ESCOLA SUPERIOR MADRE CELESTE CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM EDUCAÇÃO FÍSICA LEANDRO NASCIMENTO BARBOSA ADAPTAÇÃO NEURAL AO TREINAMENTO DE FORÇA

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1 1 ESCOLA SUPERIOR MADRE CELESTE CURSO DE LICENCIATURA PLENA EM EDUCAÇÃO FÍSICA LEANDRO NASCIMENTO BARBOSA ADAPTAÇÃO NEURAL AO TREINAMENTO DE FORÇA Ananindeua/PA 2015

2 2 LEANDRO NASCIMENTO BARBOSA ADAPTAÇÃO NEURAL AO TREINAMENTO DE FORÇA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Licenciado em Educação Física, sob orientação do Prof. Msc. João Evandro Carneiro Martins. Ananindeua/PA 2015

3 3 Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) Mariana Araújo CRB2/1026, Ananindeua-PA Barbosa, Leandro Nascimento. Adaptação neural ao treinamento de força./ Leandro Nascimento Barbosa; orientador João Evandro Carneiro Martins, fol. TCC (Trabalho de Graduação de Curso) Escola Superior Madre Celeste, Curso de Educação Física. Ananindeua, Treinamento de força. 2. Educação Física. 3.Adaptação neuromuscular. I. Título CDD: 20. ed.:

4 4 LEANDRO NASCIMENTO BARBOSA ADAPTAÇÃO NEURAL AO TREINAMENTO DE FORÇA Aprovado em: / / Nota: Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Escola Superior Madre Celeste como requisito de avaliação final para a obtenção do grau de Licenciatura em Educação Física BANCA EXAMINADORA: (Orientador) Prof. Msc. João Evandro Carneiro Martins UEPA Escola Superior Madre Celeste (Membro) Prof. Msc. Julio Alves Pires Filho - UEPA Escola Superior Madre Celeste (Membro) Prof. Esp. Oton ribeiro de ribeiro UEPA Escola Superior Madre Celeste

5 Dedico esta monografia, primeiramente a Deus, que me deu forças para chegar até aqui. A meus pais Carlos Alberto Barbosa e Julia Nascimento Barbosa, que me ensinaram o valor da humildade e da perseverança. A toda a minha família que sempre me incentivou e me 5

6 6 AGRADECIMENTOS ajudou em momentos difíceis e aos meus companheiros de graduação. Agradeço a Deus por ter me dado força e sabedoria para que esta etapa da minha vida fosse concluída. Agradeço a minha amada mãe, Julia Nascimento Barbosa, que foi um instrumento que Deus usou para me ensinar o caminho da humildade e sabedoria. Agradeço a meu amado pai, Carlos Alberto Barbosa, que nunca poupou esforços para que eu sempre tivesse o melhor em minha vida, sem a sua ajuda, eu jamais conseguiria esta vitória. A meus irmãos, Dilma, Eliete, Palmira, Gilberto, Jéssyca e Silvana, que sempre me ajudaram em momentos difíceis. A minha namorada, Joyce Rodrigues, por seu companheirismo que me faz tão bem. Aos meus companheiros de licenciatura e professores, os quais me agraciaram com sua companhia durante o curso.

7 7 não é o fim que é interessante, mas os meios para se chegar lá. (Georges Braque)

8 8 RESUMO A força muscular é uma qualidade física indispensável tanto para se obtiver saúde quanto para elevados níveis de desempenho neuromuscular em atividades esportivas. Nesse sentido, o treinamento de força é considerado a melhor forma de exercicio para aumentar os níveis de força muscular. De acordo com a literatura científica, no inicio de um programa de treinamento resistido, o principal mecanismo de aumento dos níveis de força muscular podem ser atribuídos a fatores de mudanças no sistema nervoso, com os fatores hipertróficos se tornando predominantes com o avanço do programa de treinamento. O objetivo do presente estudo foi pesquisar, através de uma revisão da literatura, os mecanismos que estão relacionados às adaptações neurais ao treinamento de força, além de fazer uma analise a respeito de como o sistema neuromuscular responde de forma distinta a diferentes ordens de exercícios e intervalos entre series em uma seção de treinamento resistido. Primeiramente, discute se o conceito de adaptações neurais ao treinamento de força. Em seguida, são abordados os principais mecanismos que contribuem para o aumento e força muscular e que são atribuídos a fatores neurais, sendo eles: cordenação intramuscular, coordenação intermuscular, déficit bi lateral, co ativação antagonista, junção neuromuscular, inibição dos mecanismos protetores e efeito contralateral. Em seguida discute se a respeito de como o sistema neuromuscular responde de forma aguda a uma seção de treinamento com distintos intervalos entre series e ordem de exercícios. Finalmente, o estudo trata com respeito à metodologia de pesquisa e considerações finais. Palavras-Chave: Adaptação. Neuromuscular. Treinamento de Força.

9 9 ABSTRACT Muscle strength is a physical quality indispensable both to obtain health and to high levels of neuromuscular performance in sports. In this sense, strength training is considered the best form of exercise to increase the levels of muscle strength. According to scientific literature, the beginning of a resistance training program, the main muscle strength levels of increasing mechanism can be attributed to factors of changes in the nervous system, with hypertrophic factors becoming prevalent with advancing the program training. The aim of this study was to investigate, through a literature review, the mechanisms that are related to neural adaptations to strength training, besides making an analysis on how the neuromuscular system responds differently to different orders of exercises and intervals between series in a resistance training section. They are then addressed the main mechanisms that contribute to the increase and muscle strength and are attributed to neural factors, namely: intramuscular coordination, intermuscular coordination, bi lateral deficit, co antagonist activation, neuromuscular junction, inhibition of protective mechanisms and effect contralateral. Then discusses whether as to how the neuromuscular system responds acutely to a training session with different intervals between series of exercises and orders. Finally, we treat with respect the methodology of research and closing remarks. KEY WORDS: 1 Adaptation. 2 Neuromuscular 3 Training 4 Force.

