EFEITO DO EXERCICIO DE FORÇA NO SUBSEQUENTE EXERCICIO CARDIOVASCULAR NO STEP:

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1 UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO 2º CICLO EM CIÊNCIAS DO DESPORTO, ESPECIALIZAÇÃO EM AVALIAÇÃO E PRESCRIÇÃO NA ATIVIDADE FÍSICA EFEITO DO EXERCICIO DE FORÇA NO SUBSEQUENTE EXERCICIO CARDIOVASCULAR NO STEP: Estudo centrado no défice inicial de oxigénio e no dispêndio energético oxidativo CRISTIANO ANTÓNIO PINTO DA SILVA Orientadores: Prof.ª Dr.ª Catarina Abrantes Prof. Dr. Victor Reis VILA REAL, 2013

2 Dissertação apresentada à UTAD, no DEP-ECHS, como requisito para obtenção do grau de Mestre em Ciências do Desporto- Especialização em Avaliação e Prescrição na Atividade física, cumprindo o estipulado na alínea b) do artigo 6º do regulamento dos cursos de 2ºs Ciclos de Estudo em Ensino da UTAD, sob orientação da Professora Doutora Catarina Isabel Neto Gavião Abrantes e do Professor Doutor Victor Reis.

3 Agradecimentos A realização desta dissertação marca um passo importante na minha vida de estudo, pois assinalou a minha volta aos estudos depois de ter concluído a licenciatura em 2005, era um objetivo pessoal por concretizar e nesta fase quero agradecer a todos os que tornaram possível este objetivo. À professora Doutora catarina Abrantes, minha orientadora pela competência científica e acompanhamento do trabalho, pela sua disponibilidade e paciência reveladas ao longo do tempo, assim como pela críticas e correções, sugestões feitas ao longo desta etapa. Ao professor doutor Victor reis pela sua disponibilidade em ajudar também, o meu muito obrigado. Aos meus pais agradeço por tudo que sou hoje e todas as etapas da minha vida a eles agradeço, pela persistência e ajuda para que eu me tornasse uma pessoa melhor. À minha namorada Clara agradeço toda ajuda dispensada na organização e execução deste trabalho, pelo constante incentivo para que o trabalho se tornasse cada vez mais uma realidade. Aos meus amigos e familiares que neste percurso de vida pessoal e profissional contribuíram para o meu crescimento e nos momentos mais difíceis estiveram comigo incentivando e apoiando. III

4 Resumo O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do exercício de força realizado previamente, na resposta no dispêndio de energético, no défice inicial de oxigénio e na mobilização de substratos energéticos (i.e. hidratos de carbono e lípidos oxidados) durante a realização do exercício cardiovascular no step. A amostra foi constituída por 13 indivíduos voluntários do género feminino (idade =21.9±6.8 anos; estatura =160.6±0.06 cm; peso =58.8±7.48 kg; massa gorda estimada= 17.2±2.01 %; consumo máximo de oxigénio indireto (VO 2max )=37.5±2.59 ml.kg -1.min -1. A amostra foi sujeita a 20 minutos contínuos de uma coreografia de step, a uma cadencia musical de 132 batimentos por minuto com a plataforma de step a 20cm de altura, precedidos ou não de 2 séries de 5 exercícios de força a 50% de 1 repetição máxima. O consumo de oxigénio (VO 2 ) e o dióxido de carbono expirado (VCO 2 ) foram avaliados ao longo das duas sessões de step (com e sem exercício de força prévio) e foram utilizados para o cálculo do défice inicial de oxigénio, do dispêndio energético total e da oxidação de gorduras e de hidratos de carbono. No défice inicial de oxigénio houve diferenças estatisticamente significativas com o valor mais elevado a registar-se no step precedido de exercício de força em comparação ao step (11.55±5,37 mlmin -1 e 7,33±2,74mlmin -1 respetivamente). Estes valores poderão estar associados ao exercício prévio de força, repercutindo-se nas diferentes fibras musculares a serem recrutadas. No dispêndio energético total não houve diferenças estatisticamente significativas entre as sessões de step. Na oxidação de hidratos de carbono e gorduras, não houve diferenças significativas sendo o valor de gorduras oxidadas mais elevado no step precedido de força levando-nos a pensar que a realização de força prévia, promoveu uma utilização mais acentuada no metabolismo lipídico provavelmente associada às concentrações de hormonas lipolíticas ou associadas ao catabolismo. Palavras-chave: Step; força; défice inicial de oxigénio; dispêndio energético; oxidação de hidratos de carbono e gorduras. IV

5 Abstract This study aimed to evaluate the effect of the strength exercise previously performed, in response to the subsequent step exercise in the total energy expenditure, in the initial oxygen deficit and in the mobilization of energetic substrates (i.e. carbohydrates and lipid fats) during the performance of the cardiovascular step exercise. The study sample consisted of 13 volunteer female individuals (age =21,9±6,8 years old; height =160,6±0,06 cm; weight =58,8±7,48 kg; estimated body fat= 17,2±2,01 %; maximal oxygen consumption (VO 2max )=37,5±2,59 ml.kg -1.min -1. This sample was subjected to a 20 minute step choreography, with a musical cadence of 132 beats per minute and a step platform 25cm high, preceded or not by 2 series of 5 strength exercises to 50% of 1 maximum repetition. The oxygen consumption (VO 2 ) and the expired carbon dioxide (VCO 2 ) were monitored during the two step sessions (with and without previous strength exercise) and these values were used to calculate the initial oxygen deficit, the total energy expenditure and oxidation of fats and carbohydrates. In the initial oxygen deficit there were significant statistic differences with the highest value in the step preceded by strength, when comparing to the step (11,55±5,37 mlmin -1, and 7,33±2,74mlmin -1 respectively). These values might be associated to the previous strength exercise, reflecting itself in the different muscular fibers needed. In the total energy expenditure there are no significant differences between the two step moments. In the oxidation of carbohydrates and fats there were no significant differences. However the value of oxidized fats is higher in the step preceded by strength. It might show us that the strength previously performed promoted a higher use in the lipid metabolism probably associated to the concentration of lipolytic hormones or associated to catabolism. Key-words: step; strength; initial oxygen deficit; energy expenditure; oxidation of carbohydrates and fats. V

