Universidade Estadual de Londrina

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1 Universidade Estadual de Londrina ERICK GARCIA FIGUEIRA DA COSTA BIOENERGÉTICA E MECANISMOS DE FADIGA EM ESPORTES COM ESFORÇOS INTERMITENTES LONDRINA 2008

2 ERICK GARCIA FIGUEIRA DA COSTA BIOENERGÉTICA E MECANISMO DE FADIGA EM ESPORTES COM ESFORÇOS INTERMITENTES Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Educação Física da Universidade Estadual de Londrina. Orientador: Prof. Fábio Yuzo Nakamura LONDRINA 2008

3 ERICK GARCIA FIGUEIRA DA COSTA BIOENERGÉTICA E MECANISMOS DE FADIGA EM ESPORTES COM ESFORÇOS INTERMITENTES Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Departamento de Educação Física da Universidade Estadual de Londrina. COMISSÃO EXAMINADORA Prof. Dr. Fábio Yuzo Nakamura Universidade Estadual de Londrina Prof. Dr. Felipe Fossati Reichert Universidade Estadual de Londrina Prof. Ddo. Marcelo Romanzini Universidade Estadual de Londrina Londrina, 18 de novembro de 2008.

4 DEDICATÓRIA Dedico este trabalho ao meu melhor amigo, meu pai Edes Garcia da Costa, presente eternamente em meu coração e em meus pensamentos, o homem mais sábio e um exemplo em minha vida, que me ensinou todos os valores que um ser humano deve ter e ao meu sobrinho Lucas Fabiano da Costa Domingos, uma criança abençoada que Deus colocou em nossa família.

5 AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer primeiramente a Deus, pela vida, que nos permite desfrutar de bons momentos ao lado das pessoas que amamos. A minha família, Aparecida de Fátima Figueira da Costa, Edes Garcia da Costa, Elene de Fátima F. da Costa, Edes Garcia da Costa Filho, pelo amor incondicional, investimento e apoio ao longo desses anos sem o qual não conseguiria chegar até o presente momento. Agradeço a minha família também pela compreensão em todos os momentos em que estive ausente devido aos compromissos e a realização de um sonho, obrigado por me fazerem acreditar que isso seria possível diante de tantas dificuldades. Aos meus avós Luzia Valência, Salim Zugaib e Maria Garcia da Costa pelo amor e carinho. Aos meus Padrinhos Eduardo Espíndola e Cristina Scarones, e a Diego Scarones e Paula Scarones pelo sentimento e carinho que nos unem e nos tornam uma família. Gostaria de agradecer também a Luiz Alves de Lima, Bárbara Simões de Lima, Caio Simões de Lima e Renan Simões de Lima, pela amizade, consideração e carinho ao longo de muitos anos. Agradeço a minha namorada Michele Ramandeli Chaiben, pelo amor, carinho, dedicação e paciência durante a realização deste trabalho e aos seus pais Eugênia Ramandeli Chaiben e Nadir Chaiben pela consideração e por terem me acolhido com muito carinho. Gostaria de agradecer também aos meus amigos que que conviveram comigo desde a infância, e aos amigos da turma pela amizade durante esse período de graduação. Gostaria de agradecer a todos os professores pelos ensinamentos e pela contribuição para a minha formação, não somente profissional mas também como um ser humano. Em especial, ao meu orientador Fábio Yuzo Nakamura, pelas oportunidades propiciadas, pelo incentivo aos estudos e a carreira acadêmica, ao professor Marcelo Romanzini, pela amizade, paciência, compreensão e dedicação em todos os momentos em que precisei durante a graduação e ao professor Felipe Fossati Reichert por ter aceitado participar deste trabalho, pela disponibilidade, atenção e ensinamentos durante este ano.

6 COSTA, Erick Garcia Figueira da. Bioenergética e mecanismos de fadiga em esportes com esforços intermitentes f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Educação Física) Universidade Estadual de Londrina, Londrina, RESUMO As vias metabólicas são responsáveis pelo fornecimento de energia para realização de exercícios físicos. Três sistemas se encarregam desse processo, o sistema dos fosfagênios (ATP-CP), o sistema glicolítico e o sistema oxidativo. O ATP é o principal responsável pela transferência de energia destinada a todo trabalho biológico ocorrido no interior das células. Além disso, a energia necessária para a realização de qualquer trabalho muscular é obtida por meio da hidrólise do ATP, todos esses processos permitem que atletas de esportes coletivos como futebol, basquetebol e handebol realizem sprints consecutivos. A realização de sprints sucessivos pode acarretar em fadiga, sendo esta ocorrência relacionada a diversos fatores. Dessa maneira o objetivo do presente estudo foi revisar a partir da literatura pertinente, as mudanças no metabolismo muscular durante a realização de sprints em esportes, e apresentar os possíveis mecanismos envolvidos no processo fadiga durante esses eventos. O procedimento realizado nesta revisão da literatura foi busca nas seguintes bases, Medline, Lilacs, Scielo, Portal da Pesquisa, além de suporte de livros. Os resultados demonstram que a maior parte da depleção de glicogênio ocorrem nos primeiros segundos dos sprints iniciais, e que a recuperação passiva permite uma maior ressíntese de PCr ao passo que a recuperação ativa auxilia na remoção do lactato. Além disso, indivíduos com alta aptidão cardiorrespiratória melhoram seu desempenho em sprints devido a uma maior ressíntese de PCr. Dessa forma as respostas fisiológicas parecem depender de inúmeros fatores como o número de sprints realizados, a duração de cada sprint, a intensidade na qual os sprints são realizados, a duração e o tipo de recuperação realizada, o estado de treinamento. Palavras-chave: ATP, sprint, fadiga, metabolismo, energia.

