UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS EFEITOS DE DIFERENTES TIPOS DE TREINAMENTO SOBRE A INTENSIDADE E O TEMPO DE EXAUSTÃO A 100% DO VO 2 max LUIZ GUILHERME ANTONACCI GUGLIELMO Rio Claro (SP) 2005

2 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS EFEITOS DE DIFERENTES TIPOS DE TREINAMENTO SOBRE A INTENSIDADE E O TEMPO DE EXAUSTÃO A 100% DO VO 2 max LUIZ GUILHERME ANTONACCI GUGLIELMO Orientador: PROF. DR. BENEDITO SÉRGIO DENADAI Tese de doutorado apresentada ao Instituto de Biociências do Câmpus de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista, como parte dos requisitos para a obtenção do título de doutor em Ciências da Motricidade (Área de Biodinâmica da Motricidade Humana). Rio Claro (SP) 2005

3 574.1 Guglielmo, Luiz Guilherme Antonacci G942e Efeitos de diferentes tipos de treinamento sobre a intensidade e o tempo de exaustão a 100% do VO 2 max / Luiz Guilherme Antonacci Guglielmo. Rio Claro: [s.n.], f.: il., quadros, tabs. Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro Orientador: Benedito Sérgio Denadai 1. Fisiologia. 2. Fisiologia do exercício. 3. Corredores. 4. Treinamento. 5. Força. I. Título Ficha Catalográfica elaborada pela STATI Biblioteca da UNESP Campus de Rio Claro/SP

4 1 1. INTRODUÇÃO Tradicionalmente, as principais variáveis fisiológicas que podem contribuir na performance de corredores em provas de meio fundo e fundo incluem o consumo máximo de oxigênio (VO 2 max), o limiar anaeróbio (LAn) e a economia de corrida (EC). Entretanto, corredores de elite podem apresentar valores similares nesses índices e, assim, outros fatores, tais como o psicológico e a estratégia de prova, podem contribuir para o sucesso em eventos predominantemente aeróbios. Recentemente, tem sido mostrado que o metabolismo anaeróbio pode ter um papel importante na performance de corredores altamente treinados em provas de longa distância (BULBULIAN et al., 1986). Alem disso, Noakes (1988) sugere que fatores de potência muscular, os quais estão relacionados com a contração muscular independente da deficiência de oxigênio no tecido, podem limitar a performance de endurance durante as competições. Desta forma, pode-se discutir que a capacidade anaeróbia, a força muscular e os fatores de potência muscular, como proposto por Noakes (1988), poderiam limitar a performance aeróbia sugerindo, assim, a necessidade do treinamento anaeróbio e/ou de força para corredores de fundo e meio fundo. Assim, muitos são os estudos que têm procurado determinar variáveis fisiológicas capazes de predizer a performance e que, também, possam ser utilizadas como referência para avaliação, prescrição e controle dos efeitos do treinamento (WELTMAN et al., 1990; COYLE, 1995; GUGLIELMO, 1998). Entre as variáveis fisiológicas mais pesquisadas, é possível citar aquelas associados à resposta do lactato sangüíneo (limiar de lactato, limiar aeróbio, limiar anaeróbio - LAn - e lactato mínimo), VO 2 max, velocidade e potência crítica. Tais variáveis têm apresentado uma excelente validade e reprodutibilidade para o

5 2 acompanhamento dos atletas em suas respectivas atividades e, também, possuem uma alta correlação com a performance em provas de média e longa duração. Daniels et al. (1984) introduziram o termo velocity at VO 2 max utilizando a abreviação v para velocidade e reportaram que a vvo 2 max poderia explicar as diferenças individuais na performance que o VO 2 max ou a EC não possuíam, quando utilizados de forma isolada. Em 1994(b), Billat definiu esta mesma variável com a mínima velocidade na qual o VO 2 max é atingido durante um teste incremental. Desta forma, a intensidade (velocidade ou potência) do exercício associada ao VO 2 max (IVO 2 max) vem requisitando a atenção de pesquisadores, principalmente no que diz respeito à predição da performance em provas de média e longa duração e, também, à utilização desta variável para a prescrição da intensidade do treinamento de forma individualizada (HILL; WILLIAMS; BURT, 1997; BILLAT et al., 1999). É importante ressaltar que a IVO 2 max é a variável que melhor descreve a relação entre potência aeróbia máxima e economia de movimento (EM), explicando, em parte, as diferenças na performance em indivíduos com semelhantes valores de VO 2 max. Além disso, um outro índice associado a IVO 2 max, o qual vem sendo amplamente investigado pelos pesquisadores, é o tempo máximo de exercício que pode ser sustentado nesta intensidade (IVO 2 max), denominado como tempo de exaustão ou tempo limite (Tlim). Além de ser utilizado como referência para a determinação da duração do exercício durante o treinamento de alta intensidade (Billat et al., 1999), o mesmo pode ser empregado para obter informações sobre a capacidade anaeróbia láctica (FAINA et al., 1997). Mesmo existindo um grande número de estudos que tenham investigado a validade, reprodutibilidade e os possíveis fatores que podem influenciá-los, tais como, protocolos, gênero e tipo de exercício, poucas informações ainda são encontradas na literatura em relação aos efeitos do treinamento específico de força e velocidade sobre a IVO 2 max e o Tlim. Hoff, Helgerud e Wisloff (1999) e Paavolainen et al. (1999a) investigaram o efeito do treinamento de força sobre a IVO 2 max e o Tlim em esquiadores e corredores de elite, respectivamente. Ambos os estudos mostraram que o treinamento de força melhorou a EM, o Tlim e a performance sem alteração no VO 2 max. Nestes estudos, entretanto, diferentes programas de treinamento de força

6 3 foram empregados, não permitindo um entendimento dos possíveis mecanismos que expliquem os efeitos destes tipos de treino sobre fatores associados à performance aeróbia. O treinamento de força parece não ser uma prática comum entre os corredores de endurance, embora evidências sugerem que a performance aeróbia pode ser melhorada pela adição do trabalho de resistência na periodização de programas de treinamento dos atletas. Além disso, o número limitado de estudos na literatura em relação ao treinamento de força para corredores altamente treinados explica o porquê de ainda não existir uma sólida fundamentação teórica que possa esclarecer os possíveis mecanismos envolvidos na melhora do rendimento aeróbio, com exceção ao único estudo realizado por Paavolainen et al. (1999a). Todos esses aspectos discutidos até o momento justificam a realização desta pesquisa e sua importância para servir de referência para outros pesquisadores e, principalmente, para os profissionais que trabalham na área da performance humana. Desta forma, este estudo teve como objetivo investigar os possíveis efeitos de três diferentes programas de treinamento de força (explosiva e pura) e do treinamento intervalado intenso, sobre as variáveis fisiológicas associadas ao VO 2 max e ao lactato em atletas treinados. A partir de tal estudo, foi possível obter interessantes informações, as quais explicam a melhora da performance, auxiliando os profissionais envolvidos com o esporte de alto rendimento na preparação de seus programas de treinamento desportivo.

