Adaptações musculares ao treinamento
aeróbio
Principais tópicos
-
O músculo, quando adaptado ao treinamento aeróbio utiliza melhor a reserva
energética. Um aumento na captação de oxigênio do sangue e alterações no
metabolismo energético, contribuem para a melhoria do desempenho nos
treinamentos. O desempenho, logicamente,é melhorado também pelo aumento do
débito cardíaco e outras alterações que não estão correlacionadas
bioquimicamente.
- As adaptações musculares são induzidas especificamente nos
grupos musculares exercitados. Essas adaptações são mantidas quando a atividade
é contínua, porém quando tal fato não ocorre, ela é desativada. Tanto a
intensidade como a duração são fatores determinantes nas adaptações
musculares.
- Por outro lado, a adaptação do músculo ao exercício é um fator
importante na melhoria do desempenho em esportes competitivos, essas adaptações
são salutares também para grupos populacionais que fazem atividade física sem o
intuito de competir.
Introdução
A
habilidade de desenvolver determinadas atividades como correr ou pedalar,
necessita da produção de energia pelos músculos estimulados, ou seja, aumento na
degradação do ATP (adenosina trifosfato) e a resíntese do mesmo. Se a demanda
não é atingida ocorre a fadiga muscular. Em qualquer atividade física que ocorre
em tempo superior a alguns min., a energia é fornecida pelo sistema aeróbio, ou
seja, utiliza o oxigênio para degradar moléculas de carboidratos e ácidos
graxos. A mitocôndria e as fibras musculares respondem às informações químicas,
que são fornecidas durante a contração muscular e a utiliza na resíntese do ATP,
ou seja, na fosforilação do ADP. Esse processo necessita da liberação de
oxigênio para ativar as fibras musculares e também da disponibilidade de
nutrientes (carboidratos e ácidos graxos) para manter o consumo do oxigênio.
Esses combustíveis devem estar presentes em quantidades adequadas no organismo.
O oxigênio é captado pelo músculo através do fluxo sangüíneo e se difunde dos
capilares para a mitocôndria das fibras musculares. A produção de energia pode
ser interrompida se ocorrer uma diminuição no fornecimento de combustível ou
então, se ocorrer diminuição nas reações de oxi-redução a nível celular. Os
exercícios de resistência provocam adaptações musculares que controlam o
fornecimento de energia. As adaptações que ocorrem com o treinamento promovem
alterações no metabolismo muscular, adaptando-o para aumentar a velocidade das
trocas entre os capilares e as células e conseqüentemente uma melhoria no
desempenho físico.
Estrutura muscular
Tipos de fibras musculares
O
músculo esquelético de um adulto, segundo Saltin e Gollnik (1983), é formado por
quantidades iguais de fibras de contração lenta (Tipo I) e de contração rápida
(Tipo II). As fibras de contração lenta apresentam um maior fluxo sangüíneo, uma
maior densidade capilar e também, um maior número de mitocôndrias. Este tipo de
fibra é bastante resistente à fadiga, desde que o fluxo sangüíneo seja mantido.
As fibras de contração de mitocôndrias, também as fibras do Tipo IIa têm um
metabolismo oxidativo elevado e são resistentes à fadiga. As fibras do Tipo IIb
entram em fadiga rapidamente quando são requisitadas para a contração muscular.
O organismo adapta-se ao aumento de intensidade de exercício (de suave para
moderado a intenso) pela utilização de maior número de fibras em geral na
seguinte ordem: Tipo I, Tipo IIa e Tipo IIb. Sabendo-se das características dos
tipos de fibra, torna-se fácil entender porque o desempenho atlético pode ser
facilmente prolongado de intensidade submáxima e de curta duração até aquele de
alta intensidade. Sabe-se que as adaptações das fibras musculares induzidas pelo
treinamento não promovem alterações significativas entre as fibras de contração
lenta (Tipo I) e contração rápida (Tipo II). O elevado número de fibras de
contração lenta (70 a 90%) que observa-se em atletas de resistência de alto
nível, provavelmente, é genético e não devido ao treinamento (Fink et al,
1977).
Mitocôndria
Uma adaptação básica que ocorre bioquimicamente e que é induzida pelo
treinamento reside no aumento do número de mitocôndrias nas fibras dos músculos
(Holloszy, 1967). O aumento significativo na quantidade de mitocôndrias aumenta
também a capacidade para produção de energia aeróbia e conseqüentemente os
carboidratos e gorduras são mais facilmente oxidados; este fato é observado
tanto nas fibras de contração lenta como naquelas de contração rápida que se
adaptam melhor ao programa de treinamento.
Capilaridade muscular
O
exercício aumenta a capilaridade das fibras musculares, portanto, quando estas
estão em atividade, o fluxo sanguíneo aumenta. O aumento da capilaridade ocorre
mais facilmente nas fibras de baixa capacidade oxidativa (Tipo IIb), que
apresentam, normalmente, uma baixa densidade capilar. O desenvolvimento de novos
capilares, porém, pode ocorrer em todos os tipos de fibras (Saltin e Gollnick,
1983; Yang et al, 1994).