10 10 LISTA DE FIGURAS Figura 1 O CONTROLE MOTOR VOLUNTÁRIO...15 Figura 2 FASES NEUROGÊNICA, HIPETRÓFICA E GANHOS E FORÇA...17 Figura 3 GANHOS DE FORÇA ESPECIFICOS A DETERINADO EXERCICIO...19 Figura 4 EFEITO CONTRALATERAL...28 Figura 5 INFLUÊNCIA DA ORDEM DE EXERCICIOS...35

11 11 SUMARIO 1 INTRODUÇÃO REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO O CONTROLE MOTOR VOLUNTÁRIO ADAPTAÇÕES NEURAIS AO TREINAMENTO DE FORÇA COORDENAÇÃO INTRAMUSCULAR COORDENAÇÃO INTERMUSCULAR DÉFICIT BILATERAL CO ATIVAÇÃO ANTAGONISTA JUNÇÃO NEUROMUSCULAR INIBIÇÃO DOS MECANISMOS PROTETORES EFEITO CONTRA LATERAL VARIAVEIS DO TREINAMENTO DE FORÇA E DESEMPENHO NEUROMUSCULAR 3.1 INTERVALO ENTRE SÉRIES ORDEM DOS EXERCÍCIOS PROCEDIMENTO METODOLÓGICO TIPO DE PESQUISA Quanto a natureza Quanto aos objetivos Quanto aos procedimentos técnicos ANÁLISE E DISCUSSÕES CONSIDERAÇÕES FINAIS...42 REFERENCIAS...43

12 12 1 INTRODUÇÃO No decorrer da vida acadêmica tive contato com literaturas que abordavam a respeito das adaptações neurais que ocorrem em indivíduos que iniciam um programa de treinamento de força. No estagio pude vivenciar o que estudava na literatura e algumas vezes me encontrava impressionado com os resultados de algumas pessoas iniciantes na prática do treinamento resistido. Segundo autores como kraemer, fleck e hakkinem, as adaptações neurais podem explicar os ganhos de força na ausência de hipertrofia. De acordo com o que os autores abordam, a respeito deste assunto e com a experiência prática, resolvi estudar as adaptações neurais ao treinamento resistido que são as principais responsáveis pelos ganhos de força nos primeiros meses de treino. Já esta bem evidenciada na literatura os benefícios que o aumento nos níveis de força muscular proporciona tanto para pessoas que desejam qualidade de vida e saúde como para atletas das mais variadas modalidades esportivas (TRICOLLI 2005). Nesse sentido, o tipo de exercício mais eficaz quando se deseja o aumentar os níveis de força muscular é o treinamento resistido, ou musculação (OKANO et al. 2008). A força muscular é vista como a tensão que um músculo ou grupo muscular Consegue exercer contra uma resistência, num determinado tempo ou velocidade, pode ser considerada a capacidade de superar uma resistência externa através do esforço muscular (FLECK e KRAEMER 1999). Os benefícios do treinamento de força se referem à melhoria na força, potência e resistência muscular, melhoras das capacidades funcionais, aumento da massa magra, e do gasto calórico basal, melhora da autoestima e do perfil psicológico, além de auxiliar no combate e prevenção de doenças como o diabetes e hipertensão. (PRAZERES 2007).

13 13 O conhecimento a respeito do controle neuromuscular do movimento e como os seus aspectos irão influenciar as variáveis do treinamento é de fundamental importância para que o programa de treinamento esteja condizente com os objetivos do praticante de exercícios e para que esses sejam atingidos com a maior segurança possível. (FERREIRA et al. 2006). A literatura cientifica é rica em estudos que investigam como as variáveis do treinamento de força afetam o sistema neuromuscular tanto de forma crônica quanto aguda (OKANO et al FERREIRA et al. 2006, MONTEIRO e SIMÂO 2006, ASCENÇÃO et al.2003). Nesse sentido pode se afirmar que os fatores que contribuem para o aumento nos níveis de força são neurais e hipertróficos, sendo que em fases iniciais de treinamento, os aspectos neurais contribuem de forma mais significativa para os ganhos de força, com os fatores hipertróficos aumentando sua parcela de contribuição com o decorrer do tempo de treinamento (MAIOR e ALVES 2003). Segundo (BRETANO e PINTO 2001), as adaptações neurais se referem a mudanças no sistema nervoso para aquisição de habilidades funcionais e ativação máxima do músculo, já as adaptações morfológicas envolvem aumento da secção transversa do músculo esquelético, além de alteração no ângulo de penação das fibras e hiperplasia. Estudos como o de Junior et al são exemplos de como o sistema neuromuscular responde de forma diferente a diferentes estímulos e protocolos de treinamento, estas respostas vão direcionar a direção e magnitude dos estímulos específicos de acordo com as prioridades do treinamento (BARBANTI 1996). Nessa perspectiva, o ACSM 2011 considera o treinamento de força como parte fundamental de um programa de exercícios físicos voltados para o desempenho e saúde (ACSM 2002), recomendando que as variáveis do treinamento resistido como volume de treino, numero de repetições, tipo de exercícios, número de séries, intervalo entre séries, frequência de treinamento, intensidade e ordem dos exercícios estejam

14 14 condizentes com os objetivos e nível de condicionamento do praticante de treinamento de força. As recomendações do ACSM 2002 se referem também ao nível de condicionamento do praticante de exercícios, tendo distintas recomendações quanto as variáveis do treinamento para praticantes iniciantes, intermediários e avançados. Essas recomendações levam em consideração a literatura cientifica no que diz respeito aos princípios do treinamento, como o principio da adaptação, e as diferentes fases do processo de treinamento de força que é divido em fase neurogênica e hipertrófico. (BRETANO e PINTO 2001, MAIOR e ALVES 2003, ZATSIORSKY e KRAEMER 2008). Neste sentido o presente estudo trata de cada um dos fatores que contribuem para o aumento nos ganhos de força no treinamento contra resistência que são atribuídos a adaptações no sistema nervoso e que devem ser levados em consideração na hora da prescrição do treinamento. A pesquisa a respeito das adaptações neurais ao treinamento de força é importante por que trata se de um conhecimento indispensável para que a prescrição de exercícios seja condizente com os objetivos de cada aluno, além de possibilitar com que o aluno tenha uma adaptação mais segura ao treino e que seus objetivos sejam mais realistas e tenham uma fundamentação teórica sólida. Estudos a respeito das adaptações neurais ao treinamento de força não é comum entre os acadêmicos, com isso a presente pesquisa pode contribuir para que futuros alunos que desejem realizar pesquisas que envolvam o treinamento desportivo encontrem uma fonte de dados de pesquisa. O conhecimento sobre as adaptações neurais ao exercicio resistido é de fundamental importância tanto no que diz respeito à prescrição de exercícios físicos para saúde quanto para o condicionamento físico para atletas de alto nível, já que a manipulação das variáveis que influênciam o treinamento geram adaptações distintas, essas adaptações devem estar condizentes com os objetivos do aluno ou atleta.