6 Índice Geral Agradecimentos... III Resumo... IV Abstract... V Índice Geral... VI Índice de Figuras... VIII Lista de Abreviaturas... IX 1. Introdução Apresentação do Problema Revisão da Literatura Exercício Físico: Efeitos, Benefícios e Recomendações gerais para a Aptidão Física Exercício Cardiorrespiratório realizado na Plataforma de Step Exercício de Força muscular Efeito da Combinação do Exercício de Força e Cardiovascular Dispêndio de energia Aeróbio (consumo de O 2 ) e anaeróbio (défice inicial de O 2 ) Metodologia Amostra Procedimentos Protocolo de Força Procedimentos de medição Tratamento Estatístico Resultados Discussão Conclusão Bibliografia Anexos Diretrizes gerais do estudo Escala de Perceção Subjetiva do Esforço Declaração de Consentimento Registo diário da dieta:... 60

7 Índice de Quadros QUADRO 1-RECOMENDAÇÕES PARA PRESCRIÇÃO DO EXERCICIO CARDIORESPITATÓRIO.. 10 QUADRO 2-RECOMENDAÇÕES PARA PRESCRIÇÃO DO EXERCÍCIO DE FORÇA QUADRO 3- VALORES MÉDIO DA AMOSTRA QUADRO 4-COREOGRAFIA USADA NO PROTOCOLO DE STEP QUADRO 5- CALCULO DO DISPENDIO DE ENERGIA TOTAL QUADRO 6-CÁLCULO DE OXIDAÇÃO DE CABOIDRATOS QUANDO 7- CÁLCULO DE OXIDAÇÃO LÍPIDOS Quadro 8- COMPARAÇÃO DA RESPOSTA

8 Índice de Figuras GRÁFICO 1- VALORES MÉDIOS DO DÉFICE INICIAL DE O 2 NOS DOIS MOMENTOS DE STEP GRÁFICO 2- VALORES MÉDIOS DISPÊNDIO ENERGÉTICO GRÁFICO 3- VALORES MÉDIOS DA OXIDAÇÃO HIDRATOS DE CARBONO E GORDURAS

9 Lista de Abreviaturas Repetição máxima (RM) Consumo de oxigénio....(vo2) Consumo máximo de oxigénio.(vo 2max) Dióxido de carbono inspirado....(vco 2 ) Quilocalorias..(KCAL) Dispêndio energético....(de) Frequência cardíaca... FC) Frequência cardíaca máxima.. (FC max ) Equivalente metabólico.(met) Batidas por minuto.. (bpm) Centímetros (cm) Razão de troca metabólica... (RER)

10 Introdução

11 oxigénio e no dispêndio energético oxidativo 1. Introdução A atividade física habitual e exercício físico regular estão associados a inúmeros benefícios para a saúde física e mental de homens e mulheres. Enquadrar regularmente exercício físico no dia-a-dia diminui as causas de mortalidade nos indivíduos, ajudando a manter um estilo de vida saudável e aumentando a perceção de energia e bem-estar. Nos idosos vai ajudar a preservar a massa óssea e a prevenir as quedas. No domínio da composição corporal vai ajudar a prevenir a obesidade a nível global e a nível abdominal em particular, que estão associadas a maiores riscos para a saúde, enquanto massa isenta de gordura está menos sujeita a problemas adversos e propicia o bom funcionamento do organismo. Como a capacidade cardiorrespiratória diminui ao longo da idade e de forma a combater o aparecimento de problemas relacionados com a saúde, o indivíduo deverá ter um programa de exercício adequado e acompanhado ao longo do tempo (ACSM, 2011). As recomendações atuais indicam que se deve realizar exercício cardiorrespiratório de intensidade moderada com uma duração de pelo menos 30 minutos, pelo menos 5 dias por semana, de forma a acumular um total de 150 minutos, ou então exercício de intensidade vigorosa com uma duração de pelo menos 20 minutos, pelo menos 3 vezes por semana, acumulando assim 75 minutos de exercício vigoroso por semana, ou então poderão optar pela combinação de exercício moderado e vigoroso. A população em geral deverá alcançar um dispêndio energético mínimo de quilocalorias (kcal) consumidas por semana através da combinação de vários atividades físicas e exercícios com diferentes intensidades (ASCM, 2011). Exercícios aeróbios e exercícios de força são as duas formas de exercício comummente selecionadas para a melhoria da aptidão física. O exercício aumenta a oxidação de hidratos de carbono e de lípidos durante a sua realização e também após, durante a recuperação (kang et al., 2009). Uma sessão de exercício que combine exercícios aeróbios e de força pode melhorar o desempenho cardiorrespiratório e o músculo-esquelético, funções estas que podem permitir aos indivíduos não só reduzirem os riscos de saúde e sintomas associados com a inatividade física, mas também realizar atividades da vida diária confortavelmente e com segurança (ACSM, 1988; kang et al., 2009; Kraemer et al., 2001). Como exemplo de exercício essencialmente aeróbio surge o step que revolucionou a indústria de fitness quando foi introduzido no final de É uma modalidade de formação versátil, que pode ser feita com maior ou menor intensidade, alterando simplesmente a altura do step, 2