7 4 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1. Validade e reprodutibilidade da IVO 2 max e do Tlim A utilização de índices que possam, com precisão, predizer a performance e servir de referência para a prescrição do treinamento desportivo tem, recentemente, merecido atenção da comunidade científica, principalmente pelas possíveis aplicações práticas que estas variáveis apresentam em comparação a outros índices menos precisos. A IVO 2 max e o Tlim são varáveis que têm apresentado uma alta reprodutibilidade (BILLAT et al., 1994b; LINDSAY et al., 1996) e, também, validade na predição da performance em provas de média e longa duração (LINDSAY et al., 1996; HILL; ROWELL, 1996). Além disso, o Tlim tem apresentado correlação significante, em ciclistas e nadadores, com o máximo déficit acumulado de oxigênio (DAO), o qual é considerado o padrão ouro para a avaliação da capacidade anaeróbia (FAINA et al., 1997). Em um interessante estudo realizado por Faina et al. (1997), verificou-se que 16% da energia utilizada durante o exercício realizado a 100% IVO 2 max, foi derivada do metabolismo anaeróbio. A prescrição do treinamento utilizando a IVO 2 max e o Tlim, tem sido um assunto central de diversos estudos e revisões (LAURSEN; JENKINS, 2002; LAURSEN et al., 2002). Parece consenso para muitos pesquisadores que o treinamento intervalado de alta intensidade é indispensável para a melhora da performance aeróbia em diferentes modalidades esportivas, principalmente em provas com duração superior a 1min.

8 5 Desta forma, Billat et al. (1999) sugerem que o treinamento intervalado seja realizado em séries de cinco repetições com as seguintes características: intensidade - 100% IVO 2 max, duração - 60% Tlim e recuperação ativa - 60% IVO 2 max, com a mesma duração do exercício. Este modelo de treinamento é interessante porque a IVO 2 max tem sido proposta como a intensidade mínima de corrida, ciclismo e natação para se atingir e manter o maior tempo possível o VO 2 max. Além disso, parece que 60% Tlim é o tempo necessário para que o VO 2 max possa ser atingido durante o exercício e sustentado durante um período que poderia determinar a melhora do VO 2 max, da IVO 2 max e da performance. Entretanto, é importante ressaltar que esta intensidade de exercício não é a única que possibilita o atleta atingir o VO 2 max durante o treinamento. Hill, Williams e Burt (1997) investigaram em corredores, o tempo que o VO 2 max pode ser sustentado a 92% e 100% IVO 2 max. Pôde-se verificar que os corredores atingiram o VO 2 max nas duas intensidades propostas e o tempo necessário para atingir o VO 2 max foi menor quando o exercício foi realizado a 100% VO 2 max. Porém, o tempo de manutenção no VO 2 max foi maior no exercício a 92% VO 2 max. Desta forma, pode-se sugerir que intensidades superiores a 92% IVO 2 max parecem ser interessantes para o treinamento intervalado, quando o objetivo é atingir e manter o VO 2 max, já que estas intensidades (< 100%) podem ser sustentadas por um tempo maior, determinando uma maior sobrecarga sobre o sistema aeróbio. Então, se o objetivo da sessão de treinamento é manter por mais tempo possível o VO 2 max, a intensidade poderia ser menor que a IVO 2 max. Quando o Tlim é utilizado para determinar a duração individualizada do tempo do exercício, deve-se considerar o tempo necessário para atingir o VO 2 max e o seu respectivo tempo de sustentação. Durante exercícios a 92% e a 100% VO 2 max, o Tlim apresenta uma grande variabilidade individual, podendo interferir na precisão de sua utilização para o controle do tempo do exercício. Além disso, no estudo realizado por Hill, Williams e Burt (1997), verificou-se que nenhum dos atletas avaliados alcançou o VO 2 max a 60% Tlim, sugerindo que esta duração parece não ser adequada para a prescrição da duração do estímulo. Desta forma, parece ser

9 6 necessário um tempo maior de exercício para se atingir o VO 2 max, principalmente quando os atletas realizam uma recuperação passiva entre as séries de exercícios. Assim, quando o objetivo é atingir o VO 2 max, a utilização do Tlim para prescrever a duração do exercício poderia não ser muito precisa, visto que os estudos supracitados têm apresentado resultados contraditórios no que se refere ao tempo necessário para atingir o VO 2 max em diferentes intensidades. Com isso, Hill, Williams e Burt (1997) têm sugerido que a utilização do TAVO 2 max para a prescrição da duração do exercício pode ser mais precisa que o Tlim Treinamento de força e endurance em indivíduos sedentários A associação do treinamento de força e de endurance interferindo na performance tem sido alvo de muitos estudos e revisões; porém, com resultados contraditórios, sugerindo a necessidade de mais investigações em torno desse tema. Primeiramente, é consenso na literatura que o treinamento de força e de endurance determinam diferentes adaptações. Tem sido demonstrado que o treinamento de endurance não aumenta a força (HICKSON; ROSENKOETTER; BROWN, 1980) e o treinamento de força, por sua vez, pode induzir ou não ao aumento no VO 2 max (HURLEY et al., 1984). Alguns estudos têm sugerido que o desenvolvimento de força é prejudicado quando é adicionado um treinamento de endurance combinado ao de força em indivíduos sedentários (HICKSON; ROSENKOETTER; BROWN, 1980; DUDLEY; DJAMIL, 1985). Outros, porém, têm encontrado pouca interferência no aumento da força quando associada ao treinamento aeróbio (SALE et al., 1990). Um outro aspecto interessante está relacionado às adaptações do treinamento de força como a diminuição da atividade das enzimas oxidativas, o aumento da massa muscular e o aumento na utilização das fibras de contração rápida, as quais poderiam causar um impacto negativo sobre o VO 2 max (SALE et al., 1990). Entretanto, a questão que permanece é se essas mudanças ocorrem na mesma magnitude quando o treinamento de força é associado ao treinamento aeróbio, prejudicando o aumento da potência aeróbia máxima. Entretanto, alguns estudos investigaram a interação entre o treinamento de força e de endurance fornecendo fortes evidências que o