15 15 Levando em consideração as recomendações do ACSM 2002 para prescrição de exercícios de força e tendo como referência a literatura científica quanto a respostas neuromusculares agudas a uma seção de treinamento, o objetivo do presente estudo foi pesquisar a respeito de quais adaptações ocorrem no sistema nervoso, as quais são responsáveis predominantemente pelos ganhos de força nos períodos iniciais de treinamento, compreender a respeito dos mecanismos de adaptação neural que contribuem para os ganhos de força, além de analisar, através da literatura científica, como a ordem dos exercícios e intervalo entre séries promovem respostas neuromusculares distintas em diferentes populações.

16 16 2 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO 2.1 O CONTROLE MOTOR VOLUNTÀRIO. Durante o treinamento de força, para que ocorram adaptações, os músculos respondem por meio da ação neural, o córtex motor é responsável pela coordenação e motricidade voluntária isolada, organizando esse movimento e enviando para centros de controle inferiores em uma sequência organizada em: córtex motor, tálamo, gânglios da base, cerebelo, tronco cerebral, medula espinhal, e músculos (SOUTO MAIOR 2008). Figura1: o controle motor voluntário. ( ) O ajuste fino entre o movimento idealizado e o realizado, que pode ser alterado por variáveis como temperatura, força de atrito e tipo de resistência, é feito pelo cerebelo que envia e recebe informações vindas do córtex motor e dos músculos com a finalidade de melhorar a atuação de músculos sinergistas, melhorando o padrão de movimento para uma tarefa específica (SOUTO MAIOR 2008, WEINECK 2005).

17 17 Ao nível dos gânglios da base, estes são responsáveis pelo tônus muscular e ajuste fino de alguns movimentos voluntários, cabendo ao córtex motor a regulação e interação das demais estruturas por mecanismo de feedback, produzindo uma nova rede neural na aquisição de novas habilidades. (SOUTO MAIOR 2008, WEINECK 2005, MARQUES JUNIOR 2012). Essas mudanças provocam um ajuste na arquitetura neural, o qual o comportamento motor torna-se mais eficiente com o aumento da experiência, essas mudanças podem ser avaliadas durante a repetição de tarefas motoras específicas durante determinado período (SOUTO MAIOR 2008). O controle motor voluntário e automático estão sujeitos ao mesmo mecanismo de ativação, já os movimentos involuntários, como reflexo miotático, reflexo miotático inverso e reflexo de retirada estão sujeitos ao controle a nível de medula espinhal, sendo que o córtex motor não participa diretamente da resposta ao movimento, mas pode receber informações referentes a estas respostas através do arco reflexo composto (WEINECK 1991). 2.2 ADAPTAÇÕES NEURAIS AO TREINAMENTO DE FORÇA O treinamento resistido promove adaptações que melhoram a habilidade do sistema nervoso em ativar o músculo esquelético para vencer a resistência em movimentos específicos (MAIOR & ALVES 2003), nesse sentido, para que ocorram ganhos de força, é necessário que o sistema neuromuscular seja submetido a uma sobrecarga que promoverá tais adaptações (KREAMER et al. 2013). Segundo Enokka 2005, podem haver ganhos de força sem que ocorram mudanças morfológicas no músculo esquelético, mas não sem adaptação neural ao treinamento.

18 18 figura 2: a contribuição dos fatores neurais e hipertróficos para aumento de força (KOMI 2008). De acordo com a literatura científica (ZATSIORSKY & KRAEMER 2008, ENOKA 2005, KOMI 2008, KREAMER et al. 2013), os principais fatores responsáveis pela adaptação neural ao treinamento de força são: coordenação intermuscular, que se refere a melhora da atividade sinergista e estabilizadora entre os grupamentos musculares envolvidos em um movimento específico, coordenação intramuscular, que se refere a melhora da sincronia e do padrão de recrutamento das unidades motoras, taxa de codificação das unidades motoras aumentadas, inibição do mecanismo protetor órgão tendìneo de golgi e consequentemente ativação de unidades motoras de alto limiar, mudanças na junção neuromuscular, déficit bilateral, efeito contralateral, e coativação antagonista. Todos estes fatores promovem mudanças no sinal eletromiográfico do músculo esquelético durante o treinamento de força. Esta mudança serve de parâmetro para avaliar o processo adaptativo que está ocorrendo no sistema neuromuscular com o decorrer do treinamento (ENOKA 2005).

19 19 O padrão de mudança no sinal eletromiográfico é especifico também no que diz respeito ao tipo de ação muscular executada e a intensidade do exercício, pois mudanças nestes fatores causam recrutamento de unidades motoras e fadiga especifica (BOSCO 2007). Segundo Fohey 98, realizar uma seção de treinamento com a ordem de exercícios equivocada pode prejudicar os ganhos de força e a adaptação especifica ao treinamento, assim como influenciar as variáveis intensidades e volume de uma seção aguda de exercício. 2.3 COORDENAÇÃO INTRAMUSCULAR O sistema nervoso é de suma importância quanto ao desenvolvimento da força muscular, e sua magnitude não depende apenas da quantidade de massa muscular recrutada, mas também, da ativação voluntaria de cada fibra em um músculo. Como resultado da adaptação neural, praticantes de treinamento de força podem coordenar melhor o modo de ativação das unidades motoras, produzindo maiores níveis de força em exercícios tanto para grandes quanto para pequenos grupos musculares (VERKHOSHANSKI 2001). Segundo Zatsiorsky e Kraemer 2008, o sistema nervoso pode graduar a produção de força a nível de unidades motoras de três maneiras: Recrutamento: Aumentando ou diminuindo o número de unidades motoras envolvidas em uma tarefa. Taxa de codificação: aumento na frequência de disparos que as unidades motoras recebem. Sincronia: as unidades motoras trabalham de forma mais ou menos sincrônica.