7 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO DESENVOLVIMENTO METODOLOGIA BIOENERGÉTICA Depleção de PCr/Glicogênio e Desempenho em Esforços Intermitentes Lactato Durante Esforços Intermitentes Aptidão Cardiorrespiratória em Esforços Intermitentes Eletromiografia CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS... 24

8 7 1 INTRODUÇÃO As vias metabólicas são responsáveis pelo fornecimento de energia para a realização de exercícios físicos. Três sistemas se encarregam desse processo: o sistema dos fosfagênios ou adenosina trifosfato-creatina fosfato (ATP- CP); o sistema glicolítico ou ácido lático; e o sistema oxidativo ou aeróbio. Alguns esportes apresentam em sua essência, padrões de atividade predominantemente intermitentes, com curtos períodos de trabalhos extenuantes ou próximos de uma intensidade máxima e períodos de intensidade moderada ou baixa, e até períodos de repouso. Dentre esses esportes pode-se destacar o futebol, basquetebol e o handebol, onde a duração das partidas geralmente é superior a 60 minutos e os atletas podem percorrer uma distância de 5000 a metros dependendo de sua função e sua habilidade (Glaister, 2005). Nesses esportes a velocidade máxima de um atleta possui uma relação de dependência com o tipo e a quantidade de reserva energética da musculatura exercitada e da velocidade de recrutamento das mesmas (Weineck, 1999). Durante a realização de sprints consecutivos existe uma grande contribuição das reservas de ATP-CP, que pode acarretar a um processo de fadiga devido as mudanças intramusculares e acúmulo de co-produtos metabólicos (Glaister, 2005). A demanda fisiológica nesses eventos é bem mais complexa e difícil de ser mensurada quando comparada a esportes como corrida e ciclismo, em virtude dos últimos apresentarem características contínuas. Por essa razão, os métodos para mensurar o estresse fisiológico durante as partidas de esportes intermitentes eram limitados, e nos últimos anos foram avaliadas por meio de observações durante as partidas oficiais ou então durante jogos simulados (Drust et al., 2000). No entanto Bogdanis et.al. (1996) afirmam que após a introdução do teste de Wingate, foi possível avaliar as respostas metabólicas ao sprint monitorando também a potëncia produzida durante o teste. Com isso outros autores como Drust et.al. (2000) acabaram desenvolvendo métodos laboratoriais que reproduziam as características das partidas como, por exemplo, a velocidade, a duração e o tempo de recuperação entre a realização de sprints sucessivos.

9 8 Muitas metodologias são utilizadas para avaliar as respostas fisiológicas durante a realização de sprints. Apesar disso os mecanismos que podem desencadear a fadiga ainda não estão bem definidos. Por essa razão, este estudo se propõe a revisar na literatura sobre o tema, de modo a apresentar aos treinadores informações importantes que possam auxiliar a periodização do treinamento de esportes que apresentam características intermitentes. Dessa maneira o objetivo do presente estudo foi revisar a partir da literatura pertinente, as mudanças no metabolismo muscular durante a realização de sprints em esportes intermitentes, e apresentar os possíveis mecanismos envolvidos no processo fadiga durante esses eventos.

10 9 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 METODOLOGIA O procedimento realizado nesta revisão da literatura foi busca nas bases internacionais, tais como Medline, Lilacs, Scielo, Portal da Pesquisa, com suporte também de livros. Para a busca, foram utilizadas as palavras-chaves: bioenergética (bioenergetic), fadiga (fatigue), sprints (sprints) e execício intermitente (intermittent exercise). A procura também constou de combinações desses termos (utilizando termos complementares e (and), ou(or), e/ou(and/or), e acrescentando também o termo revisão (review). 2.2 BIOERNERGÉTICA O ATP é o principal responsável pela transferência de energia destinada a todo trabalho biológico ocorrido no interior das células. Além disso, possui a capacidade de armazenar uma parcela da energia potencial de uma molécula de um alimento ou macronutriente (McArdle, 2003). Esse composto energético é originado a partir de uma molécula de adenina e outra de ribose (denominada adenosina) justapostos a três fosfatos, cada um deles consistindo em átomos de fósforo e de oxigênio. A energia necessária para a realização de qualquer trabalho muscular é obtida por meio da hidrólise do ATP, estimulando locais específicos que acionam o encurtamento das fibras musculares. A enzima responsável por essa reação é a ATPase que realiza a conversão do ATP em ADP (adenosina difosfato) e Pi (fosfato inorgânico). ATP ADP + Pi + ENERGIA O músculo estriado esquelético do corpo humano armazena aproximadamente mmol/kg/dm de músculo seco de ATP, no qual o pico de