10 7 treinamento simultâneo não prejudica o desenvolvimento da capacidade cardiorrespiratória, quando mensurada por meio do VO 2 max (McCARTHY; POZNIAK; AGRE, 2002). Um interessante estudo realizado por McCarthy et al. (1995) teve como objetivo investigar a associação do treinamento de força máxima e de endurance sobre o VO 2 pico (consumo de oxigênio de pico) e o ganho de força em 30 homens sedentários divididos em três grupos. Foram realizados oito exercícios constituídos por três séries com seis repetições em cada uma delas. A carga foi máxima para este número de repetições com 75s de intervalo entre as séries. O treinamento de endurance foi realizado em uma bicicleta ergométrica com uma intensidade de 70% da freqüência cardíaca de reserva durante 50min. Após o treinamento, pôde-se verificar um aumento no VO 2 pico nos três grupos (treinamento de força máxima, de endurance e combinado). É importante ressaltar que o aumento maior foi no grupo que realizou o treinamento combinado de força e endurance. Além disso, o aumento de força do grupo combinado foi semelhante ao grupo que treinou apenas força. Estes resultados sugerem que o treinamento de força, associado ao aeróbio, pode aumentar a força e o VO 2 pico. Estes resultados estão de acordo com outros investigadores que sugerem que o treinamento de força não prejudica o desenvolvimento da potência aeróbia máxima (HICKSON; ROSENKOETTER; BROWN, 1980; DUDLEY; DJAMIL, 1985), estando coerente com a hipótese da limitação central para o VO 2 max quando se utilizam grandes grupos musculares, como na corrida. Isto pode ocorrer, embora o treinamento de força determine adaptações periféricas diferentes do treinamento aeróbio como redução do número de mitocôndrias, capilarização e enzimas oxidativas. Um outro aspecto importante a ser destacado nesse estudo é que o treinamento de endurance não prejudicou o desenvolvimento de força como reportado por outros investigadores. Por outro lado, Dudley e Djamil (1985) demonstraram que o treinamento de endurance pode prejudicar o desenvolvimento de força. Neste estudo os sujeitos foram submetidos a um treinamento de força isocinético constituído por duas séries de 30s de máximo esforço, com uma velocidade angular de 4,19 rad.s -1. O grupo que realizou o treinamento combinado de força e endurance apresentou um menor aumento no torque máximo em várias velocidades angulares quando comparado ao grupo que realizou o treinamento de

11 8 força isoladamente. Em contrapartida, o treinamento de força associado ao de endurance não prejudicou o desenvolvimento da potência aeróbia. O grupo combinado (força e endurance) apresentou um maior aumento no VO 2 pico que o grupo que realizou apenas o treinamento de endurance. Assim, a consideração mais relevante é que o treinamento de endurance pode interferir na capacidade do sistema neuromuscular para produzir força máxima. Kraemer et al. (1995) mostraram que o treinamento de endurance prejudicou a hipertrofia das fibras do tipo I quando associado ao treinamento de força. Para investigar o principal mecanismo associado com mudanças na força, McCarthy, Pozniak e Agre (2002) realizaram um estudo que teve como objetivo avaliar a influência de um treinamento simultâneo (3 dias semana / 10 semanas) de força e endurance na morfologia e na ativação neural muscular em indivíduos sedentários. Foi testada a hipótese de que o treinamento combinado poderia limitar a hipertrofia muscular. Para a realização do estudo foram utilizados 30 indivíduos divididos em três grupos: treinamento de força (S), endurance (E) e treinamento combinado de força e endurance (CC). O treinamento de força foi constituído por exercícios de membros inferiores realizados com seis repetições máximas (três séries) e com 75s de intervalo entre as séries. O treinamento de endurance foi realizado na bicicleta ergométrica em uma intensidade referente a 70% freqüência cardíaca de reserva durante 50min. O grupo combinado realizou o exercício de força e endurance na mesma sessão. A ordem dos treinamentos S e E foi alternada a cada dia e com aproximadamente 20min de intervalo. Os autores apontaram um aumento na área dos extensores do joelho (cross-sectional area - CSA) após o treinamento para os grupos S (12%), CC (14%) e E (3%). Os grupos S e CC apresentaram aumentos similares e diferentes do grupo E. A área das fibras do tipo I aumentou 18,5% no grupo S e 12,5% no grupo CC. É interessante notar que ambos os grupos S e CC tiveram aumentos similares na área das fibras do tipo II (24% e 28%) e na média das fibras por área (21% e 23%), respectivamente. O torque isométrico máximo aumentou em ambos os grupos (S = 22 e CC = 14 N/m) sem, entretanto, um aumento na atividade eletromiográfica indicando, assim, a ausência de adaptação neural. Estes resultados sugerem que o