20 20 Segundo Zatsiorsky & Kraemer 2008 e Folland et al. 2002, iniciantes no treinamento de força não podem recrutar todas as fibras de contração rápida, já atletas avançados apresentam uma ativação aumentada das unidades motoras. Com relação à parcela de contribuição do recrutamento de unidades motoras e taxa de codificação aumentada para produção de força, existem diferenças com relação ao tamanho dos músculos, músculos pequenos já ativam todas as suas unidades motoras a 50% de 1RM, a taxa de codificação aumentada é responsável pelo aumento da produção de força a partir daí, já em músculos grandes, o recrutamento de unidades motoras adicionais parece ser a principal forma de incremento da força (ENOKA 2005). Uma adaptação a nível neural pode ser percebida pelo fato de unidades motoras apresentarem um limiar de ativação relativamente baixo para um movimento especifico e outro para um movimento distinto, o que significa que o padrão de recrutamento das unidades motoras pode variar de exercício para exercício, esse aspecto pode explicar em parte a especificidade do treinamento. (ZATSIORSKY e KRAEMER 2008). Estudos como o de Fahey et al. 98 investigaram os ganhos de força em exercícios específicos. Quando indivíduos foram submetidos a oito semanas de treinamento, os ganhos de força foram significativamente maiores no exercício agachamento quando o próprio exercício era realizado, em comparação a outros exercícios que utilizavam os mesmos grupos musculares.

21 21 figura 3: A importância da especificidade durante o treinamento de força. Os ganhos de força no exercício agachamento foram maiores quando o próprio exercício foi executado durante um periodo de oito semanas (FAHEY et al. 98). 2.4 COORDENAÇÃO INTERMUSCULAR. O ajuste neural a coordenação intermuscular ocorre quase que simultaneamente a coordenação intramuscular, diferenciando se pelo fato de ocorrerem ajustes entre os grupos musculares envolvidos no movimento especifico (MAIOR e ALVES 2003). Esse mecanismo tem papel fundamental quanto ao ajuste da produção do movimento e para o desempenho melhorado do gesto esportivo, ocorrendo o aperfeiçoamento da técnica e coordenação motora (WEINECK 2005). Nesse sentido, a coordenação intermuscular se refere à adequada mobilização da musculatura sinergista, estabilizadora e agonista ao Máximo, e ao mesmo tempo, promover a inibição da musculatura antagonista envolvidas em um gesto motor. Um inadequado recrutamento destes grupos musculares afeta a capacidade de produção de força máxima e é um dos fatores que contribuem para a diferença de desempenho entre atletas iniciantes e avançados em treinamento de força (WEINECK 2005). O estudo de Castanheira et al. 2014, procurou investigar a resposta aguda no desempenho de um grupo muscular quando este era precedido de exercício multi articular para sinergistas ou antagonistas. Quando o exercício rosca bíceps era realizado após o supino na maquina, apresentava um desempenho melhorado com relação ao mesmo ser precedido pela remada invertida. Magosso et al. 2010, avaliaram o desempenho de seis homens fisicamente ativos em uma seção de treinamento de força com diferentes ordens de exercícios. Primeiro os homens realizaram o teste de 1RM no leg press e rosca direta. Nas duas seções seguintes, foram realizadas duas sequências de exercícios (LP/RD e RD/LP). Foram executadas 4 series a 75% de 1RM para ambos os exercícios. Os autores não encontraram diferenças significativas no desempenho no Leg Press, no entanto, o

22 22 número de repetições e o trabalho total foram significativamente maiores quando o exercício rosca direta era realizado no inicio da seção de treinamento. A ativação de musculatura sinergista se torna aumentada quando o grupo muscular agonista está previamente fadigado, como demonstrado no estudo de rocha júnior et al 2007, onde a atividade eletromiográfica do tríceps braquial foi superior quando o exercício supino reto foi executado precedido do exercício crucifixo, onde a musculatura do peitoral era isolada, desta forma o padrão de recrutamento das unidades motoras foi alterado, recrutando musculatura sinergista com o objetivo de manter o desempenho. De acordo com os achados destes estudos, a literatura cientifica recomenda que quando o objetivo do treinamento é aumentar a força muscular em determinado exercício, este deve ser executado no inicio da seção de treinamento, evitando uma fadiga neuromuscular ocasionada pela execução de exercícios anteriores, mesmo que os exercícios sejam para diferentes grupos musculares (MAGOSSO et al. 2010, PRESTES et al. 2010, ACSM 2011). 2.5 DÉFICIT BILATERAL O treinamento de força pode ser executado tanto por movimentos unilaterais (cada membro por vez), como por movimentos bilaterais (execução de movimento com músculos homólogos). Quando a somatória das forças unilaterais é superior à somatória das forças bilaterais, ocorre um fenômeno chamado de déficit bilateral, já quando a somatória das forças bilaterais supera a somatória das forças unilaterais, ocorre facilitação bilateral, sendo um fenômeno que se manifesta em diferentes faixas etárias e grupos musculares. (BOTTON e PINTO 2012, MONTEIRO e SIMÂO 2006). A literatura cientifica não é conclusiva quanto aos mecanismos que compõem este fenômeno, mas o menor recrutamento de unidades motoras provocada pela inibição inter-hemisférios que ocorre quando músculos homólogos são ativados é uma das hipóteses mais consistentes para descrever o déficit bilateral. ( BOTTON e PINTO 2012, SOUTO MAIOR 2008).