12 oxigénio e no dispêndio energético oxidativo realizando diferentes gestos técnicos, com diferentes amplitudes de movimento ou com o ajuste da cadência musical. Os benefícios do treino de step incluem melhoria da aptidão cardiorrespiratória, controlo de peso corporal e melhoria do estado de humor (ACE, 2009). A atividade de step consiste numa coreografia, composta por gestos técnicos realizados repetidamente numa sequência apropriada com música. É adequado para a maioria dos grupos de participantes, desde iniciantes até praticantes avançados e mesmo atletas de alto nível (Arslan, 2011). O treino de força tem sido visto como um meio de melhorar a força e resistência musculares e não tanto como um meio para melhorar a saúde. No entanto, há evidências crescentes de que o treino de força desempenha um papel significativo em muitos fatores de saúde, reconhecendo a importância do seu efeito a nível da composição corporal (e.g. redução de massa gorda e aumento da massa muscular), aumento da densidade mineral óssea, aumento do consumo máximo de oxigénio (VO 2max ) aumenta também a capacidade aeróbia e está associado à redução dos fatores de risco cardiovasculares (e.g. hipercolesterolemia e hipertensão arterial). Em suma a junção de exercício de força num programa de exercício físico vai ajudar a diminuir o risco de "doenças crónicas", vai melhorar a qualidade de vida e funcionalidade, permitindo que as pessoas de todas as idades mantenham a sua saúde e um estilo de vida saudável (Pollock & Vincent, 1996). O efeito da sequência da sessão de exercício que combina exercícios aeróbios e exercícios de força, quando o exercício força de intensidade elevada é realizado previamente ao exercício aeróbio, promove um aumento na utilização de lípidos e no gasto energético durante o exercício aeróbio subsequente quando comparado com o mesmo exercício realizado de forma isolada (kang et al., 2009). As exigências metabólicas do exercício de força têm sido investigadas e os seus resultados mostraram maiores aumentos estatisticamente significativos no VO 2 e dispêndio energético aeróbio, durante e depois do exercício. A magnitude do aumento depende de variáveis, tais como a velocidade de execução e da massa muscular mobilizada (Haltom et al., 1999), do número de séries (Haddock & Wilkin, 2006), do número de repetições (Ratamess et al., 2007), da carga de trabalho (Thornton & Potteiger 2002), do volume de treino (Kang et al., 2005), dos intervalos de descanso (Ratamess et al., 2007) e da ordem com que os exercícios são realizados (Farinatti et al., 2009). Da mesma forma o exercício cardiovascular promove maiores valores de VO 2 (i.e. estimativa de energia aeróbia) com o aumento da intensidade do exercício (Melanson et al., 2002; Sedlock 1992), sendo maiores ainda quando temos exercício de força a preceder o exercício cardiovascular (kang et al., 2009). O efeito do exercício de força no défice inicial de oxigénio (i.e. estimativa de energia anaeróbia) relativo ao 3

13 oxigénio e no dispêndio energético oxidativo exercício cardiovascular subsequente não é conhecido. Assim, sessões de treino que incluem os dois modos de exercício, cardiovascular e força, podem promover diferentes respostas metabólicas no exercício que é realizado a posteriori. 4

14 Apresentação do Problema

15 2. Apresentação do Problema O objetivo do presente estudo é avaliar o efeito do exercício de força realizado previamente, na resposta ao exercício subsequente de step. Mais especificamente em procurar dar resposta às seguintes questões: 1- O exercício de força realizado previamente promove alterações no défice inicial de oxigénio durante a realização do exercício cardiovascular no step? 2- O exercício de força realizado previamente promove alterações no dispêndio energético total durante a realização do exercício cardiovascular no step? 3- O exercício de força realizado previamente promove alterações na mobilização de substratos energéticos (i.e. hidratos de carbono e lípidos gorduras) durante a realização do exercício cardiovascular no step? 6

16 Revisão da literatura

17 3. Revisão da Literatura 3.1 Exercício Físico: Efeitos, Benefícios e Recomendações gerais para a Aptidão Física Nas recomendações mais atuais, a maioria dos adultos deveriam realizar exercício físico cardiorrespiratório de intensidade moderada com uma duração de pelo menos 30 minutos, pelo menos 5 dias por semana, de forma a acumular um total de 150 minutos de exercício moderado por semana ou exercício físico cardio-respiratório de intensidade vigorosa com uma duração mínima de 20 minutos, pelo menos 3 vezes por semana, acumulando assim 75 minutos de exercício vigoroso por semana; ou ainda, poderão optar por uma combinação das duas intensidades do exercício. Além disto, a população em geral deverá alcançar um dispêndio energético (DE) mínimo de kcal consumidas por semana através da combinação de uma atividade física habitual elevada e várias formas de exercício com diferentes intensidades (ASCM, 2011). Um estilo de vida sedentário representa uma ameaça para a saúde da população em geral, pois pode levar a uma maior predisposição ou aumento do risco de hipertensão arterial, obesidade, debilidade músculo-esquelética, alterações posturais, diabetes millitus ou doença cardíaca coronária em pessoas de meia-idade (para refs ver Arslan, 2011). A atividade física regular leva a mudanças significativas em termos de aumento da aptidão física relacionada com a saúde, podendo reduzir os fatores de risco associados a uma variedade de condições médicas incapacitantes que ocorrem em pessoas inativas (Garber et al.,1992). Existe um aumento no consumo de energia através dos vários níveis de atividade física e exercício físico. Com o propósito de prescrição do exercício físico, estes são frequentemente agrupados em categorias de intensidade. A intensidade do exercício pode ser expressa de diversas formas, quer com medidas absolutas como o VO 2, a frequência cardíaca (FC) e equivalente metabólico (MET), quer com medidas relativas, tal como as percentagens relativas da frequência cardíaca máxima (FC max ) ou do VO 2max. Estas diferentes formas podem suscitar problemas na medição e comparação de padrões de atividade e de monitorização ao longo do tempo. Tais inconsistências também podem introduzir elementos de confusão entre profissionais de saúde e exercício e por conseguinte nos seus utentes, podendo levar a rotinas de exercícios inadequados e potencialmente inseguros. Dentro destes parâmetros de 8