12 9 treinamento simultâneo realizado três vezes por semana não prejudica a hipertrofia muscular quando comparado ao grupo que realizou apenas o treinamento de força. Apenas alguns estudos demonstraram que o desenvolvimento da força é prejudicado quando é realizado o treinamento simultâneo. Isto tem sido atribuído às diferenças nos programas de treinamentos (SALE et al., 1990; LEVERITT et al., 1999). Estas variáveis incluem o volume, a duração, a freqüência, a intensidade, o modo ou tipo de treinamento de força e de endurance, além do estado de condicionamento dos sujeitos. A freqüência do treinamento durante a semana é um aspecto interessante, encontrado tanto nos programas de treinamento combinado que induzem prejuízo no desenvolvimento da força, quanto nos programas que não observaram tal prejuízo. Os estudos que utilizaram treinamento simultâneo por cinco ou seis dias na semana mostraram prejuízo no desenvolvimento da força quando comparados aos grupos que treinaram apenas força (HICKSON; ROSENKOETTER; BROWN, 1980; DUDLEY et al., 1985; BELL et al., 2000). Neste mesmo estudo, McCarthy, Pozniak e Agre (2002) encontraram um aumento similar na hipertrofia nos grupos S e CC, quando avaliada em níveis macroscópico e microscópico, sugerindo que o treinamento combinado não prejudica o desenvolvimento da hipertrofia e da força. Por outro lado, Kraemer et al. (1995) e Bell et al. (2000) mostraram um prejuízo no desenvolvimento da força com 12 semanas de treinamento combinado, quando comparado ao treinamento de força isolado. Os mesmos explicam que o mecanismo poderia ser as limitações na hipertrofia das fibras do tipo I. Bell et al. (2000) encontraram um aumento similar nas áreas das fibras dos tipos I e II para o grupo que realizou somente treinamento de força, enquanto o grupo que realizou o treinamento combinado mostrou um aumento significante apenas nas fibras do tipo II. Outros investigadores têm postulado que o treinamento de força determina uma melhora da performance aeróbia sem modificações significantes no VO 2 pico. Hickson, Rosenkoetter e Brown (1980) mostraram que o treinamento de força máxima realizado durante 10 semanas aumentou o VO 2 max em 4% durante o exercício realizado na bicicleta ergométrica sem alteração durante a corrida na esteira. Por outro lado, após o treinamento, o tempo de exaustão aumentou 47% e 12% durante o exercício realizado na bicicleta e na esteira, respectivamente. Estes

13 10 resultados sugerem que adaptações neuromusculares podem explicar, em parte, a melhora da performance sem alteração na potência aeróbia máxima. Resultados semelhantes foram encontrados por Hickson, Rosenkoetter e Brown (1988), os quais investigaram os efeitos do treinamento de força máxima sobre a força, o VO 2 max, o tempo de exaustão e a performance a 85% do VO 2 max durante o ciclismo e a corrida na esteira. Pôde-se verificar um aumento médio na força máxima de 30% nos membros inferiores sem mudanças nas circunferências e áreas das fibras; sugerindo, assim, adaptações neurais determinando um aumento no recrutamento de unidades motoras sem alterações bioquímicas. Em relação à performance aeróbia foram encontrados aumentos de 11% e 13% no tempo de exaustão durante o ciclismo e a corrida, respectivamente. Além disso, foi demonstrado um aumento da performance de longa duração apenas no ciclismo sem, entretanto, mudanças no VO 2 max durante o ciclismo e a corrida na esteira. É importante ressaltar que o treinamento de força, com duração de dois a três meses, pode aumentar o conteúdo de creatina fosfato, ATP (trifosfato de adenosina), glicogênio muscular e, também, aumento na velocidade de ressíntese de ATP e hipertrofia das fibras de contrações lenta e rápida (COSTILL et al., 1979) justificando, em parte, a melhora do tempo de exaustão observado neste estudo. Por outro lado, a melhora da performance de longa duração pode ser explicada pelo menor recrutamento de fibras musculares de contração rápida durante o exercício submáximo para a mesma carga de trabalho no ciclismo. Isto porque o incremento da força de membros inferiores após o treinamento determina uma redução no pico de tensão desenvolvida em cada pedalada. Desta forma, o menor recrutamento de fibras rápidas é acompanhado pela menor redução no conteúdo de ATP e, provavelmente, uma menor depleção de glicogênio muscular encontrado nas fibras brancas. A falta de melhora no VO 2 max pode ser explicada pela constatação de que o exercício agudo de força provoca um aumento no consumo de oxigênio inferior a 50% do VO 2 max. Em um estudo de Hurley et al. (1984), foi observado que o treinamento de força para membros superiores e inferiores, constituídos de 8 a 12 exercícios, determinou um gasto energético similar ao encontrado durante a caminhada na esteira a 6,4km/h. Assim, esta intensidade determinada no treinamento de força parece não ser um estímulo suficiente para a melhora do VO 2 max.

14 11 Por outro lado, o treinamento em circuito com pesos tem mostrado resultados significativos para a melhora do VO 2 max em indivíduos sedentários. Provavelmente isto pode ser explicado devido à intensidade (80% freqüência cardíaca máxima), na qual o treinamento é realizado envolvendo séries com várias repetições e curtos períodos de intervalos (GETTMAN; WARD; HAGAN, 1982; HAENNEL et al., 1989). Estes estudos têm encontrado aumentos superiores a 12,5% no VO 2 max após o treinamento em circuito com pesos com duração de 9 a 20 semanas, embora os sujeitos utilizados tenham apresentado um baixo nível de capacidade cardiorrespiratória (VO 2 max < 40 ml/kg/min) e estes achados podem não ser reproduzidos em atletas. Kaikkonen et al. (2000) investigaram os efeitos do treinamento em circuito com pesos (CWT) em 90 indivíduos voluntários divididos em três grupos (CWT, endurance e controle) durante 12 semanas. O treinamento do grupo CWT foi constituído por três séries (40s de exercício e 20s repouso) com 10 estações cada, tendo a duração de 40min cada sessão. Os exercícios foram realizados em uma intensidade referente a 20% de 1RM e com uma freqüência cardíaca alvo de 70% a 80% da freqüência cardíaca máxima, a qual foi controlada por meio da velocidade empregada nos exercícios. O grupo endurance realizou exercícios de caminhada, ciclismo, esqui ou jogos por 40min na mesma freqüência cardíaca alvo do grupo CWT. Ambos os grupos realizaram três sessões por semana. Após o programa de treinamento foram encontrados aumentos no VO 2 max de 11% e 12% nos grupos CWT e endurance, respectivamente. Entretanto, a média de aumento no VO 2 max em estudos que utilizaram o treinamento de circuito com pesos tem sido 5,1% para os homens e 8,0% para as mulheres (GETTMANN; POLLOCK, 1981). Desta forma, pode-se concluir que o treinamento em circuito com pesos caracterizados por elevado número de repetições com curtos períodos de repouso parecem determinar uma sobrecarga no sistema cardiovascular e metabólico suficiente para aumentar VO 2 max de indivíduos sedentários. Mais recentemente, Marcinik et al. (1991) investigaram o efeito do treinamento de força na resposta do lactato sangüíneo durante o exercício realizado na bicicleta ergométrica. Neste estudo os sujeitos realizaram um treinamento de força, constituído por dez exercícios, utilizando 8 a 12 repetições (supino horizontal, rosca direta e puxador) e de 15 a 20 repetições (flexão do quadril, mesa extensora,