23 23 Segundo Botton & Pinto 2012, limitação neural, o menor recrutamento de unidades motoras de contração rápida e co-ativação antagonista são mecanismos que podem explicar o déficit bilateral. Alguns estudos encontraram menor atividade no eletroencefalograma em contrações bilaterais em relação a contrações unilaterais, demostrando que a origem do déficit bilateral pode estar envolvida com inibição do córtex motor. ( ODA E MORITANI 1996). A contração que ocorre em um lado do corpo é controlada pelo hemisfério contralateral do cérebro, como os dois lados do corpo estão sendo ativados simultaneamente durante contrações bilaterais e já que os hemisférios são conectados por fibras nervosas comissurais, ocorre inibição entre os hemisférios quando estes são ativados simultaneamente. (MONTEIRO e SIMÂO 2006, CHAVES et al ). A inibição reflexa de unidades motoras a nível de medula espinhal também pode explicar o déficit bilateral, já que estímulos sensoriais aferentes de um musculo podem inibir o recrutamento de unidades motoras do músculo contralateral (BOTTON & PINTO 2012). O possível recrutamento aumentado da musculatura antagonista durante contrações bilaterais poderia explicar em parte o déficit bilateral, no entanto a literatura não é conclusiva com relação a este mecanismo. Isso se deve a diferenças metodológicas utilizadas nos experimentos e o fato de os estudos não apresentarem informações claras de como os valores de co-ativação foram obtidos. (BOTTON & PINTO 2012). O menor recrutamento de unidades motoras de alto limiar pode explicar em parte o déficit bilateral, no entanto, a literatura cientifica é controversa com relação a este fenômeno. Novamente o estudo de Botton & Pinto 2012, atribui os resultados conflitantes entre os estudos a diferenças metodológicas e reduzido número de amostras.

24 24 Koh et al 93, avaliaram o déficit bilateral em contrações isométricas em duas situações: durante força máxima atingida gradualmente e durante força produzida de maneira mais rápida possível. Foi encontrado déficit bilateral em ambas as condições, no entanto, de forma mais significativa na produção de força mais rápida possível. Esses achados sugerem que o envolvimento de unidades motoras de auto limiar foi inibido pela produção de força bilateral. Segundo Botton & Pinto 2012, se o déficit bilateral pode ser explicado em parte pelo reduzido recrutamento de unidades motoras de auto limiar, poder se ia esperar que em contrações submáximas o efeito fosse reduzido, no entanto há evidencias de déficit bilateral durante esforços submáximos. Também o déficit bilateral poderia ser reduzido em idosos, pois estes tendem a reduzir o numero de unidades motoras tipo II, no entanto o déficit bilateral também é verificado na mesma proporção que em jovens nesta população. Neste sentido, autores como Hernandez et al 2003, afirmam que o reduzido número de unidades motoras de auto limiar não pode explicar o déficit bilateral. A realização de exercícios no treinamento de força de forma bilateral pode inibir o déficit bilateral, sendo mais um mecanismo de aumento de produção de força que é atribuído a adaptações neurais ao treinamento (MONTEIRO e SIMÂO 2006, CHAVES et al. 2004). 2.6 CO-ATIVAÇÃO ANTAGONISTA Quando um músculo que está envolvido em determinada tarefa é ativado, geralmente ocorre uma atividade de seu antagonista com o objetivo de estabilizar as articulações envolvidas no movimento, esse processo é conhecido como co-contração ou contração antagonista (KOMI 2008).

25 25 Durante o movimento específico ambos os grupos, agonistas e antagonistas, se combinam para contrair e relaxar por mecanismo de inibição reciproca. Quando um agonista recebe impulso para se contrair, o seu antagonista relaxa. Para produzir força máxima, todas as unidades motoras de um grupo muscular devem ser recrutadas para diminuir a intensidade da co-contração, aumentando o torque liquido gerado pela articulação a favor do movimento (MAIOR e ALVES 2003). Segundo Komi 2008, a co-contração dos antagonistas ocorre de forma mais intensa em destreinados e está fortemente associada a movimentos rápidos e fortes que requerem precisão. Esta co ativação seria improdutiva no sentido de diminuir o torque liquido da articulação no movimento desejado, contudo a co ativação possui um papel importante na estabilidade articular, sendo um fator importante a ser considerado na elaboração de um programa de treinamento. A diminuição da ativação dos músculos antagonistas pode explicar em parte as adaptações neurais ao treinamento de força, pois pode haver aumento da produção de força de um grupo muscular sem um aumento concomitante na ativação desta musculatura, assim como pode ocorrer aumento na atividade agonista sem aumento na atividade antagonista. (KOMI 2008, HAKKINEN et al. 2000). Marques et al verificaram as respostas na contração voluntária máxima no exercício rosca direta a 80% de 1RM após aquecimento específico, pré ativação antagonista e sem aquecimento prévio. O número de repetições executadas foi significativamente maior quando o exercício foi precedido de fadiga do grupo muscular antagonista. Segundo os autores, esses achados se devem ao fato de que o intervalo entre o aquecimento e o exercício foi de 30 segundos, o que não permitiu a adequada ressíntese de ATP para a série subsequente, e ao fato da musculatura antagonista fadigada ser menos eficiente em enviar estímulos inibitórios aos motoneurônios alfa da musculatura agonista.

26 26 Fatores como grupo muscular (massa muscular recrutada), posição articular, velocidade de movimento, tipo de ação executada, grau de lesão e especificidade do treinamento afetam a magnitude da resposta da co-ativação, já que corredores de velocidade, corredores de fundo, sedentários e atletas de força apresentam respostas diferentes da ativação antagonista a diferentes protocolos de avaliação da força muscular (KOMI 2008). 2.7 JUNÇÃO NEUROMUSCULAR A unidade motora é a unidade estrutural básica do musculoesquelético, é constituída por uma fibra nervosa motora e todas as fibras musculares que ela inerva. A junção neuromuscular é o espaço entre um axônio da fibra nervosa e a própria fibra muscular, sendo um local onde ocorrem mecanismos que causam fadiga muscular, levando a uma diminuição da força contrátil, sendo assim, sofrendo adaptações com o decorrer do treinamento (POWERS e HOWLEY 2003). A estrutura da junção neuromuscular, assim como de seus neurotransmissores tanto pós sinápticos quanto pré sinápticos, são passiveis de adaptação com o treinamento. Um programa de treinamento de endurance produziu um aumento de 30% na área de superfície da junção neuromuscular, já o treinamento com pesos, produziu uma remodelação de 15%. Essa diferença pode ser atribuída a natureza dos estímulos pois o treinamento de endurance é realizado de forma contínua, já o treinamento de força é realizado com esforços intermitentes de alta intensidade (KREAMER et al. 2013). Segundo Moreira et al. 2008, a junção neuromuscular pode explicar em parte as causas da fadiga periférica durante o exercício, modificando a propriedade elétrica do moto neurônio e diminuição do número de vesículas sinápticas e consequente menor liberação de acetilcolina na fenda sináptica.