O aumento da capilaridade ao redor de cada fibra
aumenta a captação de oxigênio devido ao aumento da capacidade de difusão desse
elemento, encurtando a distância necessária para que o oxigênio se difunda no
músculo e/ou pelo aumento do tempo para que o processo ocorra (ou seja, as
células vermelhas do sangue ficam mais tempo nos capilares). Este aumento da
capilarização contribui para a melhora da oxiginação, como já foi observado com
animais de laboratório submetidos a treinamento (Bebout et al, 1993; Yang et al,
1994) e em seres humanos (Saltin et al, 1976) e como conseqüência promove um
aumento na captação de oxigênio como se observa em indivíduos treinados para
provas de resitência.
Fluxo sangüíneo
O
fluxo sangüíneo no músculo esquelético é bastante elevado; ele é tão alto que o
débito cardíaco não consegue perfundir todos os capilares de massa muscular
quando está em atividade máxima (Aderson e Saltin, 1985). Devido a este fato,
quando o indivíduo está se exercitando intensamente e requisitando um consumo
máximo de oxigênio, o débito cardíaco somente atinge parte das exigências,
portanto, as necessidades não são atendidas. Não existe nenhum trabalho que
tenha demonstrado que o fluxo sangüíneo possa atingir seu pico máximo aumentando
o treinamento em resitência (Mackie e Terjung, 1983; Sexton e Laughlin, 1994),
porém os valores adaptativos podem promover um aumento além do previsto. Parece
que ocorrem modificações e adaptações durante o treinamento, envolvendo uma
melhor utilização do fluxo sangüíneo nos músculos e, também ocorre um aumento na
troca de nutrientes entre os capilares e as fibras. Este fato tem um papel
importante no controle arterial vasomotor no suprimento e na resistência dos
vasos (Delp et al, 1993; Segal, 1994) e também no aumento da capacidade de
trocas entre os vasos que circundam as fibras
musculares.
Metabolismo
O
aumento das mitocôndrias que ocorre nos músculos treinados, apresentam uma série
de efeitos metabólicos que melhoram o desempenho em exercícios prolongados.
Primeiramente, ele é responsável pelo aumento na utilização de ácidos graxos
como fonte de energia após o exercício, mesmo quando os níveis desses ácidos
graxos no sangue estão baixos (Mole et al, 1971). Também o aumento mitocondrial
nas fibras musculares alteram os sinais bioquímicos que controlam o metabolismo
durante uma atividade sub-máxima (Dudley et al, 1987). De fato, quando
comparamos com indivíduos não treinados, os sinais das fibras musculares
treinadas que podem acelerar o metabolismo durante o exercício estão atenuados,
portanto, reduzindo a utilização de carboidratos e provavelmente contribuindo
para uma economia de glicogênio muscular que é observado em pessoas treinadas
(Karlsson et al, 1972). Essas adaptações metabólicas do músculo favorecem o
desempenho de indivíduos treinados para provas de resistência (Holloszy e Boot,
1976; Holloszy e Coyle, 1984).
Estímulo do treinamento Duração e intensidade do
exercício
Até o presente nenhum mecanismo que possa ser responsabilizado pelas
adaptações musculares induzidas pelo treinamento é conhecido. Porém, sabe-se que
os músculos são estimulados a se adaptarem ao programa de treinamento (Holloszy,
1967). Os músculos que não são requisitados no programa de treinamento não se
adaptam. Assim, o estímulo adaptativo ocorre somente nas fibras musculares
ativadas e não por um fator circulante que generalize esse processo. Além disso,
para um determinado programa, o treinamento deve ser executado por um tempo
suficiente, que pode ser de dias ou mesmo semanas para que as adaptações
bioquímicas musculares ocorram. Por exemplo: a quantidade mitocondrial do
músculo parece atingir um estado de equilíbrio após aproximadamente 4 a 5
semanas de treinamento (Terjung, 1979). A magnitude do treinamento aumenta o
conteúdo mitocondrial que é também influenciado pela duração da série. Como
pode-se observar na figura 2, as séries prolongadas promovem um grande aumento
no conteúdo mitocondrial. Porém, a influência do tempo de duração de cada série
aumenta, o tempo adicional parece ter pouca importância no aumento do conteúdo
mitocondrial. Por outro lado, a intensidade do exercício interage com a duração
da série e os minutos iniciais tornam-se mais efetivos na adaptação do músculo.
Observas-se, na figura 2 que o pico de adaptação no conteúdo mitocondrial parece
ser mais rápido quando a intensidade de sessão é maior. Os benefícios das
sessões de longa duração em melhorar o desempenho estão relacionadas com as
adaptações cardiovasculares, balanço hídrico, disponibilidade de substratos ou
outros fatores que não estão diretamente relacionados com as adaptações
específicas a nível muscular. Pelo menos, parte dos efeitos benéficos do aumento
da intensidade do treinamento para induzir as adaptações musculares podem ser
atribuídos à intensidade de solicitação das fibras musculares (Dudley et al,
1982). Este fato está representado na figura 3. Uma vez que o pico de desempenho
(ou seja, desenvolvimento de força e/ou potência) é obtido pelo desenvolvimento
do conjunto de fibras (representado na figura 3 pelas fibras com alta capacidade
oxidativa), o aumento da potência está calcado na requisição de fibras
musculares adicionais. Este tato pode ser observado pela marcante adaptação que
ocorre com as fibras de baixo poder oxidativo, que aumentam para atender a maior
demanda devido ao exercício mais intenso.