15 12 mesa flexora, flexão dos braços, extensão das pernas sentado, agachamento e abdominal) durante 10 semanas, realizado em uma freqüência semanal de três vezes. Os resultados encontrados são semelhantes a outros estudos que mostram melhora da performance sem alteração significante no VO 2 max. Porém, o limiar de lactato, o qual não havia sido investigado anteriormente, apresentou um aumento de 12% após o treinamento de força acompanhado por uma melhora na performance aeróbia de 33% a uma intensidade de 75% do VO 2 max. Além disso, foi verificada uma redução significante na concentração de lactato sangüíneo durante o exercício submáximo a 55%, 65%, 70% e 75% VO 2 max. Estes resultados podem ser explicados por existir um menor recrutamento das fibras de contração rápida e, também, uma menor oclusão do fluxo sangüíneo como resultado de uma redução no percentual de pico de força requerido em cada pedalada após o treinamento. Isso provavelmente pode influenciar mais na resposta do lactato sangüíneo (produção e remoção) que no consumo de oxigênio (HAGBERG et al., 1981). Os resultados referentes ao treinamento de força na resposta do lactato sangüíneo em indivíduos sedentários não são conclusivos, principalmente devido à falta de trabalhos relacionados ao referido tema. Somente um estudo conhecido mostrou aumento no limiar de lactato como resultado do treinamento de força (MARCINIK et al., 1991) Treinamento de força e endurance em atletas de elite Está bem documentado na literatura que atletas de endurance, os quais continuam seus treinamentos por períodos prolongados, atingem um momento no qual o VO 2 max e a performance aeróbia não se modificam mais, embora possa existir melhora da performance sem modificação do VO 2 max. Isto parece ser particularmente verdadeiro quando os atletas se utilizam exclusivamente do treinamento contínuo e de intensidade submáxima (LINDSAY et al., 1996). Entretanto, quando o treinamento intervalado de alta intensidade (LINDSAY et al., 1996) ou de força/velocidade (PAAVOLAINEN; HÄKKINEN; RUSKO, 1991; PAAVOLAINEN; NUMMELA; RUSKO, 1999b; HOFF; HELGERUD; WISLOFF, 1999; BISHOP et al., 1999) é realizado por estes atletas de endurance, o VO 2 max pode

16 13 não se modificar, mas a EM e a performance aeróbia, principalmente no exercício de alta intensidade (90% - 120% VO 2 max), parecem melhorar. Lindsay et al. (1996) verificaram, em um grupo de ciclistas treinados, o qual inicialmente utilizou exclusivamente o treinamento contínuo de intensidade submáxima, durante quatro semanas, que não houve modificações nos índices fisiológicos de caráter aeróbio e na performance. Posteriormente, com a inclusão de seis sessões de treinamento intervalado de alta intensidade, distribuídas ao longo de quatro semanas, os atletas melhoraram a IVO 2 max, o tempo de exaustão a 150% do VO 2 max e a performance na distância de 40Km contra-relógio. Billat et al. (1999) verificaram, em um grupo de corredores de meiadistância, que a inclusão de uma sessão semanal de treino na IVO 2 max durante quatro semanas, foi suficiente para a melhora da IVO 2 max, sem modificação do VO 2 max, já que existiu a melhora da EC. Paavolainen, Häkkinen e Rusko (1991) investigaram os efeitos de seis semanas de treinamento de força explosiva em esquiadoras de elite cross-country. Nas três primeiras semanas, o treinamento foi dividido em 34% de força - 66% de endurance e, nas três últimas semanas, foi alterado para 42% de força - 58% de endurance para o grupo experimental. Para o grupo controle, nas três primeiras semanas, o treinamento foi dividido em 83% de endurance - 14% de resistência de força - 3% de força explosiva e, nas três últimas semanas, foi alterado para 87% de endurance e 13% de resistência de força (100 repetições). O treinamento de força foi constituído por força explosiva (saltos com baixa carga e alta velocidade), força máxima (agachamento com pesos a 70% e 90% da carga máxima) e velocidade específica para esquiadores. O aumento da força explosiva apenas para o grupo experimental não foi acompanhado por alterações no limiar aeróbio (2mM), no LAn (4mM) e no VO 2 max após o treinamento. É importante ressaltar que foi realizado um teste especifico utilizando o esqui na esteira para a determinação das variáveis aeróbias. O treinamento de força explosiva utilizado simultaneamente ao treinamento de endurance determinou mudanças na performance neuromuscular, como demonstrado pelo aumento significante na altura máxima no teste de impulsão vertical (jump test). Estes resultados sugerem que o desenvolvimento de força não pode ser prejudicado pelo treinamento aeróbio em atletas altamente treinados, embora

