a resposta do lactato é indicada pela linha tracejada na metade direita da Fig. 5.3, a e b), o consumo de oxigênio continua a aumentar além dos típicos 1 a 2 minutos necessários para que um valor constante seja alcançado. Esse aumento foi chamado de componente lento da cinética do consumo de oxigênio. O mecanismo mais provável para esse componente lento é uma alteração nos padrões de recrutamento das fibras musculares, em que é recrutado um maior número de fibras musculares do tipo II, que são menos eficientes (i. e., dependem de um VO2 maior para atingir o mesmo nível de potência). Um fenômeno semelhante (mas não relacionado) é conhecido como drift de VO2. O drift do VO2 é definido como uma lenta elevação do VO2 durante um exercício de nível de potência prolongado, submáximo e constante. Ao contrário do componente lento, o drift do VO2 é observado em potências desenvolvidas com valores bem abaixo do limiar de lactato, sendo muito menor a magnitude do aumento do drift do VO2. Embora esse fenômeno não tenha sido ainda completamente esclarecido, é provável que o drift do VO2 seja atribuível a um aumento na ventilação e nos níveis das catecolaminas circulantes. Capacidade maxima para o exercicio aerobio Na Figura 5.3a, fica claro, que quando o voluntário se exercitou no cicloergômetro a 300W, a resposta de VO2 não foi diferente daquela observada a 250W. Isso indica que o indivíduo alcançou o limite máximo de sua capacidade de aumentar seu VO2. Esse valor de pico é conhecido como capacidade aeróbia, consumo máximo de oxigênio, ou VO2max. O VO2max é considerado pela maioria dos estudiosos como a melhor medida isolada de resistência cardiorrespiratória e aptidão aeróbia. Esse conceito está melhor explicitado na Figura 5.4, que compara o VO2max de um homem treinado com o de outro homem destreinado. Em algumas situações de exercício, com o aumento da intensidade, um indivíduo atinge a fadiga antes de ocorrer o platô na resposta de VO2 (o critério para um verdadeiro VO2max). Nesses casos, o consumo de oxigênio mais alto atingido é mais corretamente denominado pico de consumo de oxigênio ou VO2pico. Por exemplo, um maratonista altamente treinado quase sempre atingirá um valor maior
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