Figura 1. Efeito do tempo de treinamento e inatividade na quantidade de
mitocôndrias no músculo esquelético. Observa-se que com a interrupção (a) por 1
unidade de tempo (i.e. 1 semana) ocorreu uma diminuição de 50%, e todo o
programa de treinamento adaptativo perdeu-se quando a interrupção prolongou-se
por 5 unidades de tempo. Observa-se que após o reinício do treinamento foram
necessárias 4 unidades (4 semanas) (b) para se reestabelecer o que foi perdido
em 1 semana. Adaptado de Booth (1977).
Figura 2. Influência do tempo de duração da sessão de exercício na
adaptacão muscular. Para perspectivas práticas consideremos o programa a como
correspondendo a uma intensidade de 40% do VO2max., b a 50% do VO2max., c a 70%
do VO2max., d a 85% do VO2max., e e a 100% do VO2max. Adaptado de Dudley et al
(1982).
Figura 3. Influência da intensidade de treinamento de cada sessão nas
adaptações do conteúdo mitocondrial das fibras musculares. Quando as sessões de
treinamento são mais intensas, as fibras de baixa capacidade oxidativa (tipo
IIb) são requisitadas e adaptam-se melhor ao exercício. Adaptado de Dudley et al
(1992).
Exercício de curta duração
Nem toda a melhoria que ocorre no desempenho, devido ao treinamento,
deve ser atribuído às adaptações bioquímicas em longo prazo. Por exemplo, mesmo
alguns dias após o início do programa de treinamento, pode-se evidenciar uma
melhoria no desempenho muscular e no metabolismo (Caudefau et al, 1994; Green et
al, 1992), talvez devido ao fato deste tipo de treinamento causar, inicialmente,
uma modificação no controle neuromuscular e/ou cardiovascular, que melhoram a
utilização das fibras musculares, metabolismo e distribuição do fluxo sangüíneo.
Este é um dos exemplos da complexidade das mudanças e da variedade na duração do
treinamento que é necessário para que uma determinada adaptação possa ocorrer,
na fase de transição de uma condição de relativa inatividade, a um estágio de
condicionamento físico ótimo.
Todas as melhorias que ocorrem no desempenho
físico após o treinamento não podem ser atribuídas unicamente às adaptações
desenvolvidas pelo músculo. Outras modificações (neuromuscular, cardiovascular e
endócrinas) podem ser instrumentos que contribuem para realçar o desempenho após
um treinamento de semanas ou meses.
Inatividade
Assim como todas as adaptações ocorrem durante o treinamento, estas são
gradualmente perdidas pela inatividade. A extensão e o tempo em que ocorre a
regressão não é conhecido, parece estar relacionado com os processos relatados.
Por exemplo, na figura 1 cerca de 50% do aumento no conteúdo mitocrondial do
músculo induzido pelo treinamento pode se perder após 1 semana de interrupção.
(Henriksson e Reitman, 1977; Terjung, 1979). O retorno aos treinos promove a
recuperação nas adaptações; porém o tempo necessário para que a recuperação
ocorra é bem superior a aquele de inatividade (Booth, 1977).
No exemplo da
figura 1 observa-se o período relativamente longo (identificado como
b)
necessário para recuperar o estado de equilíbrio metabólico provocado pelo hiato
de tempo de inatividade no aumento do conteúdo
mitocondrial.
Resumo
Enquanto as adaptações para o treinamento de resistência são complexas e
multifacetadas, as modificações que ocorrem nos músculos ativados são
fundamentais e provavelmente garantem as alterações metabólicas e funcionais que
dão o suporte para aumentar o desempenho em resistência observado após o
treinamento. A adaptação que envolve uma remodelação muscular (aumento no
conteúdo mitocondrial e na capilaridade) é influenciada pela duração e
intensidade dos exercícios e necessita de um longo período até atingir o estágio
ótimo de equilíbrio adaptativo e é perdido pela
inatividade.
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ADAUTO GONÇALVES JUNIOR
PERSONAL TRAINER
Recentemente
fizemos uma pesquisa na academia onde sou coordenador técnico para saber dos
alunos que estavam com sobrepeso quais já haviam tomado alguma medicação para
emagrecer. Dentre os 57 entrevistados, tanto homens como mulheres, 30 fizeram
uso da sibutramina. O mais espantoso foi saber que dos 30 alunos, apenas cinco
estavam com o peso abaixo do início do tratamento, pois todo o restante acabou
ganhando peso novamente após o término do remédio, caracterizando o famoso
"efeito rebote".