17 14 alguns estudos tenham mostrado que o treinamento de endurance prejudica o desenvolvimento de força em sujeitos sedentários (HICKSON; ROSENKOETTER; BROWN, 1980; HUNTER et al., 1987). Como o treinamento durou apenas seis semanas, uma possível explicação para o desenvolvimento de força pode ser encontrada principalmente nas adaptações neurais (HÄKKINEN; KOMI, 1985b). Mais interessante ainda são os dados sobre a adição do treino de força/velocidade ao treino de endurance em atletas altamente treinados. Paavolainen et al. (1999a) estudaram, em atletas de endurance, os efeitos da adição do treinamento de força explosiva (32% do volume total do treino) sobre a performance aeróbia. O treinamento para o grupo experimental consistiu de repetições de velocidade (20m e 100m), saltos pliométricos (com e sem peso) e exercícios de extensão/flexão de pernas com exercícios resistidos. Enquanto o grupo controle (que só realizou treino de endurance) não apresentou melhora na performance (5km) e na EC, tendo melhorado, entretanto, o VO 2 max; o grupo que realizou o treino de força explosiva melhorou a força de salto, a performance (5km) e a EC, sem modificar o limiar de lactato e o VO 2 max. A melhora da performance obtida na distância de 5km após nove semanas de treinamento específico de força explosiva pode ser explicada em parte por adaptação neural. Desta forma, parece que o desempenho aeróbio não é influenciado apenas pela potência aeróbia e pela EC, mas, também por características neuromusculares e anaeróbias (GREEN; PATLA, 1992). O termo características neuromusculares representa a interação entre o sistema neural e muscular incluindo a ativação neural das fibras musculares por meio da contração e do relaxamento. Estas características que podem alterar a EC são: a regulação do chamado stiffness muscular, o qual representa a capacidade de absorver e restituir a potência durante um vigoroso CAE (ciclo alongamentoencurtamento) como ocorre durante a corrida (SPURRS; MURPHY; WATSFORD, 2003); a intensidade dos impulsos neurais; a sincronização e o recrutamento das unidades motoras (PAAVOLAINEN; NUMMELA; RUSKO, 1999b). A capacidade do músculo em armazenar e utilizar a energia elástica é importante em movimento que envolve o CAE como ocorre na corrida. CAE é uma combinação da contração muscular excêntrica seguida imediatamente por uma contração concêntrica, fornecendo, assim, uma vantagem fisiológica na qual a força

18 15 muscular desenvolvida durante a contração concêntrica é superior e mais eficiente quando precedida por uma contração excêntrica (TURNER; OWINGS; SCHWANE, 2003). A força desenvolvida com um pré-estiramento muscular durante a contração excêntrica, como nos exercícios pliométricos, gera uma força adicional na contração concêntrica sem um proporcional aumento na energia utilizada para esta contração. Mais recentemente, Spurrs, Murphy e Watsford (2003) investigaram os efeitos do treinamento de força por meio de exercícios pliométricos na performance obtida na distância de 3km em corredores de elite. O grupo experimental realizou seis semanas de treinamento pliométrico com duas sessões nas três primeiras semanas e três sessões até o final do programa. É importante ressaltar que o treinamento aeróbio não foi manipulado e os atletas treinavam um volume de 60km a 80km por semana. O grupo controle que realizou apenas o treinamento de endurance não apresentou alterações no VO 2 max, no limiar de lactato, na EC e na performance obtida na distância de 3km. Por outro lado, o grupo experimental, o qual realizou o treinamento de pliometria associado ao treinamento aeróbio, melhorou a EC e a performance (3km) sem, entretanto, mudanças significantes no VO 2 max e no limiar de lactato. O aumento na performance de 2,7% foi similar ao encontrado por Paavolainen et al. (1999a) na distância de 5km após nove semanas de treinamento de força explosiva. Segundo os autores, o treinamento de pliometria pode aumentar o stiffness muscular levando à melhora da EC, justificando, assim, o aumento na performance. Desta forma, o mecanismo envolvido no aumento da EC parece estar relacionado às mudanças no MTS (Musculotendinous Stiffness) determinadas pelo treinamento de pliometria, o qual poderia aumentar a potência reativa no CAE levando a um menor gasto energético durante a corrida. Assim, tais adaptações poderiam resultar em mudanças no comprimento e/ou freqüência das passadas. Em outro recente estudo, Turner, Owings e Schwane (2003) investigaram os efeitos de seis semanas de treinamento força (pliometria) em corredores que não eram altamente treinados. Os exercícios de pliometria foram realizados três vezes por semana para o grupo experimental, enquanto o grupo controle realizou apenas o treinamento de endurance. O resultado mais importante

19 16 desse estudo foi que o treinamento de força determinou um aumento (2% a 3%) na EC. Dados semelhantes foram obtidos por Hoff, Helgerud e Wisloff (1999), quando estudaram os efeitos da adição do treinamento de força pura para membros superiores (3 x 6 repetições máximas, 3 vezes/semana) sobre a performance aeróbia em esquiadoras. O grupo que realizou o treino de força e endurance melhorou a carga máxima (1RM), a EM, o Tlim (100% VO 2 max), sem modificação do LAn e do VO 2 max. Já o grupo controle (só treino de endurance), melhorou apenas o Tlim (100% VO 2 max), porém em menor percentual que o grupo experimental. Contrariamente aos estudos anteriores (HOFF; HELGERUD; WISLOFF, 1999; PAAVOLAINEN et al., 1999a), os quais encontraram melhora na performance aeróbia com o treinamento de força explosiva e força máxima, Bishop et al. (1999) realizaram um estudo para investigar os efeitos do treinamento de resistência de força (resistência muscular localizada) em ciclistas treinados. O treinamento de resistência de força foi constituído pelo seguinte programa: uma série de 15 repetições com 50% da força máxima, duas séries de oito repetições com 70% da força máxima e três séries de cinco repetições com 80% da força máxima. Após 12 semanas de treinamento, a força máxima no agachamento aumentou 35,9% para o grupo experimental e 3,75% para o grupo controle. Por outro lado, não foram encontradas diferenças significantes no VO 2 pico, no limiar de lactato, na performance, na área das fibras tipos I e II e no percentual das fibras (tipos I, IIa e IIb). É importante ressaltar que neste estudo, a performance foi mensurada durante o exercício na bicicleta ergométrica, realizado com a maior potência possível durante 60min, diferentemente do estudo realizado por Paavolainen et al. (1999a). Investigadores estes que, por sua vez, utilizaram a distância de 5km de corrida para mensurar a performance, a qual parece ser mais dependente da potência aeróbia e menos da capacidade aeróbia, quando comparada às provas com duração superior a 30min, as quais dependem mais da capacidade aeróbia. Com base nestes estudos, é possível verificar que: 1) Pode existir melhora da performance aeróbia, principalmente, em exercícios de alta intensidade (> 90% VO 2 max), sem modificação do VO 2 max, em parte, às custas da melhora da EM;