18 recomendação do exercício serão usadas as seguintes classificações relativamente ao nível de atividade física dos indivíduos: (1) atividade física sedentária; em termos gerais, sedentário é derivado do significado do latim "sedere sentado, por isso geralmente incorpora quase todas as atividades sentado. Consideram-se as atividades sedentárias como tendo um equivalente metabólico inferior a 1.6 METs (Norton et al. 2009). O mesmo autor refere que existem vários estudos que demonstram que os comportamentos sedentários a longo prazo estão associados a uma variedade de fatores de risco para a saúde. (2) Atividade física leve inclui tarefas domésticas ou profissionais, tarefas como lavar loiça, lavar, passar, cozinhar, comer, trabalhar numa mesa de computador ou executar outro cargo qualquer. Atividade física leve corresponde a um equivalente metabólico entre 1.6 e 3.0 METs ou a uma intensidade relativa de 40-55% da FC max. Estas atividades têm demonstrado que são o principal fator determinante de variabilidade no gasto energético total diário, porque ocupam cerca de 6-7 horas do dia; (3) Atividade física moderada que podem variar de 3 a 6 METs ou correspondem a uma intensidade relativa de 55-70% da FC max. Uma atividade de intensidade moderada é por exemplo uma caminhada com uma duração de 10 min ou superior, ou outras atividades tal como, natação suave, ténis social e golfe; (4) Atividade física vigorosa, que é executada muito pouco no dia-a-dia pela maioria dos indivíduos nos países desenvolvidos. Esta intensidade corresponde a 6 a 9 vezes o nível metabólico de repouso (6-9 METs) e envolve uma perturbação homeostática considerável nos sistemas fisiológicos. A intensidade vigorosa corresponde a uma intensidade equivalente a 70-90% da FC max. Os benefícios de saúde associados à realização de níveis de atividade vigorosa são irrefutáveis. Numerosos estudos têm identificado benefícios adicionais de saúde para aqueles exercícios vigorosos relativamente à atividade leve a moderada (Norton et al. 2009) Estes resultados têm sido fundamentais na formação de diretrizes de atividade física para os benefícios de saúde; (5) Atividade física de alta intensidade corresponde a uma intensidade e um pouco menos de 90% da FC máx. Usando as medidas absolutas estas atividades são aqueles que exigem pelo menos 9 METs. Esta taxa de dispêndio de energia ocorre muito raramente na vida diária. Este nível de metabolismo está estimado como estando acima da capacidade máxima de 35% de adultos com idades entre anos, de 45% com idades entre anos, e 50% na restante população (Norton et al., 2009). Mais recentemente uma atualização das diretrizes para populações menores que 65 anos, recomenda fazer atividade física de intensidade moderada a vigorosa a nível cardiorrespiratório, 20 minutos por dia, 3 dias por semana, como uma alternativa ao nível de atividade de intensidade moderada (ASCM, 2011). 9

19 A avaliação da intensidade do exercício físico cardiorrespiratório através do controlo de FC é um método mais acessível, prático e por isso conveniente para determinar a intensidade de um treino (Zagorc et al. citado por Zaletel et al. 2009). Um exercício físico de intensidade mista pode ser interessante para aqueles praticantes que pretendem maximizar os benefícios do exercício num período de tempo relativamente curto, sendo capazes de manter períodos de exercício de intensidade moderada a vigorosa. No entanto, persiste a dúvida quanto à ordem em que as intensidades mais influenciam as respostas fisiológicas e preceptivas. O exercício de intensidade mais elevada tem sido associado a um aumento dos ácidos gordos no plasma e do glicerol, durante a recuperação (Romijn et al., 1993; Kang et al., 2009). Realizar exercício mais intenso no início irá provocar uma maior taxa de oxidação de gordura, em comparação ao exercício onde se inicia com menor intensidade seguida da intensidade superior (kang et al., 2003). Quadro 1- Recomendação para a prescrição de exercício cardiorrespiratório (adaptado de ACSM, 2011) Exercício cardiorrespiratório (Aeróbio) Frequência É recomendado 5 X sem. de exercício moderado ou 3 X sem. de exercício vigoroso ou ainda uma combinação dos dois exercícios 3-5 X sem. Intensidade Para a maioria dos adultos é recomendada intensidade moderada a vigorosa. Intensidade leve a moderada pode ser benéfica para pessoas condicionadas. Tempo 30-60m dia (150m sem.) de exercício moderado ou 20-60m dia (75m sem.) de exercício vigoroso, ou a combinação de ambos e recomendado para adultos. < 20m dia (<150m sem.) de exercício é benéfico para pessoas sedentárias. Tipo Volume Recomenda-se exercício regular e intencional que envolva grandes grupos musculares de forma contínua e rítmica. Volume alvo recomendado é de MET-min-sem. È benéfico aumentar a contagem de passos do pedômetro de 2000 passos por dia para uma contagem de 7000 passos por dia. Exercitar abaixo desses volumes pode ainda ser benéfico para pessoas que não podem ou não querem chegar a este valor de exercício. Padrão O exercício pode ser realizado em uma sessão (contínuo) por dia, ou em várias sessões de 10 min a acumular a duração desejada e dentro do volume recomendado. Exercícios com 10 min pode produzir adaptações favoráveis em indivíduos muito condicionados. O treino intervalado pode ser eficaz em adultos. Progressão Uma progressão gradual do volume, por período de ajuste de exercício, frequência e / ou intensidade é recomendável até que o exercício desejado (manutenção) é alcançado. 10

20 Quadro 2- Recomendação para a prescrição de exercício de força (adaptado de ACSM, 2011) Exercício de Força Frequência Intensidade Tempo Repetições Séries Padrão Progressão Cada grupo muscular deve ser treinado 2-3 X sem. 60% 70% de 1RM (intensidade moderada a forte) para principiantes, exercícios intermediários para aumentar a força. 80% de 1RM (difícil de intensidade alta) para indivíduos altamente treinado. 40% 50% of the 1RM (bastante leve) para pessoas idosas e início do exercício para melhorar a força. Pode ser benéfico para melhorar a resistência em pessoas sedentárias e iniciar um programa de treino de resistência. <50% of the 1RM - (intensidade leve a moderada) para melhorar a resistência muscular. 20% -50% de 1RM - em adultos mais velhos para melhorar a força. Sem especificação para apresentar resultados repetições é recomendado para melhorar a força e poder na maioria dos adultos repetições é eficaz na melhoria da força em pessoas de meia idade e idosos em inicio de treino repetições são recomendados para melhorar a resistência muscular. 2-4 séries são o recomendado para a maioria dos adultos para melhorar a força. 1 única serie de exercícios de resistência pode ser eficaz especialmente entre os exercícios mais antigos ou novos. 2 series são eficazes para melhorar a resistência muscular. Intervalos de repouso de 2-3 minutos entre cada conjunto de repetições são eficazes. Um resto de 48 h entre as sessões para qualquer grupo muscular, é recomendada É recomendada uma progressão gradual da resistência, repetições por serie e frequência. 3.2 Exercício Cardiorrespiratório realizado na Plataforma de Step A participação regular em programas de exercício físico aeróbio no step promove melhorias cardiovasculares semelhantes aos de outras atividades de aeróbias que promovem um consumo de oxigénio moderado, podendo manter-se durante mais tempo (Scharff-Olson, et al.1996). O treino aeróbico tem um peso elevado no desenvolvimento do VO2 max, (Pollock et al. 2000). A intensificação da sua prática proporciona um aumento da capacidade cardiorrespiratória, aumento da forma física e promove a perda de peso nos participantes (Olson MS, et al. 1991). A modalidade de step revolucionou a indústria do fitness quando foi introduzida no final da década de 80. É uma modalidade de formação versátil, que pode ser realizada com mais ou menos intensidade, alterando simplesmente a altura do step, realizando movimentos com diferentes amplitudes e também a variação da cadência. Os benefícios associados ao step incluem melhoria da aptidão cardiorrespiratória, controlo do peso corporal e os estados de humor (ACE, 2009). A intensificação da sua prática proporciona um aumento da capacidade cardiorrespiratória, aumento da forma física e promove a perda de peso nos participantes (Olson, et al., 1991). É uma forma eficaz de modificar os fatores de risco cardiovasculares associados, prevenindo o desenvolvimento da doença arterial coronária (Pollock et al., 2000). 11