11 10 queda é de aproximadamente 15 mmol/kg/dm/seg. sendo dessa forma o suficiente para fornecer cerca de 1 a 2 segundos de trabalho máximo (Glaister, 2005). Isso tudo depende do tipo de fibra muscular recrutada e do status de treinamento. Um outro composto fosfato intracelular altamente energético é a creatina fosfato (PCr) que possui papel fundamental na ressíntese de ATP, sendo direcionada pela reação entre PCr e ADP. Essa reação é catalisada pela enzima creatina quinase que resulta na formação de ATP e creatina livre, fornecendo a fonte imediatamente disponível de ATP para a contração muscular.(glaister, 2005) PCr + ADP + H + ATP + Cr Ambos os componentes formam o sistema dos fosfagênios ou sistema ATP-CP, sendo responsáveis por atividades físicas que envolvam alta intensidade e curta duração como, por exemplo, corrida de 100 metros rasos, levantamento de pesos, futebol, entre outros. Esse sistema não é aeróbio e a hidrólise tanto de ATP como de PCr ocorre independente da disponibilidade de oxigênio. Dependendo do tipo de fibra muscular e do estado de treinamento, a concentração de PCr no músculo esquelético é de 3 a 5 vezes superior àquela da ATP.(Wolinski e Hickson 2002). O sistema glicolítico é um sistema anaeróbio, no qual a energia gerada (ATP) ocorre por meio da glicólise anaeróbia no músculo esquelético. A partir deste sistema ocorre a quebra incompleta da glicose a ácido lático, ou seja, as moléculas de glicose ou glicogênio armazenadas no músculo dão origem a duas moléculas de ácido lático para gerar ATP, por meio da glicólise e da glicogenólise respectivamente. No entanto o glicogênio muscular é o substrato de maior destaque em exercícios anaeróbios de alta intensidade. (Wolinski e Hickson 2002). Essa reação ocorre quando o fornecimento de oxigênio é insuficiente ou quando a demanda energética do exercício é superior àquela que o sistema aeróbio possa suprir. A glicólise anaeróbia é o metabolismo predominante após a depleção de creatina fosfato (PCr), e é de extrema importância em sprints ou esforços consecutivos com ressíntese parcial de fosfatos de alta energia, principalmente PCr durante as pausas.(weineck, 1999). Dessa forma, o sistema glicolítico é determinante para a capacidade de realização de exercício de alta intensidade, ou seja, eventos que possuem uma duração entre 20 segundos e 2

12 11 minutos, como corridas de 200 metros, 400 metros e 800 metros rasos e na natação em eventos de 100 e 200 metros rasos (Wolinski e Hickson, 2002) A alta intensidade desses exercícios aumenta a taxa de recrutamento das fibras de contração rápida (IIB) acarretando em um aumento na taxa de produção de lactato.isso pode ser explicado por fatores como a presença das enzimas LDH (lactato desidrogenase ) nas fibras de contração rápida, favorecendo a conversão do piruvato em lactato, o que não ocorre nas fibras musculares de contração lenta. Durante esses eventos ocorre o acúmulo de lactato sanguíneo. No entanto, isso não acontece para todos os níveis, o acúmulo se deve ao fato da produção de lactato ocorrer em maior escala do que sua remoção, o que pressupõe um hipóxia tecidual relativa, ou seja, pouco oxigênio disponível no tecido muscular. Por essa razão o lactato formado durante o exercício leve, de característica aeróbia acaba sendo oxidado pelas fibras musculares de contração lenta (McArdle, 2003). As reações ocorridas na glicólise anaeróbia possuem pouca capacidade de gerar ATP quando comparados ao metabolismo oxidativo. Dessa forma o metabolismo aeróbio é responsável pela maior parte da transferência de energia quando o exercício intenso é mantido por mais alguns minutos. (McArdle, 2003) O sistema aeróbio ou oxidativo utiliza oxigênio para a quebra de glicose, de piruvato e a sucessiva degradação a dióxido de carbono (CO 2 ) e água (H 2 O), a partir da cadeia transportadora de elétrons. Deve-se ressaltar que o sistema oxidativo é o metabolismo mais eficiente no fornecimento de energia, pois esse sistema é capaz de gerar maiores quantidades de ATP quando a demanda energética não é superior à capacidade de suprir essas necessidades, ou seja, quando o oxigênio está disponível. O sistema aeróbio pode degradar o glicogênio, lipídios (ácidos graxos) ou proteínas (aminoácidos) a CO 2 e H 2 O (Wolinski e Hickson, 2002). Este sistema é, portanto, predominante em exercícios com duração superior a 3 minutos. Durante os primeiros minutos de exercício o consumo de oxigênio aumenta de maneira exponencial durante os primeiros minutos do exercício e atinge um platô estado estável (Barstow, 1994). Esse momento denota um equilíbrio entre a demanda energética necessária para a ativação dos músculos e a produção

13 12 de ATP pelo metabolismo aeróbio. Portanto, essas condições não são favoráveis ao acúmulo de lactato que será oxidado (McArdle, 2003). No entanto, durante o início do exercício ocorre um atraso no consumo de oxigênio, pois existe um fracionamento anaeróbio imediato de ATP para a realização da contração muscular. Esse atraso é conhecido como déficit de oxigênio e corresponde à diferença entre o oxigênio total que foi consumido durante o exercício e a demanda de oxigênio que deveria ser utilizada caso houvesse um ritmo estável no consumo de oxigênio desde o início do exercício. Existem diversas maneiras, fisiológicas e bioquímicas, de analisar quais são os metabolismos predominantes durante o exercício, e a estimativa do consumo máximo de oxigênio (VO 2 máx) representa uma medida quantitativa da capacidade de um indivíduo em realizar a ressíntese aeróbia de ATP. Entre os principais métodos para avaliar a capacidade do sistema de energia imediata (ATP-CP), estão as estimativas do tamanho do reservatório intramuscular de ATP-PCr, das velocidades de degradação do ATP e PCr no exercício explosivo de curta duração, com destaque para o segundo por proporcionar estimativas diretas, correlacionando-se com as avaliações do sistema de energia imediata (Yamamoto et al., 1983) Depleção de PCr/Glicogênio e Desempenho em Esforços Intermitentes Uma das possíveis causas de fadiga durante exercícios intermitentes está relacionada à depleção dos estoques de PCr e gliocogênio nos músculos ativos. Hirvonen et al. (1987) determinaram a depleção de PCr muscular em diferentes distâncias, durante os 40, 60, 80 e 100 metros, através da técnica invasiva (biópsia muscular). Os resultados demonstraram uma redução de 60% na PCr durante os 40 metros, em um tempo menor do que 6 segundos, e de apenas 20% durante nas outras distâncias percorridas, em comparação aos valores de repouso (22mmol/kg de músculo úmido). Um estudo de Balsom (1992) avaliou as respostas fisiológicas ao exercício intermitente de intensidade máxima, utilizando três protocolos distintos onde a distância percorrida era de 600 metros, e o período de recuperação igual a