20 17 2) A melhora da performance nestas condições parece depender da execução de exercícios de alta intensidade (> 90% VO 2 max) e que, portanto, devem ser realizados de modo intermitente. 3) É possível que haja transferência do treino de força/velocidade para a melhora da performance aeróbia. Os mecanismos fisiológicos que explicam estas adaptações ainda não são completamente compreendidos; contudo, pelo menos duas possibilidades podem ser propostas. A primeira é que o treino intervalado ou de força/velocidade recrutem, além dos outros tipos de fibras, as fibras do tipo IIb, as quais dificilmente são recrutadas nas atividades cotidianas e no treino contínuo de endurance. Existem dados (KRAEMER; FLECK; EVANS, 1996; KRAEMER et al., 1995) comprovando que, nas primeiras semanas do treino de força, existe uma interconversão das fibras dos tipos IIb para IIa (fisiológica e bioquimicamente mais semelhante ao tipo I) e que são mais econômicas (menos gasto energético para a mesma tensão) que as do tipo IIb, em intensidades submáximas, como é o caso do exercício de endurance (WENDT; GIBBS, 1973; COYLE, 1995). Outra possibilidade é que os treinos intervalados ou de força/velocidade, realizados em espaços curtos de tempo (4-6 semanas), melhoram a força máxima sem modificar a hipertrofia muscular, comumente chamada de adaptação neural ao treinamento (KRAEMER et al., 1996). De acordo com Noakes (1988), a IVO 2 max não seria influenciada só pelo VO 2 max e pela EM mas, também, pelo chamado fator de potência muscular, o qual é relacionado com as características neuromusculares e anaeróbias, as quais, por sua vez, podem ser melhoradas com os treinos intervalados e/ou de força/velocidade Potência anaeróbia e características neuromusculares Vários estudos têm mostrado que o VO 2 max é um bom preditor da performance em eventos que requerem uma elevada potência aeróbia como em corridas de 1,5km e 5km. Por outro lado, outros fatores, tais como: a EC e a velocidade máxima atingida durante um teste incremental, são considerados melhores preditores da performance que o VO 2 max em grupos homogêneos de

21 18 atletas que participam em eventos de endurance (NOAKES; MYBURGH; SCHALL, 1990). Noakes (1988) e Green e Patla (1992) sugerem que o VO 2 max e as performances de endurance podem ser limitados não somente por fatores centrais relacionados ao consumo de oxigênio, mas, também, pelos chamados fatores de potência muscular, os quais representam a interação entre as características neuromusculares e anaeróbias. O mesmo autor sugere que a IVO 2 max apresenta uma melhor capacidade para a predição da performance quando comparada ao VO 2 max. Deste modo, a questão preponderante, então, é o que determina a IVO 2 max. Noakes (1988) afirma que estes fatores são provavelmente a potência muscular e/ou as características neuromusculares. Desta forma, a IVO 2 max tem sido utilizada por alguns autores para mensurar os fatores de potência muscular em corredores de endurance. A potência anaeróbia representa a capacidade para fornecer e utilizar a energia durante o exercício na ausência de oxigênio (JUNG, 2003). O termo características neuromusculares representa a interação entre os sistemas neural e muscular incluindo a ativação neural das fibras musculares por meio da contração e do relaxamento. Paavolainen, Nummela e Rusko (1999b) definem potência muscular como sendo a capacidade do sistema neuromuscular para produzir potência durante o exercício máximo quando a produção de energia glicolítica e/ou oxidativa são altas e, assim, a capacidade de contração muscular pode ser limitada. Existem evidências mostrando claramente que o treinamento de força (pura e explosiva) pode ter um efeito positivo na potência anaeróbia e nas características neuromusculares promovendo alterações nos sistemas nervoso e muscular. As alterações determinadas pelo treinamento de força (pura e explosiva) sobre o sistema muscular incluem o aumento na atividade das enzimas anaeróbias, o aumento na produção de força, o aumento na quantidade de glicogênio muscular e algumas alterações nas fibras musculares (ABERNATHY et al., 1994). Vários estudos têm mostrado com clareza os efeitos do treinamento de força (pura e explosiva) na performance de endurance em diversas modalidades

22 19 esportivas. Entretanto, o que parece não estar claro é o impacto da potência anaeróbia e das características neuromusculares sobre a performance de corredores em eventos predominantemente aeróbios. Fortes evidências indicam que estes fatores anaeróbios, os quais representam a interação entre as características neuromusculares e anaeróbias, podem desempenhar um papel importante na performance aeróbia, principalmente, quando os atletas apresentam características aeróbias similares. Bulbulian et al. (1986) realizaram um estudo que teve como objetivo determinar a contribuição dos fatores anaeróbios na performance de 12 corredores de cross-country. Os autores concluíram que a capacidade de trabalho anaeróbia contribuiu significantemente para o VO 2 max, para o limiar ventilatório e para a EC. Entretanto, um aumento na performance de corrida devido à melhora dos fatores anaeróbios (características neuromusculares e anaeróbias) como resultado do treinamento de força é amplamente apenas teorizado, com exceção dos resultados encontrados por Paavolainen et al. (1999a), os quais mostraram que o treinamento de força explosiva aumentou as características neuromusculares como resultado da melhora da potência muscular e da EC, a qual possibilitou um aumento na performance na distância de 5km em corredores. Apesar destes resultados encontrados, parece estar faltando uma sólida fundamentação dos estudos que forneceram dados indicando que o treinamento de força em corredores altera as características neuromusculares e anaeróbias, determinado, assim, a melhora do rendimento em eventos predominantemente aeróbios. Recentemente tem sido sugerido que o pico de velocidade no teste anaeróbio máximo de corrida (V mart ) é influenciado não somente pela capacidade e potência anaeróbias mas, também, pelas características neuromusculares, as quais podem ser utilizadas para mensurar a potência muscular sem a influência do VO 2 max. O V mart é um teste incremental constituído por séries com duração de 20s na esteira com 100s de intervalo até a exaustão voluntária. Estudos têm mostrado que o pico de velocidade obtido no teste V mart apresenta uma alta correlação com a performance nas distâncias de 100m, 200m, 400m e 1500m em corredores, com o DAO e com a velocidade máxima na corrida de 30m (RUSKO; NUMMELA; MERO, 1993).