21 Desde 1980 tornou-se um modo de exercício aeróbio popular em diversos contextos de saúde e aptidão física. Os participantes usam uma plataforma de step variando a altura entre 10 a 30 centímetros (cm) (4 a 12 polegadas respetivamente) e realizam gestos técnicos padronizados de membros inferiores coreografados que são realizados de acordo com a cadência da música ajudando a atender às recomendações para a atividade física e vida saudável. São executados simultaneamente movimentos de membros superiores e tronco que promovem um estímulo cardiovascular adequado em termos de intensidade e duração do exercício (Olson et al., 1991; Woodby- Brown et al., 1993). Elementos básicos de step são realizados em especial num step (bancada, degrau), enquanto a intensidade de execução é controlada pelas alterações dos passos, alturas do step e ritmos musicais (Ricard e Veatch, 1994). Para reduzir o risco de uma lesão e efetivamente melhorar a aptidão cardiorrespiratória, a Associação de Aeróbica e Fitness da América (AFAA) recomenda que o exercício de step deve ser realizado a uma cadência de batimentos por minuto não sendo recomendado o uso da música acima dos 128 batimentos por minuto pois compromete seriamente a técnica e a segurança do praticando, variando a altura do step de 6 a 8 polegadas (15 e 20 cm) respetivamente) (Tamara et al., 2002, ACE, 2009). As mudanças de andamento da música podem influenciar a frequência e velocidade de repetições de passos. Tem sido demonstrado que o aumento na velocidade de execução pode causar um aumento das forças de reação do solo (Ricard & Veatch, 1994). A seleção da altura do step ideal depende do nível de aptidão aeróbia de quem o pratica. É uma modalidade que utiliza bastante a articulação do joelho e em indivíduos menos treinados devem começar com 4 polegadas (10 cm), e nos mais experientes podem usar até 10 polegada (25 cm). A altura mais utilizada é de 8 polegadas (20 cm) (ACE, 2009). A altura do step é um parâmetro que deve ser considerada no exercício. Um aumento na altura step reduz significativamente a força exercida no step (taxa de carregamento) e o pico de força nos participantes (Fujarczuk et al., 2006). Independentemente do nível de aptidão física (nível de treino) ou habilidade para a modalidade do praticante, a postura a assumir passa por ter o olhar dirigido em frente, cabeça alinhada com a coluna, ombros em posição neutra (para baixo e para trás), peito avançado. A técnica de subida e descida do step deve cumprir com a manutenção do alinhamento corporal, ao fazer hiperextensão da articulação do joelho, aquando do movimento de subida no step, fletir a perna a partir do tornozelo de forma 12

22 a não sobrecarregar a coluna vertebral. Deve-se apoiar o pé no seu todo na plataforma e nunca descorar o calcanhar para evitar lesões, pisando o step de forma leve, mantendo o contato visual periódico com o step para assegurar o correto posicionamento. Os mesmos cuidados devem ser tidos na descida do step e nunca manter uma grande distância deste. Não devemos abusar do uso da perna líder (para evitar o stress deste, sendo recomendável executar apenas cinco movimentos seguidos com o mesmo pé/perna) e não executar passos de propulsão mais de um minuto seguido. Outro fator importante desta modalidade são os gestos técnicos de membros superiores, devendo-se introduzir preferencialmente quando já houver um domínio técnico dos membros inferiores, evitando o seu uso excessivo acima dos ombros para evitar o stress dos ombros. Não é aconselhável o uso de pesos na prática da modalidade de step, pois produz pouco ou nenhum aumento do gasto energético ou hipertrofia muscular, podendo aumentar sim o risco de lesão na articulação do ombro se o movimento não for feito corretamente (ACE, 2009). Step é uma mistura de movimentos de impacto aeróbio, com movimentos de dança no step. Ele combina estruturas de diferentes movimentos numa composição lógica - coreografia, com finalidade de alcançar efeitos aeróbios; a coreografia é repetida várias vezes dentro da música usada. É uma atividade que deve ser adequada desde participantes iniciados até os mais avançados. Pisar o step várias vezes em cima e em baixo são etapas que se assemelham ao movimento que corresponde à subida e descida de uma encosta, sendo assim uma excelente atividade para desenvolver as capacidades cardiovasculares e capacidades respiratórias (Zaletel et al., 2009). Exercício de step é baseado em formas naturais de locomoção (marcha, corrida, saltos) e pode influenciar positivamente o sistema de movimento humano. Durante o exercício físico regular as cargas são aplicadas ao osso no seu eixo longitudinal, afetando positivamente a estrutura do osso e a sua espessura. Outro efeito positivo deste tipo de atividade é o aumento da força muscular do membro inferior. Por outro lado, se o volume e intensidade são muito altos podem causar efeitos indesejáveis associados a sobrecargas podendo originar lesões (Fujarczuk et al. 2006). O exercício de step pode ser coreografado em intensidades diferentes para melhorar a aptidão cardiorrespiratória (Sharff et al., 1996 e Woodby et al. 1993). Várias componentes de um treino aeróbico de step podem ser manipuladas para alterar a intensidade do treino: 1) altura do step (Sharff et al., 1996 e Stanforth et al., 1993); 2) intensidade da cadência musical (Stanforth et al., 1993); 3) movimentos no step (Scharff-Olson et al., 1996). 13