27 27 Neste sentido, tanto a quantidade de neurotransmissores pós e pré sinápticos sofrem um aumento, assim como o aumento da área de superfície da junção neuromuscular. Essas adaptações têm como objetivo manter a força do aparelho contrátil em contrações duradouras, promovendo uma conexão nervo/musculo mais eficaz, mantendo a cinética adequada de liberação e captação de neurotransmissores na fenda sináptica. (KREAMER et al. 2013, POWERS e HOWLEY 2003). 2.8 INIBIÇÃO DOS MECANISMOS PROTETORES. O sistema neuromuscular possui mecanismos protetores que respondem a estímulos tanto de estiramento quanto de tensão muscular, estes são o fuso muscular e o órgão tendíneo de golgi, respectivamente. A velocidade com que o músculo se alonga e a magnitude deste alongamento irão estimular o fuso muscular, sendo que esta resposta está sujeita ao sistema nervoso autônomo, portanto, uma resposta involuntária ao estimulo (POWERS e HOWLEY 2003). Os fusos musculares respondem ao nível de medula espinhal através do arco reflexo, quando estímulos aferentes são enviados a medula, onde os neurônios sensitivos do fuso muscular fazem sinapse com moto neurônios alfa do musculo, produzindo estímulos excitatórios e tensão muscular. Este evento é conhecido como reflexo de estiramento ou reflexo miotático (HALL 2013). A resposta do fuso muscular produz ativação de unidades motoras alfa do músculo agonísta, ao mesmo tempo em que inibi a tensão muscular nos músculos antagonistas, esta capacidade de menor ativação dos músculos antagonistas produzida pelo fuso muscular é conhecida como inibição recíproca ( HALL 2013).

28 28 Os receptores sensoriais conhecidos como órgão tendinoso de golgi estão posicionados em ambas as extremidades do musculo esquelético, nas junções musculo tendinosas. Estes receptores são sensíveis a mudanças no estado de tensão muscular e seu funcionamento e contrário ao fuso muscular. Sendo assim, quando um músculo excede um dado limiar de tensão, os órgão tendineos de golgi promovem a inibição da musculatura agonista, ao mesmo tempo que estimulam os músculos antagonistas em um movimento específico (PINTO e BOHN, HALL 2013). Segundo (ENOKA 2005), a capacidade de produzir força muscular não depende apenas do tamanho dos músculos envolvidos no exercício, mas também da habilidade em recrutar de maneira eficiente a musculatura. Nesse sentido a inibição dos órgão tendíneos de golgi possui um papel determinante no aumento dos níveis de força em sujeitos iniciantes. Os orgãos tendineos de golgi possuem um mecanismo inibitório de produção de força. Quando um dado limiar de estimulo e recebido, enviando estímulos inibitórios ao músculo impedindo que unidades motoras de alto limiar, responsáveis pela produção de força e potência, sejam ativadas. O treinamento de força pode aumentar este dado limiar e aumentar a capacidade de produção de força permitindo que o músculo com um todo seja recrutado (PINTO e BOHN). 2.9 EFEITO CONTRA-LATERAL. Já está bem evidenciado na literatura que o treinamento de força realizado em um membro produz um acréscimo de força no membro contralateral não treinado, este efeito é conhecido como efeito contralateral ou educação cruzada que pode ser definido como aumento da produção de força no músculo não treinado em decorrência do treinamento unilateral de seu membro contralateral (ENOKA 2005).

29 29 Esse efeito é encontrado tanto em protocolos de treinamento com contração muscular voluntaria, quanto com contrações imaginárias e estimulação elétrica no membro treinado. Como não ocorrem contrações voluntarias, mudanças na atividade enzimática e aumento da área da seção transversa na musculatura não treinada, os aumentos nos níveis de força são atribuídos a fatores neurais (COUTO et al. 2012, ENOKA 2005). Uma possível explicação para a ocorrência deste fenômeno é o fato de unidades motoras do membro contralateral não treinado melhorarem o seu padrão de frequência de disparos, neste caso, os moto neurônios alfa que controlam os músculos do membro não treinado recebem um frequente estímulo excitatório de baixo limiar (BELLONI et al. 2009). Figura 4: aumento da força máxima obtido durante o treino como percentual da contribuição de fatores neurogênicos ( ) e hipertróficos ( ) em braços treinados e contralaterais não treinados em jovens (a) e velhos (b) (MORITANI E DE VRIES 1980, citados por BOSCO 2007).

30 30 3 VARIÁVEIS DO TREINAMENTO DE FORÇA E DESEMPENHO NEUROMUSCULAR 3.1 INTERVALO ENTRE SÉRIES Para que o programa de exercícios esteja condizente com os objetivos do praticante de treinamento resistido, é necessário que a manipulação das variáveis do treinamento permitam que ocorra adaptações fisiológicas no sentido de atingir estes objetivos, nesse sentido, o tempo de intervalo entre séries é uma variável importante, pois a sua manipulação pode gerar repostas metabólicas, endócrinas, neuromusculares e cardiorrespiratórias específicas (FAIGENBAUM et al. 2009). Series que utilizam 1 a 6 RM utilizam predominantemente o sistema ATP-CP para ressíntese de ATP, já series com repetições entre 7 a 12 RM utilizam os sistemas ATP-CP e glicólise anaeróbia, com participação menor do sistema aeróbio. Series com número de repetições maiores que 15 RM utilizam uma parcela maior do metabolismo aeróbio. (KRAEMER & RATAMESS 2004). Nesse sentido, a manipulação do tempo de intervalo entre séries vai gerar respostas fisiológicas agudas distintas, o que vai influênciar o volume, intensidade e duração da seção de treinamento (RHEA et al. 2003). Os ganhos de força estão estreitamente ligados à manutenção do volume de treinamento em séries subsequêntes a uma intensidade relativamente próxima a cargas de 1 RM, por tanto, manipular os intervalos entre séries para que estes permitam a manutenção do volume de treinamento possibilitará um aumento mais pronunciado nos ganhos de força muscular. (KRAEMER & RATAMESS 2004). Quando são comparados distintos tempos de intervalo entre séries e sua influência nos ganhos de força, protocolos de treinamento que promovem um maior volume de treino, com intervalos longos, apresentam maiores ganhos de força máxima com relação a intervalos curtos (PINCERO et al. 97, ROBINSON et al. 95).