14 13 30 segundos. O primeiro protocolo consistia de 40 tiros de 15 metros (S15), o segundo protocolo de 20 tiros de 30 metros (S30) e no último protocolo eram realizados 15 tiros de 40 metros (S40). O tempo dos sprints foi menor durante o primeiro protocolo (S15), ao passo que o consumo de oxigênio(vo 2 ) mensurado no final de cada protocolo foi maior para S40 e S30 (3.3 l.min -1 e 3.2 l.min -1 respectivamente) em relação a S15 (2.6 l.min -1 ). Não houve diminuição significativa no desempenho, ou seja, aumento no tempo de sprint para S15 e S30, no entanto durante S40, ocorreu uma significante queda no desempenho após a realização do terceiro sprint. A queda de desempenho em sprints pode estar relacionada a diversos fatores, Glaister (2005), aponta que os mecanismos de fadiga estão associados primariamente a mudanças no ambiente intramuscular e a alguns fatores como a falta de ATP disponível para o complexo actina-miosina, para a bomba de sódio/potássio (Na + /K + ) e para a recaptação de cálcio (Ca 2+ ) pelo retículo sarcoplasmático. Bogdanis et al. (1996) avaliaram as mudanças no metabolismo e na potência muscular após sprints utilizando dois protocolos distintos no cicloergômetro em atletas recreacionais, considerados fisicamente ativos. O primeiro protocolo consistia de dois sprints de 30 segundos intercalados por quatro minutos de recuperação passiva. O segundo protocolo era composto por um sprint de 30 segundos e por outro de 10 segundos intercalados pelo mesmo período de recuperação passiva. A potência pico (PPO) foi atingida dois segundos após o início do sprint, para os dois protocolos. A potência não atingiu os valores do primeiro sprint após o período de recuperação passiva. A potência média (MPO 30 ) durante o segundo sprint de 30 segundos foi de 7.6 ± 0.3W/kg, que corresponde a 82 ± 2% da potência média gerada no primeiro sprint desse protocolo. Aproximadamente 45% do trabalho total durante os sprints foi gerado nos primeiros 10 segundos, tanto no primeiro sprint como para o segundo sprint no primeiro protocolo. A diminuição no glicogênio muscular durante o primeiro sprint foi aproximadamente 99 mmol unidades e glicose/kg de músculo seco, comparado com somente 57 mmol unidades de glicose/kg de músculo seco durante o segundo sprint. A maior parte (97%) da diminuição no glicogênio durante o primeiro sprint pode ser atribuída ao acúmulo de intermediários glicolíticos como o piruvato e o lactato enquanto no segundo sprint a diminuição foi 75% no glicogênio. O aumento de 5% no glicogênio muscular durante

15 14 o período de recuperação passiva não foi estatisticamente significante e as taxas de glicogenólise de glicólise durante o segundo sprint diminuíram aproximadamente 56% e 45% respectivamente quando comparados ao primeiro sprint. Os níveis de PCr ao final do primeiro sprint foram similares em todos os sujeitos, mas aqueles que atingiram altos valores de PPO e de MPO no primeiro sprint tiveram uma ressíntese mais lenta de creatina fosfato (PCr). Houve uma diminuição de aproximadamente 27% no ATP imediatamente após o primeiro sprint, mas nenhuma mudança foi observada após a recuperação ou durante o segundo sprint. (Bogdanis et al. 1996). Segundo Krustrup et al. (2006) no final de uma partida de futebol metade das fibras musculares estão quase ou totalmente depletadas de glicogênio, o que demonstra que esse pode ser um dos fatores que contribuem para a redução da performance no final de uma partida de futebol. Dessa forma a maior parte da redução dos estoques de PCr parecem ocorrer nos primeiros segundos dos sprints iniciais, ao passo que a depleção de glicogênio ocorre devido aos co-produtos metabólicos do sistema anaeróbio Lactato Durante Esforços Intermitentes A concentração de lactato é muito utilizada como um indicativo de trabalho anaeróbio (Karlsson, 1971). As respostas fisiológicas a três protocolos de exercícios distintos foi avaliada por Balsom (1992) em homens bem treinados, onde a distância total percorrida era de 600 metros. Os valores de concentração de lactato no momento anterior aos testes não diferiram estatisticamente. Após a realização dos tiros os valores da concentração de lactato foram significantemente mais altos em relação aos valores do pré-teste para os três protocolos. O pico de concentração de lactato para S15 tornou-se evidente após o segundo sprint (6.8 mmol -1 ), sugerindo que a glicólise anaeróbia contribui para a produção de energia a cada 15 metros de sprint. O desempenho de sprints parece ser prejudicado após um período de exercício intenso durante o jogos como o futebol (Krustrup et al. 2006) e algumas