23 A altura do step geralmente varia entre 15 e 30 cm (6 e 12 polegadas respetivamente), as cadências musicais devem variar entre 30 e 32 ciclos/minuto (i.e. entre 120 a 128 batidas por minuto) (bpm). Os diferentes gestos técnicos, tais como o passo básico, elevação do joelho, flexão da perna, salto cavalo, e lunges são utilizados para variar tanto a intensidade da aula como os grupos musculares envolvidos no exercício, (William et al., 2003). Aulas de step, bodycombat e cycling são aulas aulas capazes do cumprimento das diretrizes recomendadas para reduzir nível de gordura corporal quando realizadas pelo menos 3 vezes por semana. Em geral, recomenda-se que, a fim de obter a alteração na composição corporal, um programa de exercícios deve despender, pelo menos, 5,5 a 6,6 kcalminuto para cada sessão de minutos (ACSM, 1998) A despesa total de energia desempenha um papel tão importante em alcançar a redução de peso nas atividades aeróbias, que as que envolvem programas de bodycombat, cycling, e step facilitam esta mudança, assim como ajudam a atingir os objetivos pretendidos ( ) deve ser notado que aulas individuais que envolvam qualquer modo de aeróbica pode variar em intensidade, e então mudar o gasto de energia para qualquer sessão, criando um défice calórico maior desempenhando um papel mais importante na mudança de composição corporal. Estima-se que o gasto energético destas modalidades equivale a uma corrida jogging à velocidade de 8.05 a 8.37 quilómetros/hora (Rixon et al., 2006). 3.3 Estudos Centrados na Componente Cardiorrespiratório No estudo Kravitz, et al., (1997) comparou-se os efeitos de 12 semanas (crónico) de treino de exercícios aeróbios com e sem pesos de mão, sobre a aptidão cardiorrespiratória, composição corporal, força muscular, e incidência de lesões em mulheres universitárias entre os anos. Os participantes efetuaram um programa de treino de exercícios aeróbios com e sem pesos nas mãos. O treino era feito três dias por semana, durante 30 minutos, entre 75 a 90% da FC max. A resistência para o grupo que utilizou os pesos de mão de forma contínua durante 15 minutos, durante cada sessão de 30 minutos, aumentou progressivamente. Houveram melhorias para ambos os grupos de formação: o limiar do VO 2max, tempo de execução de corrida, percentagem de gordura corporal, massa livre de gordura e força muscular para flexão, extensão e adução do ombro, adução e abdução horizontal do ombro e flexão do joelho. No entanto, essas melhorias não diferiram significativamente entre os 14

24 grupos. Nenhum ferimento da parte superior do corpo foi detetado no grupo que usou os pesos de mão. Conclui-se portanto que o treino aeróbio, com e sem pesos de mão, tem um efeito positivo sobre a aptidão cardiorrespiratória, composição corporal e força muscular em mulheres saudáveis, sem risco de lesão. A atividade física regular leva a mudanças significativas em termos de redução de riscos relacionados com a saúde (Arslan, 2011). O mesmo autor investigou os efeitos de um programa de oito semanas (estudo crónico) de exercício aeróbio de step sobre a perda de peso e parâmetros de composição corporal em mulheres de meia-idade, sedentárias e obesas. O estudo incluiu um período de oito semanas seguidas e controladas. Era composto por um total de 49 mulheres obesas, sedentárias e saudáveis e de participação voluntária. Elas foram divididas aleatoriamente em dois grupos: um grupo que realizava o programa estipulado de step para o estudo; e um grupo controle. As participantes que realizavam o exercício de step, efetuavam-no uma hora por dia, três dias por semana, durante oito semanas. O índice de massa corporal das participantes, o peso, a circunferência da cintura, relação cintura-bacia, quatro dobras cutâneas locais, percentagem de gordura, taxa metabólica basal e massa corporal magra foram avaliados antes e após a conclusão do exercício de programa de step. Após as oito semanas do programa de exercícios aeróbios de step, foram encontradas diferenças significativas (p<0,05) no peso das participantes, no índice de massa corporal, nos parâmetros de composição corporal, relação cinturaquadril, circunferência da cintura, percentual de gordura, massa magra e a taxa metabólica basal dentro do grupo experimental e comparando com o grupo de controlo. Não houve portanto diferenças significativas no grupo controle após o experimento em termos de as mesmas medidas. Estas evidências provam portanto, que a modalidade aeróbia de step é uma modalidade útil para a perda de peso e em termos de composição corporal. Houve uma resposta clara para o programa de oito semanas de step em termos de obesidade central nas mulheres sedentárias. Grier et al., (2002) efetuaram um estudo agudo onde a amostra era composta por 30 mulheres (19-47 anos de idade) recrutadas das aulas na Southwest Texas State University e de clubes locais de saúde e realizaram um teste progressivo máximo, 4 e 8 minutos, com rotinas submáximas de step. Os sujeitos seguiram um vídeo de movimentos básicos de step em cadências de 125 e 130 bpm e a altura do step entre 6 e 8 polegadas (15 e 20 cm respetivamente). Os requisitos eram que frequentassem aulas de step à pelo menos dois meses e duas vezes por semana. Os sujeitos foram ao laboratório efetuar as 3 sessões, tendo sido instruídos a não consumir cafeína e álcool, durante pelo menos 24 horas antes dos testes; foram ainda 15