23 20 Paavolainen, Nummela e Rusko (1999b) realizaram um estudo que teve como objetivo investigar a importância das características neuromusculares e da potência muscular na performance obtida na corrida de 5km em corredores. Foram utilizados 17 corredores de cross-country, os quais realizaram as mensurações do VO 2 max e da EC, da potência muscular (V mart ) e das variáveis neuromusculares (V 20m, tempo de contato e freqüência de passadas). O tempo de contato e a freqüência de passadas foram determinados por intermédio de uma plataforma de força durante os testes máximos nas distâncias de 20m e 5Km. Neste estudo, verificou-se claramente que o VO 2 max, EC e as características neuromusculares (V 20m, tempo de contato) foram significantemente correlacionados com a performance nos 5km. O teste V mart que representa a potência muscular, também foi significantemente correlacionado (r = 0,68) com a performance nos 5Km. Estes resultados indicam que a capacidade e potência anaeróbias juntamente com as características neuromusculares são importantes para a performance de atletas que participam em eventos de endurance. Durante as corridas de meio fundo e cross-country em subidas, a energia gasta pode exceder a potência aeróbia máxima e os atletas podem ser hábeis em manter uma alta velocidade durante o percurso, embora haja uma alta concentração de lactato muscular e sangüíneo (DI PRAMPERO et al., 1993). Isto enfatiza a importância do fator de potência muscular (capacidade do sistema neuromuscular em produzir potência durante o exercício máximo quando as produções de energia glicolítica e/ ou oxidativa são elevadas e a contratilidade muscular pode ser limitada) em esportes de endurance. Noakes (1988) tem sugerido que o pico de velocidade sustentado por 1min no final do teste incremental durante a corrida, poderia ser utilizado para mensurar a potência muscular em corredores de endurance. Isto explica a correlação encontrada por Paavolainen et al. (1999a) entre o VO 2 max demand e a performance na distância de 5km. A velocidade máxima atingida em um teste incremental durante a corrida na esteira foi calculada por meio do VO 2 max demand. No estudo realizado por Paavolainen et al. (1999a) a inclinação da esteira foi aumentada (velocidade constante) nos últimos estágios do teste. Por isto a performance de corrida na esteira foi calculada não pela IVO 2 max, mas pelo O 2

24 21 demand no último minuto antes da exaustão (VO 2 max demand), utilizando a equação do American College of Sports Medicine (1991): VO 2 (ml/kg/min) = 0,2 x v (m/min) + 0,9 x inclinação x v (m/min) + 3,5; onde: v é a velocidade da esteira. As características neuromusculares e o teste V mart foram correlacionados com a performance na distância de 5km e o V mart também foi correlacionado com o tempo de contato e com a velocidade durante o teste de 20m (V 20m ) indicando a contribuição das características neuromusculares e anaeróbias para o teste de V 20m. Uma outra consideração interessante é a importância das características neuromusculares e da potência muscular para a performance de corridas aeróbias em grupos homogêneos de corredores, os quais apresentam uma alta potência aeróbia máxima. Isto pode ser ilustrado quando são analisados os resultados de dois corredores com valores semelhantes de VO 2 max e LAn, embora a performance no 5km tenha sido diferente (18min e 20s x 17min e 31s). Entretanto, estes corredores apresentaram diferentes valores de EC, V mart, V 20m e outras características neuromusculares, as quais poderiam explicar as diferenças no nível de performance dos atletas. Estes resultados sugerem que o VO 2 max, a EC, as características neuromusculares e a potência muscular foram relacionadas com a performance na distância de 5Km em corredores altamente treinados. Entretanto, ainda assim, mais pesquisas são necessárias para tentar identificar estes fenômenos fisiológicos determinados pelo treinamento de força em corredores Efeitos fisiológicos do treinamento de força A força muscular pode ser definida como força ou tensão máxima que um músculo ou grupo muscular consegue exercer contra uma resistência (POWERS; HOWLEY, 2000). Os exercícios utilizados para o treinamento de força podem ser classificados em três categorias de acordo com as ações musculares concêntrica, excêntrica e estática. A contração isotônica pode ser denominada também de contração dinâmica ou concêntrica, significando que o músculo se encurta durante a sua ação.

25 22 Por outro lado, a contração isométrica ocorre quando se desenvolve uma tensão sem qualquer modificação aparente no comprimento externo do músculo, sem, portanto, alteração no ângulo articular. Esse tipo de ação também pode ser denominado de contração estática. As contrações excêntricas referem-se ao alongamento de um músculo durante a sua ação com movimento articular, sendo assim, também uma contração dinâmica. E, finalmente, a contração isocinética compreendida como a tensão desenvolvida pelo músculo ao encurtar-se com velocidade máxima e constante em todos os ângulos articulares durante toda a amplitude de movimento. Antes dos esclarecimentos sobre os programas de treinamento de força (força pura, potência e resistência de força) é importante definirmos a idéia de repetição máxima (RM). Uma repetição máxima é a carga máxima ou peso máximo que um grupo muscular consegue deslocar durante a repetição dinâmica completa de determinado movimento. Esse conceito de uma repetição máxima (1RM) tem sido amplamente utilizado para a mensuração da força isotônica dinâmica e, também, para a prescrição da sobrecarga do treinamento. Alguns estudos têm sugerido que o maior desenvolvimento de força é obtido quando utilizamos séries com seis repetições máximas (6RM) realizadas três vezes por semana (WILMORE; COSTILL, 2001). Entretanto, quando o objetivo do treinamento é o aprimoramento da resistência muscular (também denominada, mais recentemente, de residência de força) têm sido utilizadas séries com várias repetições à baixa sobrecarga (20RM a 30RM). Para o desenvolvimento de potência muscular ou força explosiva (8 a 12 repetições) a ênfase maior parece ser na alta velocidade, na qual os movimentos devem ser realizados, principalmente, na fase concêntrica (BADILLO; AYSTARÁN, 2001). Os mecanismos responsáveis para o desenvolvimento de força podem ser divididos em adaptações neurais, as quais parecem estar mais relacionadas com períodos curtos de treinamento (12 semanas) e fatores musculares envolvidos em programas de treinamento de longa duração ocasionando, assim, um aumento no tamanho das fibras musculares determinando, portanto, um papel significativo no desenvolvimento de força. Vários estudos têm mostrado que o treinamento de força aumenta a performance aeróbia e de força sem, entretanto, causar alterações bioquímicas nas fibras musculares determinando, assim, uma provável hipertrofia muscular

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