16 15 alterações em variáveis como lactato e ph têm sido sugeridas como causas da fadiga durante exercícios intensos (Sahlin, 1992).No entanto, no estudo de Krustrup et al. (2006), jogadores de futebol realizaram 5 sprints de 30 metros separados por um período de 25 segundos de recuperação ativa. Três testes eram realizados, sendo um antes do jogo e os outros dois após períodos de atividades intensas, durante o primeiro e o segundo tempo. Foram feitas medidas também antes do jogo, após o primeiro tempo e após o jogo. A média de tempo para os 5 sprints de 30 metros foi 4.72 ± após o jogo, sendo 2.8 ± 0,7% mais lento do que antes da partida. Todos os 5 sprints foram mais lentos após o jogo quando comparados a antes do início do mesmo. Nenhuma diferença foi observada na média de tempo de sprint após o primeiro tempo comparada a antes do jogo (4.60 ± 0.05 e 4.61 ± 0.06 segundos, respectivamente). Após períodos intensos no primeiro e segundo tempo, a média de tempo dos sprints era 1.6 ± 0.6 e 3.6 ± 0.5% mais longo do que antes do jogo (4.72 ± 0.07 e 4.80 ± 0.06 vs 4.64 ± 0.05 segundos). O terceiro, quarto, e quinto sprints realizados após um período intenso no primeiro temp, assim como todos os cinco sprints realizados após um período intenso no segundo tempo, foram mais lentos quando comparados aos sprints realizados antes da partida. Apesar disso nenhuma correlação interindividual foi encontrada entre lactato no músculo e diminuição da performance em sprints repetidos após os períodos intensos no primeiro e no segundo tempo, apesar de tanto o lactato como o ph terem sido moderadamente elevados durante a partida. Além disso, segundo os autores a ausência de correlação entre lactato no músculo e lactato sanguíneo indicam que devemos tomar cuidado ao interpretar os níveis de lactato sanguíneo obtidos durante uma partida de futebol. Spencer et al. (2006) avaliaram as diferenças em relação à recuperação ativa e passiva após sprints homens moderadaments treinados (VO 2 máx 4.37 ± 0.49 L.min -1 ) e observaram que a recuperação ativa resultou em uma maior concentração de lactato no músculo do que quando a recuperação passiva foi realizada. No estudo de Balsom et al. (1992) foi observado em homens moderadamente treinados após o segundo sprint de 15 metros (S15), um aumento evidente no lactato sanguíneo, sugerindo que a glicólise anaeróbia contribui para a produção de energia durante cada sprint de 15 metros. No entanto, as concentrações de lactato sanguíneo pós-teste foram menores em relação aos outros

17 16 dois protocolos, onde eram realizados sprints de 30 e 40 metros, demonstrando o efeito da duração dos sprints na contribuição energética. Karlsson (1971) avaliou em estudantes de educação física a resposta de metabólitos a um protocolo que consistia de 5 séries de um trabalho de 1 minuto a uma carga de 2800 kpm x min -1 seguido por um intervalo de 5 minutos em um cicloergômetro. Foi observado durante os primeiros 15 minutos do período de intervalo um aumento gradual na concentração de lactato. No entanto, em contraste a esse fato, o lactato não aumentou significantemente após a primeira série da atividade. Isso se deve ao fato do lactato ser distribuído a compartimentos de água e aos músculos ativos e também oxidado em diferentes tecidos como o fígado, músculos inativos e fibras que estão sendo exercitadas. Segundo Janssen (1995), altas concentrações de lactato podem ser prejudiciais em alguns esportes que requerem uma alta capacidade de coordenação e habilidades técnicas como futebol, judô e tênis, porque o autor afirma que trabalhos intensos com altos valores de lactato interferem na capacidade de coordenação dos atletas, aumentando também o risco de lesões por causa da acidose e de micro rupturas no tecido muscular. Além disso, o sistema PCr é prejudicado por altos valores de lactato, pelo fato da ressíntese de PCr ser atrasada em músculos ácidos. Por essa razão, deve-se evitar altos valores de lactato durante o treinamento de sprints. Glaister (2005) afirma que uma das formas pelos quais atletas de endurance podem aumentar potencialmente o desempenho durante sprints sucessivos é o aumento na taxa de remoção do lactato durante os intervalos de repouso. Berger et al. (2004) avaliaram o efeito da recuperação ativa durante um protocolo de exercício intermitente em atletas jovens de endurance. Observou-se uma forte correlação entre o tempo de exaustão e concentração de lactato ao final do protocolo que utilizou apenas recuperação ativa entre os sprints (r = 0.76) enquanto nenhuma correlação foi encontrada para o protocolo que utilizou uma recuperação mista (ativa e passiva). Foi observado durante esse protocolo que a concentração de lactato tende a aumentar durante cada série e tende a diminuir ou estabilizar durante os períodos de recuperação entre séries, aumentando o tempo de exaustão, permitindo dessa maneira uma ressíntese de PCr. Parece que não existe nenhum dado a respeito do efeito da recuperação ativa na cinética de lactato durante o exercício intermitente. No entanto a literatura demonstra amplamente que

18 17 a recuperação ativa auxilia na remoção do lactato após exercícios submáximos de duração intermediária. Segundo Thiriet et al. (1993), uma recuperação ativa parece ser mais favorável a uma remoção mais rápida do lactato após exercícios de alta intensidade. Spencer et al. (2006) observaram uma forte tendência à remoção do lactato no músculo quando a recuperação ativa foi realizada em comparação a recuperação passiva Além disso, os autores afirmam que um recuperação ativa pode resultar numa redução da ressíntese de PCr e consequentemente gerar um acúmulo de fosfato inorgânico (Pi) e outros metabólitos, promovendo dessa maneira um estímulo para a glicólise anaeróbia nos sprints subseqüentes. Embora pareça que o desempenho em sprints sucessivos seja melhor com a recuperação passiva, não é muito aconselhável sugerir a atletas de esportes coletivos que realizem esse tipo de recuperação, pois esse tipo de recuperação não representa a natureza dos padrões de movimento nesse esportes. Hirvonen et al. (1987) avaliaram o efeito do acúmulo de lactato em corredores de 100 metros de nível internacional. Todos os corredores realizavam diferentes distâncias (40, 60, 80, 100 metros), sendo que dois testes eram realizados em um dia e os outros dois no dia seguinte de maneira aleatória e com intervalo de repouso entre os testes. Os autores observaram que a taxa de produção de lactato foi praticamente a mesma para a todas as distâncias percorridas, sugerindo que a produção de energia glicolítica é constante do início ao final do exercício, pelo menos em um exercício com duração de 11 segundos. Além disso, esses resultados sugerem que no início de um corrida máxima de 100 metros (fase de aceleração) tanto os estoques de fosfatos de alta energia como a produção de energia glicolítica são utilizados ao máximo para produzir energia na forma de ATP para a contração muscular. Durante a metade da corrida (fase de velocidade máxima) a contribuição dos estoques de fosfatos de alta energia é reduzida e no final da corrida (fase de desaceleração) a glicólise é o principal recurso de energia anaeróbia. No entanto Spencer et al. (2005) afirmam que durante sprints de 10 a 30 segundos de duração, a glicólise anaeróbia fornece no mínimo duas vezes mais ATP, do que a degradação de PCr. Entretanto, apesar desse fato parecer interessante, o padrão de sprints em esportes coletivos tem uma duração inferior a 10 segundos. A teoria na qual se afirmava que a glicólise durante exercício máximo era somente ativada quando os estoques de PCr fossem depletados parece não ser