25 alertados para evitar exercício vigoroso na véspera do teste e no dia do teste em si. No primeiro teste foram feitas todas a diligências do protocolo: dar a conhecer como se iria realizar os ensaios, medições de pesos, alturas, pregas cutâneas, percentuais de gordura (equação de Siri), e ainda realizar um teste em esteira para analisar o estado físico de cada um, assim como medirmos as suas FC max (220 - idade). Nas duas visitas subsequentes ao laboratório seria para efetuar os protocolos de step que fazia parte do estudo. As medições fisiológicas foram realizadas durante cada minuto de ensaio. Os valores médios calculados a partir dos últimos 3 minutos foram utilizados para a análise de dados. Embora não houvesse diferenças fisiológicas entre a atividade de step nas duas cadências, houveram diferenças fisiológicas significativas entre a atividade de step nas duas alturas. Em média, em cada 2 cm de aumento de altura de step, há aumento da frequência cardíaca, VO2 max e da perceção subjetiva do esforço. Como principal conclusão foi observado que a altura do step é um fator mais importante para o gasto energético e metabólico do que a cadência musical (bpm). Os resultados deste estudo fornecem informações sobre o gasto energético nas alturas de step comuns e cadências utilizadas neste estudo e, portanto, pode ser uma informação para ajudar os participantes a selecionar a altura do step adequada e a combinação de cadência para controlar o peso e desenvolver o sistema cardiorrespiratório de forma segura e eficaz. O estudo levado a cabo por Fujarczuk, (2006) teve como objetivo testar a influência da altura do step e ritmo da música nas cargas durante o exercício de step no movimento humano. A amostra foi constituída por 16 estudantes saudáveis do sexo feminino da escola universitária de Educação Física. Todos os participantes da amostra são profissionais de fitness qualificados e têm experiência nas aulas de step. O estudo consistia em subir onze vezes o step em passo básico e no 11º passo os indivíduos permaneciam cinco segundos no step para medir o seu peso. As alturas do step e o ritmo da música foram alterados para que nove combinações fossem realizadas pelos sujeitos. Foram usadas 3 alturas de step 15, 20 e 25 cm e 3 ritmos musicais 126, 132 e 138 bpm. Estes dois fatores foram escolhidos por cada individuo e estes foram testados descalços para manter as condições de medidas semelhantes. Foi utilizada uma placa de força Klister debaixo de um step para medir a força de reação no solo aquando dos movimentos no step. Na análise verificou-se a influência da altura do step e ritmo da música nos valores máximos das forças de reação vertical. Provou-se também que com o aumento da altura do step a força de reação vertical no solo diminui sendo este fator independente da música. A alteração do ritmo da música não influencia estas forças nas diferentes alturas de step. Outro fator que interfere são as 16

26 forças exercidas no step (taxa de carregamento) ao longo da variação da altura do step e da velocidade da música. Verificou-se que ocorreu um aumento destas forças aquando do uso da música em 132 e 138 bpm e nas alturas de 15 e 20 cm. Houve portanto um aumento desta forças no aumento da altura de 15 para 20 cm sendo estatisticamente significativo na velocidade da música de 138 bpm. É tendência portanto, que com o aumento da altura do step diminua este tipo de força. No estudo de Zaletel et al. (2009), o objetivo do estudo foi o de estabelecer diferenças entre os valores de frequência cardíaca e da concentração máxima de lactato sanguíneo avaliados durante a execução de um programa aeróbico em três alturas diferentes do step. A amostra foi composta de 12 instrutores de step do sexo feminino, com idade entre 20 e 28 anos. Os participantes executaram uma coreografia pré-definida de forma ininterrupta durante 30 minutos no step, que foi fixado em três alturas diferentes: 20, 25 e 30 cm, e com a música de execução em 135 bpm. Pretendeu-se então determinar especificamente 1) diferenças na FC média durante do exercício nas diversas alturas do step (20, 25 e 30 cm); 2) nível de FC dos sujeitos durante a maior parte do exercício a uma dada altura do step (carga de trabalho); e 3) mudanças no nível de concentração de lactato no sangue em relação aos valores de FC. Foram medidos as FC e os níveis de lactato no sangue antes do exercício imediatamente após os 30minutos de protocolo. O estudo mostrou que existem diferenças estatisticamente significativas entre os sujeitos em termos de FC média nas várias alturas do step. Também foi estabelecido que os valores de lactato não aumentaram proporcionalmente para com os valores de frequência cardíaca. Rixon et al., (2006) levaram a cabo um estudo agudo com uma amostra de 28 mulheres com média de idade de 26 anos onde o objetivo era analisar o gasto calórico em quatro modalidades distintas de fitness que eram step, bodycombat, pump e cycling. O tempo de aula era de 60 minutos para o step, bodycombat e Pump e a aula de cycling era de 45 minutos de duração. O número máximo de indivíduos testados de cada vez foi de cinco. A modalidade de pump teve menos gasto energético (8,0 1,6 kcalmin) comparando com as outras modalidades. O cycling (9,9 1,9 kcalmin); step (9,6 1,8 kcalmin), e bodycombat (9,7 2,0 kcalmin) bodycombat, step e cycling tiveram gasto calórico semelhante mas superior ao pump. Estes valores vão de encontro às diretrizes do (ACSM, 2011) para a perda de peso. Com a exceção das aulas de pump (resistência adicionada), parece não ser significativo o custo da energia das 3 outras formas de variedade aeróbia que foram estudadas (bodycombat, step, e cycling). Portanto, do ponto de vista de controlo de peso, propomos que nenhuma aula proporciona um melhor treino do que outra. Além disso, parece que os custos de 17

27 energia destas aulas de domínio aeróbico são semelhantes a correr a uma velocidade de entre 8.05 e 8.37 km/hora. 3.4 Exercício de Força muscular Aptidão muscular é composta pelos parâmetros funcionais de força, resistência e potência musculares, e a melhoria de cada um depende de um treino de força em doses adequadas e corretamente concebido. Com os músculos treinados ocorre um fortalecimento e ampliação destes (hipertrofia) e a resistência vai sendo progressivamente aumentada. Para otimizar a eficácia do treino de resistência, as variáveis deste treino (frequência, intensidade, volume, intervalos de descanso) devem ser adaptadas aos objetivos do indivíduo (ACSM, 2009). O mesmo autor refere que existem muitos equipamentos de treino de força que podem efetivamente ser usados para melhorar a aptidão muscular, incluindo pesos, máquinas com pesos empilhados ou resistência pneumática, e até mesmo bandas de resistência. Um programa de treino de força pode conter exercícios dinâmicos envolvendo contrações concêntricas (encurtamento) e excêntricas (alongamento) do músculo e grupos musculares múltiplos. É recomendado exercícios visando o(s) músculo(s) específico(s) que estamos a treinar naquela sessão, ou então incluir no treino exercícios que visem de uma forma geral abranger todos os grupos musculares. Os exercícios devem ser executados utilizando técnicas corretas incluindo a realização de repetições de uma forma controlada, movendo-se através de toda a amplitude das articulações, e usando técnicas de respiração adequada. Quando prescritos de forma adequada, o treino de força é eficaz para o desenvolvimento de fitness, saúde e para a prevenção e reabilitação de lesões ortopédicas. O objetivo deste tipo de programas/treinos é desenvolver e manter uma quantidade significativa de massa muscular, resistência e força para contribuir para a aptidão física geral e da saúde. Pacientes com doenças crónicas (por exemplo, artrite) podem ter que limitar a amplitude de movimento para alguns exercícios e usar pesos mais leves com mais repetições (Feigenbaum e Pollock 1999). O exercício de força, destinado à indução da hipertrofia do músculoesquelético, depende muito da seleção correta das variáveis do programa, por exemplo, frequência, intensidade e duração das sessões individuais resultando em respostas celulares e moleculares que promovem o processo de crescimento. Indivíduos que treinem sessões de alta intensidade no treino de força podem provocar 18