31 31 Quando o objetivo do treinamento é o aumento da força máxima intervalos mais longos, que permitam a completa restauração das reservas de ATP-CP e consequente manutenção do volume de treinamento são necessários. Protocolos de treinamento com o objetivo de hipertrofia muscular apresentam tempo de intervalo entre series reduzidos, o que irá promover respostas neuromusculares, endócrinas e metabólicas agudas favoráveis ao ganho de massa muscular (FAIGENBAUM et al. 2009, ACSM 2002). Quando o objetivo do treinamento é o aumento da resistência muscular localizada, tempo de descanso entre séries reduzidos são utilizados, o que proporcionará adaptações metabolicas e cardiorrespiratórias específicas, como maior densidade capilar, maior concentração de metabólicos, aumento da participação do metabolismo aeróbio e melhora da capacidade de tamponamento do lactato. (KRAEMER e RATAMESS 2004). Devido às respostas agudas distintas que diferentes intervalos entres series promovem, a literatura cientifica tem dado especial atenção a essa variável do treinamento, tanto no que diz respeito ao intervalo quanto a respostas agudas e adaptações crônicas em diferentes populações (MIRANDA et al. 2009, ACSM 2002, PINCERO et al. 97, ROBINSON et al. 95). Simão et al verificaram a influência de intervalos entre séries com duração de 45, 90 e 120 segundos. Foram avaliados dez homens treinados na seguinte ordem de exercícios: supino reto, cadeira extensora e rosca bíceps. Os sujeitos realizaram três séries com carga de 10 RM utilizando diferentes intervalos entre séries a cada dia. Houve redução significativa no número de repetições em comparação entre as séries de todos os exercícios.

32 32 TIBANA et al realizaram um estudo onde verificaram a influência de intervalos entre séries de 30 e 120 segundos no volume de treino e índice de fadiga de dez adolescentes entre 13 e 17 anos de idade destreinados em treinamento de força no exercício supino reto na maquina sentado. Os adolescentes realizaram 3 séries de 10RM com intervalos de 30 e 120 segundos em dias diferentes. Houve diferença significativa entre os intervalos, onde o intervalo mais longo proporcionou um volume de treino maior. Balsamo et al verificaram o desempenho de dez homens com pelo menos um ano de experiência em treinamento de força no exercício cadeira extensora unilateral, os protocolos de treinamento consistiram em realizar três series de 10 RM com intervalos entre séries de 90 e 120 segundos em seções diferentes. Os autores acharam um volume de treinamento maior no protocolo com 120 segundos de intervalo, além da percepção subjetiva de esforço ser mais intensa no intervalo de 90 segundos. De acordo com a literatura cientifica, intervalos entre series de até 3 minutos parecem ser insuficientes para a manutenção do volume de treinamento resistido. A queda no desempenho se dá por fatores neurais e musculares, como incapacidade de ressintese de ATP em um período de tempo curto, acúmulo de metabólicos como íons H+ e fosfato inorgânico, queda na quantidade de cálcio intracelular, queda na disponibilidade de substrato energético, desequilíbrio eletrolítico, diminuição do número de neurotransmissores e micro lesão tecidual. ( ASCENÇÃO et al. 2003, HUNTER, DUCHATEAU e ENOKA 2004). A capacidade de desenvolver força voluntária depende de processos que envolvem desde o córtex cerebral até a união das pontes cruzadas entre as proteínas contráteis, qualquer falha entre esses processos pode resultar em fadiga neuromuscular e incapacidade de manutenção dos níveis de força. Dai pode se dividir os processos que elevam os níveis de fadiga em fatores centrais e periféricos (SANTOS e BLANCO).

33 33 A fadiga predominantemente periférica é entendida como mudanças na homeostasia do próprio musculo esquelético. Já a fadiga predominantemente central é resultado de uma diminuição do input neural que resulta em uma reduzida velocidade e frequência de condução do impulso nervoso que chega a junção neuromuscular. (SANTOS & BLANCO, SILVA & HIGINO 2009). A fadiga central ocorre tanto durante exercícios intermitentes de alta intensidade quanto exercícios de longa duração (KREAMER et al. 2013) e podem ser explicados em parte pela diminuição da produção de acetilcolina, aumento da relação serotonina/dopamina e maior entrada de triptofano livre no sistema nervoso central devido menor concentração sanguínea de aminoácidos de cadeia ramificada (MOREIRA et al. 2008). Um dos mecanismos que podem explicar a fadiga central que ocorre durante o treinamento de força e sua relação com a diminuição do volume de treino durante intervalos curtos entre séries é a depleção das reservas energéticas, o que resulta em maior tempo de relaxamento e menor frequência de disparos das unidades motoras (SILVA & HIGINO 2009). Com relação ao tipo de contração, ações musculares concêntricas parecem resultar primeiramente em fadiga periférica seguida de fadiga central, já ações musculares isométricas resultam em padrão de fadiga oposto. Quando o musculo está em comprimento encurtado e contraído a fadiga periférica parece ser predominante no processo de fadiga (KREAMER et al. 2013). De acordo com os estudos científicos, distintos intervalos entre series deverão ser usados quando o objetivo do praticante de treinamento de força for aumentar a força máxima e potência, hipertrofia ou resistência muscular localizada, além disso, fatores como disponibilidade de tempo, nível de condicionamento, tipo e ordem dos exercícios também deverão ser levados em consideração na hora de prescrever o treinamento de força (ACSM 2002).