19 18 confirmado em muitos estudos. Spencer et al. (2005) apontam que a glicólise anaeróbia deva ser ativada durante o segundo para o terceiro sprint sucessivo, o que parece ser uma característica comum em esportes coletivos. Para ser ter conhecimento sobre qual via metabólica está sendo predominantemente utilizada deve-se ter conhecimento a respeito sobre algumas variáveis durante sprints sucessivos que podem influenciar nessa resposta, como a duração do exercício, o número de repetições, o tempo de recuperação e a intensidade do exercício Aptidão Cardiorrespiratória em Esforços Intermitentes A contribuição do metabolismo aeróbico durante um único sprint de curta duração (< 10 segundos) para a ressíntese de ATP é desprezível (Balsom, 1994b). Apesar de ser um esforço com características anaeróbias a realização de sprints sucessivos parece sofrer influências de variáveis aeróbias. Bishop et al. (2006) avaliaram a relação entre VO 2 máx e a capacidade de realizar sprints em cicloergômetro em mulheres com diferentes níveis de aptidão cardiorrespiratória classificadas em não treinadas (VO 2 máx < 40ml/kg/min) e moderadamente treinadas (VO 2 máx > 45ml/kg/min). O protocolo experimental consistia de 5 sprints máximos com duração de 6 segundos. Os resultados demonstraram que não houve diferenças no trabalho realizado durante os 4 primeiros sprints nos dois grupos. No entanto, houve diferença significativa no 5 sprint, sendo que o grupo moderadamente treinado apresentou menor taxa de declínio do trabalho [Wdec(%) 7.6 ± 3.4] ao longo dos 5 sprints em relação ao grupo não treinado [Wdec(%) 11.1 ± 2.5]. Por essa razão, altos valores de VO 2 máx parecem estar associados com uma melhor capacidade de ressíntese de PCr, o que resulta numa menor contribuição do sistema anaeróbio. Estes resultados parecem estar de acordo com um estudo feito por Balsom et al. (1994a), onde seis estudantes saudáveis de educação física realizavam 15 séries de corrida de 6 segundos na mais alta velocidade possível numa inclinação de 10. As séries eram intercaladas por períodos de 24 segundos de recuperação passiva, após seis semanas foi administrado eritropoietina (EPO)

20 19 para cada sujeito, três vezes por semana. Posteriormente, os testes eram repetidos na mesma velocidade selecionada, vale ressaltar que estes estudo foi aprovados pelo comitê de ética da instituição local, pois a eritropoietina é uma substância considerada como doping. A utilização de EPO resultou em um aumento nas concentrações de hemoglobina (Hb) de 142 ± 2 para 157 ± 2 g,l -1. Este aumento de 10,5% na concentração de Hb foi acompanhado por um aumento de 8% no VO 2 máx, de 4,76 ± 0.2 para 5.14 ± 0.2 l.min -1. Concomitantemente, a concentração de lactato foi significantemente menor após o 8 sprint e 3 minutos após o exercício. Estes dados sugerem que, a utilização de substratos durantes exercícios intermitentes de alta intensidade é afetada pelo aumento na disponibilidade de oxigênio, e isto se deve ao fato de uma ressíntese mais rápida de PCr durante os períodos de recuperação e a um possível aumento na contribuição do metabolismo aeróbio durante o exercício. Um outro estudo de Balsom et al. (1994b) tentou fornecer mais evidências sobre o papel do metabolismo aeróbio durante exercícios intermitentes de alta intensidade, avaliando o efeito da realização desses exercícios em condições com disponibilidade reduzida de oxigênio, simulando 3000 metros de altitude (hipóxia) e ao nível do mar (normóxia). O protocolo consistia de 10 séries de 6 segundos de exercícios de alta intensidade, intercalados por períodos de 30 segundos de recuperação. O pico de consumo de oxigênio durante o protocolo até a exaustão foi 15% menor nas condições de hipóxia (3.74 l.min -1 ) em relação a condição de normóxia (4.45 l.min -1 ). Em ambas as condições os sujeitos não foram capazes de atingir a velocidade alvo durante a duração total de cada série, no entanto, o declínio na performance foi significantemente maior na condição de hipóxia, principalmente após a 8ª série de exercício. Os autores atribuíram esses achados a uma menor taxa de ressíntese de PCr causada por uma menor disponibilidade de oxigênio para os músculos. A relação entre ressíntese de PCr e disponibilidade de oxigênio parece estar bem estabelecida. No entanto o tipo de recuperação entre séries de exercícios intermitentes é algo controverso. Spencer et al. (2006) avaliaram o efeito da recuperação ativa versus passiva, após 6 sprints máximos de 4 segundos intercalados por períodos de 21 segundos de recuperação. A utilização deste protocolo se deu pelo fato dos autores acreditarem que esse procedimento reproduz as características específicas de esportes coletivos, que possuem sprints como