28 respostas celulares e moleculares nos músculos que têm um característico padrão de crescimento e vice-versa (Haddad e Adams 2001). A maioria dos indivíduos respondem favoravelmente (hipertrofia e ganhos de força) entre duas a quatro séries por grupo muscular (ACSM 2009; Wernbom et al., 2007). Para um programa de treino geral de força, intervalos de descanso 2-3 minutos são os mais eficazes para a concretização dos aumentos desejados na força muscular e hipertrofia (ACSM, 2009). Para termos fortes ganhos em hipertrofia e força devemos usar uma resistência equivalente a 60%-80% de 1RM do esforço máximo do indivíduo (Wernbom et al., 2007). Para iniciados deve haver um acompanhamento especializado no treino de força e é recomendada uma carga de 60% a 70% do 1RM (intensidade moderada a forte), enquanto para praticantes experientes podem trabalhar em a 80% da 1RM (intensidade muito forte) (ACSM, 2009). O treino de força pode melhorar força muscular, resistências musculares locais e pode estimular efeitos positivos sobre a composição corporal (por exemplo, diminuir a percentagem de gordura) (Staron et al., 1991 e Freamer e Fry 1995). A resistência selecionada deve permitir a realização de 8-12 repetições por série ou o número necessário para induzir a fadiga muscular, mas não exaustão. Para as pessoas que procuram melhorar a resistência muscular devem realizar o treino a uma intensidade mais baixa (50% de 1RM; Intensidade leve a moderada). No total deve completar repetições por conjunto (Campos et al. 2002). Análises mostram que os ganhos ótimos no músculo em função e tamanho podem ocorrer com treino de duas ou três vezes por semana (Peterson et al. 2005, Rhea et al. 2003, Wernbom et al. 2007). Os resultados do treino podem ser conseguidos de forma eficaz para um todo do corpo com treino de 2 a 3 vezes por semana, ou usando um treino com separação muscular, onde haverá uma seleção dos grupos musculares que são treinados durante uma sessão e os restantes grupos musculares na próxima. Um período de repouso de 48 a 72 horas entre as sessões é necessária para promover e otimizar adaptações celulares / moleculares que estimulam a hipertrofia muscular e os ganhos associados à força (Bickel et al. 2005) A bibliografia aponta que os riscos acidentais de quedas e fraturas resultantes, está mais relacionado com o poder muscular do que a força. Tem sido sugerido portanto que o treino de força para as pessoas idosas deve sim promover o desenvolvimento da energia (Bonnefoy, 2007 e Cahn, 2007). 19

29 A pesquisa tem mostrado que completar três séries de 8-12 repetições a uma intensidade leve a moderada (20%-50% de 1RM) efetivamente aumenta a força e poder e melhora o equilíbrio em pessoas idosas (de Vos et al 2005 e Orr et al. 2006). Os exercícios de força são treinos que visam a hipertrofia e um esforço para uma ótima ativação de mecanismos de anabolizantes e miogeneos para aumentar o tamanho da fibra muscular. Claramente, a ativação desses mecanismos deve preceder o crescimento muscular esquelético (Bickel et al. 2004). Adicionando um treino de força para um programa de atividade física regular vai ajudar a diminuir o risco de doenças crónicas, enquanto melhora a qualidade de vida e funcionalidade, permitindo a pessoas de todas as idades melhorar e manter a sua saúde e independência de vida. Tradicionalmente, o treino de força tem sido visto como um meio de melhorar a força, resistência muscular (massa muscular) e poder, mas não como um meio para melhorar a saúde. Há no entanto evidências crescentes de que o treino de força tem um papel significativo em muitos fatores de saúde. São eles a densidade mineral óssea, composição corporal, força, frequência cardíaca de repouso, VO2 max e tempo de resistência (Pollock e Vincente 1996). Os benefícios para a saúde do reforço da aptidão muscular, têm-se estabelecido durante a última década (Williams et al., 2007). Atualmente existe falta de dados percetivos sobre as características de dose-resposta entre a aptidão muscular e resultados de saúde, ou a existência de um limite para o benefício mínimo de saúde nas respostas relacionadas com a força muscular, potência ou resistência (Bemben & Bemben 2010). O treino de força de intensidade elevada pode promover benefícios adicionais para a saúde, em particular, no que se refere ao dispêndio de energia, aumentar a massa magra e aumentar o dispêndio energético pós-exercício (Poelman & Melboy 1998). Para além de uma maior capacidade, há uma grande fonte de alterações de saúde relacionados com biomarcadores que podem ser derivados da participação regular em treinos de força, melhorias a vários níveis, incluindo na composição corporal (Hunter et al., 2004; Hunter et al., 2010 e Sillanpaa et al., 2009). Os exercícios de força tornaram-se populares e reconhecidos como parte de um programa de fitness bem recomendado (ACSM 1998). Atualmente intensidade moderada de exercício de força é comummente recomendado para mulheres (Feigenbaun & Pollock,1999). Determinar o exercício e o dispêndio energético pós exercício a partir de diferentes intensidades do trabalho de força, pode ser útil no desenvolvimento de 20