34 ORDEM DOS EXERCÍCIOS A ordem dos exercícios é uma variável de grande importância a ser considerada na elaboração de um programa de treinamento de força e que pode influênciar negativamente o desempenho e as respostas neuromusculares agudas a uma seção de treinamento caso o programa de exercícios físicos não apresente uma ordem de exercícios correta. (SIMÃO et al. 2002). A literatura cientifica é rica no que diz respeito a como o sistema neuromuscular responde de forma aguda a diferentes ordens de exercícios no treinamento desportivo e mais especificamente no treinamento de força. No entanto, os mecanismos responsáveis pelas respostas neuromusculares e a diferença dessas respostas entre diferentes populações ainda precisam ser mais elucidados. (ENOKA 2005). De modo geral, é recomendado que os exercícios para grandes grupos musculares, mais complexos, mais intensos e que apresentam maior necessidade de coordenação sejam realizados no início da seção de treinamento, deixando os exercícios monoarticulares, mais fáceis de executar, necessitando de menor coordenação neuromuscular para o final da seção. (FAIGENBAUM, KRAEMER & BLIMKIE 2009). Simão et al. 2002, realizaram um estudo envolvendo 12 mulheres com média de 22 anos, com experiência em treinamento de força de no mínimo seis meses. O protocolo e treinamento consistiu na realização de duas sequências de exercícios, sequencia A: supino horizontal, desenvolvimento em pé, e rosca tríceps no pulley. Sequencia B: a ordem inversa. Os exercícios eram realizados em três series com carga de 10 RM até falha concêntrica e três minutos e intervalo entre séries e exercícios. Houve redução do número de repetições por série nas duas sequências, sendo que o último exercício de cada série apresentou redução mais acentuada no volume de treino. Os autores concluíram a queda no número de repetições estava ligada a ordem do exercício, independente do grupo muscular trabalhado.

35 35 Gomes et al. 2012, avaliaram o dano muscular e volume de treino em diferentes ordens de exercicios em homens treinados. Dez sujeitos com experiência no treinamento de força de no mínimo seis meses foram divididos em dois grupos que realizaram duas ordens de exercícios. Grupo C: primeiro supino reto, depois tríceps maquina. Grupo E: a ordem inversa. Os sujeitos realizaram oito series a 75% de 1RM até falha concêntrica. Em cada exercício com intervalo de 1 minuto e 30 segundos entre a primeira e quarta série e quinta e oitava série, e 2 minutos entre a quarta e quinta série, entre os exercícios o intervalo foi de 3 minutos. Os resultados apresentaram queda no volume de treinamento no grupo E, sendo que entre os exercícios o volume de treino era maior quando este era realizado no início da seção de treino. SOUZA et al. 2013, realizaram um estudo onde compararam o desempenho de seis mulheres ativas em diferentes ordens de exercício no treinamento de força nos exercícios rosca direta e leg. press 45. Foram realizados 4 series a 75% de 1RM até falha e 2 minutos de intervalos entre series. O volume de treino no leg press não demonstrou ser afetado pela ordem dos exercícios, apesar de uma tendência a diminuição do numero de repetições, já o exercício rosca direta apresentou um aumento de 11% no volume de treino quando foi realizado depois do leg. press 45. GIL et al realizaram um estudo que envolveu 12 homens com experiência de um ano de treinamento de força. Os sujeitos realizaram três series de cada exercício com carga de 80% RM até a falha concêntrica. A ordem dos exercícios nas duas seções foram: A: leg press 45, mesa flexora e cadeira extensora e B: a ordem inversa. Segundo os autores, os exercícios leg press 45 e cadeira extensora apresentaram um volume de treino reduzido quando foram realizados no final da seção de treinamento. Já a cadeira flexora apresentou um maior numero de repetições quando foi precedida de cadeira extensora em comparação ao leg press 45, segundo os autores, este resultado ocorreu pela fadiga a cumulada gerada no exercício leg press 45. O volume total de treinamento não sofreu alteração entre as ordens.

36 36 Figura 5: volume de treino na mesa flexora foi maior quando precedido de cadeira extensora (GIL et al. 2011). De acordo com a literatura científica a realização de exercícios multiartiulares antes dos uni articulares promove um maior volume de treinamento, permitindo que exercícios mais complexos, que necessitam de coordenação e maior mobilização do sistema nervoso sejam realizados no inicio da seção de treinamento. (RHEA et al. 2003) A influência da ordem de execução dos exercícios no treinamento de força nas repostas agudas neuromusculares tem sido estudadas e verificadas em diversas populações com diferentes níveis de condicionamento, em diferentes exercícios e grupos musculares. (Gil et al 2011, CASTANHEIRA et al MAGOSSO et al. 2010, JUNIOR et al. 2010, SIMÃO et al. 2002). O desempenho de grupos musculares quando são precedidos de fadiga da musculatura antagonista também é objeto de estudo de diversos autores por promover respostas neuromusculares específicas e influênciar o desempenho agudo em uma seção de treinamento de força (ENOKA 2005).

37 37 Nobre et al. 2010, avaliaram o desempenho de dez homens com experiência em treinamento de força no exercício cadeira extensora na intensidade de 10RM em duas situações: quando este era precedido de mesa flexora a intensidade de 10RM e quando era realizado isoladamente. Os autores encontraram um aumento de 30% no número de repetições no exercício cadeira extensora realizado a uma intensidade de 10 RM quando foi precedido de mesa flexora. Marques et al. 2009, realizaram um estudo com 11 homens praticantes de exercício resistido a pelo menos seis meses. Os sujeitos foram avaliados no desempenho do exercício rosca direta em três situações: com aquecimento específico (15 repetições a 40% de 1RM), aquecimento da musculatura antagonista (tríceps pulley com 15 repetições a 40% de 1RM) e sem aquecimento. Houve uma melhora significativa no desempenho rosca direta quando este foi precedido do exercício tríceps pulley com relação aos outros protocolos. A pré-ativação da musculatura no exercício para grupo muscular antagonista, fadiga da musculatura antagonista, menor inibição reciproca e inibição dos mecanismos protetores podem explicar o desempenho melhorado de um grupo muscular quando este é precedido de fadiga da musculatura antagonista. (NOBRE et al. 2010). Junior et al investigaram a resposta do músculo vasto lateral em nove homens saudáveis no exercício leg press 45 com 15 repetições a 60% de 1RM sendo precedido de 15 repetições unilaterais de cadeira extensora com 30% e 60% de 1RM. Os resultados demonstraram uma maior atividade do vasto lateral durante o leg press 45 imediatamente precedido de cadeira extensora a 15 repetições com 60% de 1 RM. Segundo os autores, o resultado se deve a intensidade do exercício cadeira extensora, onde o feed back sensorial proveniente dos grupos III e IV, fusos musculares e órgão tendinoso e golgi que inibem o recrutamento de unidades motoras durante perturbações bioquímicas foram reduzidos.