21 20 padrão de movimento. A potência pico produzida do segundo ao sexto sprint foi significantemente menor do que o sprint inicial independente do tipo de recuperação. Durante os 5 primeiros sprints não houve diferença na potência pico produzida em ambas as ocasiões. No entanto, uma menor potência pico foi atingida durante o sexto sprint quando a recuperação ativa foi realizada. Além disso, esse tipo de recuperação resultou numa maior queda da potência. Apesar disso nenhuma diferença no trabalho total foi encontrada. Um outro achado interessante deste estudo foi que a recuperação ativa fez com que houvesse uma maior tendência para diminuição da concentração de PCr imediatamente após o teste, sugerindo uma efeito potencial sub-ótimo para a manutenção do desempenho durante sprints. Um estudo de Berger et al. (2004) avaliou os efeitos do tipo de recuperação sobre a performance de atletas de endurance utilizando dois protocolos distintos de exercícios intermitentes. O primeiro consistia de 30 segundos a 110% da velocidade aeróbia máxima (MAV), intercalados por 30 segundos de recuperação ativa a 50% da máxima velocidade aeróbia (MAV) até a exaustão. Já o segundo consistia das mesmas repetições, porém havia um período de 4 minutos de recuperação mista ( 30 segundos de repouso, três minutos a 50% da MAV e mais 30 segundos de repouso) após completarem uma série de 6 sprints. Os autores verificaram que há uma diferença significante no tempo de exaustão ente os dois protocolos sendo maior para o que realiza recuperação mista (960 segundos) em relação ao que utiliza apenas recuperação ativa (621.8 segundos), ressaltando que o tempo de recuperação mista não foi somado a este tempo de exaustão. Os autores atribuíram essa diferença a uma menor disponibilidade de PCr durante o primeiro protocolo, explicando dessa maneira a fagida precoce nesse grupo, e enfatizando que a recuperação mista de 4 minutos permitiu uma importante ressíntese de PCr, prorrogando a fadiga nesses indivíduos. Portanto a capacidade cardiorrespitória de um indivíduo pode influenciar o desempenho durante a realizaçao de esforços intermitentes, sendo que uma maior aptidão cardiorrespiratória permite uma melhor ressíntese de PCr durante os períodos de recuperação, no entanto a ressíntese de PCr é maior quando a recuperação passiva é realizada, no entanto, esse tipo de recuperação não é realizado durantes esportes que envolvem esforços intermitentes.

22 Eletromiografia Alguns esportes coletivos como futebol, handebol e basquetebol requerem que os atletas possuam a capacidade de realizar sprints de curta duração em um tempo inferior a 6 segundos com curtos períodos de recuperação (cerca de 30 segundos). Segundo Villanueva et al. (2007), isso é denominado de capacidade de realizar sprints sucessivos. Villanueva et al. (2007) afirmam que a hipótese de fadiga durante sprints repetidos é principalmente atribuída a fatores musculares e a partir da observação de níveis estáveis de ativação neural nos músculos movidos primariamente inferida pela eletromiografia de superfície (EMG), e pela amplitude de sinal eletromiográfico inalterada. Isso sugere que, apesar do desempenho mecânico começar a diminuir progressivamente, a habilidade do sistema neural recrutar unidades motoras não é afetada. Esse estudo foi desenvolvido em um cicloergômetro e o protocolo consistia de 10 sprints de 6 segundos intercalados por 30 segundos de recuperação passiva, após a realização desses 10 sprints os indivíduos permaneciam 6 minutos em repouso no cicloergometro. Logo após realizavam mais 5 sprints de 6 segundos também intercalados por 30 segundos de recuperação. A atividade eletromiográfica do músculo vasto lateral da perna direita foi registrada, e a escolha dessa musculatura se deu pelo fato da potência produzida nesse protocolo estar significantemente correlacionada com a ativação dessa musculatura avaliada em outros estudos (Akima et al., 2004). Durante os 10 primeiros sprints a potência pico (PPO) e o trabalho total (TW) diminuíram 24.1% e 27.2% do valor máximo, de 18.8 ± 1.6 para 14.2 ± 1.2 W.kg -1 e 92.8 ± 6.3 para 66.7 ± 6.7J.kg -1, respectivamente. Durante o décimo primeiro sprint, após 6 minutos de repouso, a PPO (16.4 ± 0.8 W.kg -1 ) e o TW (79.8 ± 4.8 J.kg -1 ) aumentaram significantemente em relação aos valores atingidos no décimo sprint, mas permaneceram menores (13.1% e 11.7%) que os valores atingidos no primeiro sprint. Durante os 5 últimos sprints após o período de recuperação, a PPO e o TW diminuíram 17.0% e 20.3% respectivamente. No último sprint (décimo quinto) a PPO e o TW foram 27.9% e 30.4% menores que o valor máximo obtido durante o primeiro

23 22 sprint. As diferenças na PPO e no TW quando foram comparados do quarto ao oitavo sprint em relação ao décimo primeiro ao décimo quinto sprint ocorreram a partir do segundo sprint de cada bloco de cinco sprints, ou seja, no quinto sprint antes do período de recuperação e no décimo segundo sprint. Os valores da raiz quadrada da média (RMS) e a freqüência média (MF) foram bastante altos durante o primeiro sprint, e diminuíram 14.3% e 10.6% respectivamente durante os 10 sprints. No décimo primeiro sprint o RMS não apresentou recuperação em relação ao décimo sprint. Apesar de nenhuma diferença significante ter sido encontrada na PPO e no TW atingidos nos sprints 4 e 11, a RMS registrada durante o décimo primeiro sprint (0.398 ± 0.03 V) foi 12.0 % menor que no quarto sprint ( ± 0.02 V). No entanto os valores da MF registrados durante o quarto sprint (85.5 ± 5.5 Hz) e o décimo primeiro sprint (89.3 ± 7.2 Hz) não foram significantemente diferentes. Esses resultados são controversos em relação a outros estudos (Billaut et al., 2005) que reportaram nível estável de ativação neural para o músculo vasto lateral durante a fadiga em exercícios de sprints repetidos. A manutenção do desempenho no sprint inicial, após o período de 6 minutos de recuperação (décimo primeiro sprint), apesar dos baixos valores da RMS registrados no décimo primeiro sprint em relação ao quarto sprint, foi um achado interessante deste estudo. Segundos os autores é provável que a redução na atividade da unidade motora seja em detrimento da performance muscular combinada com outros sinais fisiológicos que ocorrem como um resultado da manutenção de altos níveis de ativação neural para direcionar a musculatura ativa. Um dos principais mecanismos sugeridos para modular a atividade da unidade motora durante a fadiga é um reflexo inibitório que resulta de um acúmulo de metabólitos nas fibras musculares que então ativam os metaboreceptores e induzem a uma inibição dos motoneurônios homônimos por meio de grupos musculares aferentes.

24 23 CONSIDERAÇÕES FINAIS De acordo com os resultados encontrados na presente revisão da literatura fica evidente de que não existe uma resposta especifíca a sprints sucessivos, dado a existência de diferentes protocolos que tentam avaliar as respostas fisiológicas a esse tipo de exercício. Parece claro que essas respostas irão depender de inúmeros fatores como o número de sprints realizados, a duração de cada sprint, a intensidade na qual os sprints são realizados, a duração e o tipo de recuperação realizada, o estado de treinamento. Além disso, futuros estudos devem aplicar uma metodologia que represente o padrão de movimento dos esportes coletivos para que essas respostas fisiológicas possam ser conclusivas, e também devem investigar se existem diferenças nessas respostas entre os gêneros.

25 24 REFERÊNCIAS AKIMA, H.; KINUGASA, R.; KUNO, S. Recruitment of the thigh muscles during sprint cycling by muscle functional magnetic resonance imaging. International Journal of Sports Medicine, n. 25, p. 1-8, BALSOM, P. D. et al. Physiological responses to maximal intensity intermittent exercise. European Journal of Applied Physiology, n. 65, p.144-9, BALSOM, P. D.; EKBLOM, B.; SJODIN, B. Enhanced oxygen availability during high intensity intermittent exercise decreases anaerobic metabolite concentrations in blood. Acta Phyisiology Scandinavian, n. 150, p , 1994a. BALSOM, P. D. et al. Reduced oxygen availability during high intensity intermittent exercise impairs performance. Acta Phyisiology Scandinavian, n. 152, p , 1994b. BARSTOW, T. J. Caracterization of VO 2 kinetics during heavy exercise. Medicine Science Sports and Exercise, n. 26, p.1327, BERGER, M. T. et al. Effects of active recovery between series on performance during an intermittent exercise model in young endurance athletes. European Journal of Applied Physiology, n. 93, p , BILLAUT, F.; BASSET, F.A.; FALGAIRETTE, G. Muscle coordination changes during intermittent cycling sprints. Neuroscience, n. 380, p , BISHOP, D.; EDGE, J. Determinants of repeated-sprint ability in female matched for single-sprint performance. European Journal of Applied Physiology, n. 97, p , BOGDANIS, G. C. et al. Contribution of phosphocreatine and aerobic metabolism to energy supply during repeated sprint exercise. American Physiological Society, p , DRUST, B.; REILLY, T.; CABLE, N. T. Physiological responses to laboratory-based soccer specific intermittent and continuous exercise. Journal of Sports Science. n. 18, p , GLAISTER, M. Multiple sprint work. Physiological responses, mechanisms of fatigue and the influence of aerobic fitness. Sports Medicine, v. 35, n. 9, p , HIRVONEN, J. et al Breakdown of high-energy phosphate compounds and lactate accumulation during short supraximal exercise. European Journal of Applied Physiology, n. 56, p , out JANSSEN, P. Training, lactate, pulse-rate. 5 ed. Polar Electro Oy, 1995.

26 25 KARLSSON, J.; SALTIN, B. Oxygen deficit and muscle metabolites in intermittent exercise. Acta Physiology Scandinavian, n. 82, p , KUSTRUP, P. et al. Muscle and blood metabolites during a soccer game: implications for sprint performance. Medicine Science in Sports and Exercise, v.38, n. 6, p , MCARDLE, W. D.; KATCH, F. I.; KATCH, V. L. Fisiologia do Exercício. Energia, Nutrição e Desempenho Humano. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, SAHLIN, K. Metabolic factors in fatigue. Sports Medicine, n. 13, p , SPENCER et al. Physiological and metabolic responses of repeated-sprint activities. Sports Medicine, v. 35, n. 12, p , SPENCER et al. Metabolismo and performance in repeated cycle sprints: active versus passive recovery. Medicine Science in Sports and Exercise, v.38, n. 8, p THIRIET, P. et al. The effect of various recovery modalities on subsequent performance, in consecutive supramaximal exercise. Sports Medicine and Physical Fitness, n. 33, p , VILLANUEVA, A. M.; HAMER, P.; BISHOP, D. Fatigue responses during repeated sprints for initial mechanical output. Medicine Science in Sports & Exercise. p , WOLINSKI, I.; HICKSON Jr, J. F. Nutrição no Exercício e no Esporte. 2. ed. São Paulo: Roca, WEINECK, J. Treinamento Ideal. 9. ed. São Paulo: Manole, YAMAMOTO, S.H et al. Quantitative estimation of anaerobic and oxidative energy metabolism and contraction characteristics in intact human skeletal muscle in response to electrical stimulation. Clinical Physiology. n. 3, p. 227, 1983.