Desenvolvimento de Força Muscular, Endurance e Flexibilidade

Quando um músculo se encurta ao levantar uma carga constante, a tensão desenvolvida em uma determinada amplitude de movimento depende do comprimento do músculo, do ângulo de tração do músculo sobre o esqueleto e da velocidade do encurtamento.

Força muscular e endurance (resistência) podem ser muito aprimoradas com programas de exercícios corretamente planejados e cuja resistência é representada por pesos.

Aumentos na força e na endurance são acompanhados por certas alterações fisiológicas tipo aumento do tamanho muscular (hipertrofia), pequenas alterações bioquímicas e adaptações dentro do sistema nervoso.

O princípio fisiológico subjacente ao desenvolvimento da força e da endurance é denominado princípio da sobrecarga. A dor muscular aguda é causada pela falta de um fluxo sangüíneo adequado (isquemia), ao passo que a dor muscular tardia é causada provavelmente pela ruptura dos tecidos conjuntivos.

O treinamento com os pesos é específico, pois os aumentos (ganhos) na força e na endurance muscular aprimorarão ao máximo a realização de certas tarefas (habilidades) quando o programa de treinamento consiste em exercícios que incluem os grupos musculares e estimulam os padrões de movimentos utilizados durante a realização dessa tarefa.

Flexibilidade, ou amplitude de movimento ao redor de uma articulação, está relacionada à saúde e, até certo ponto, ao desempenho atlético.

1. Programa de treinamento com pesos

Nesta seção, vamos nos concentrar nos vários tipos de programas de treinamento com pesos e nos programas de exercícios com resistência progressiva (ERP) que têm sido utilizados para o desenvolvimento da força muscular e da endurance. Começaremos com algumas definições básicas e prosseguiremos com uma análise das modificações fisiológicas induzidas por esses programas. Finalmente, tentaremos responder algumas das perguntas previamente formuladas, relacionando força e endurance ao desempenho físico.

1.1. Força muscular: definição e tipos de contrações

Força muscular pode ser definida como a força ou tensão que um músculo ou, mais corretamente, um grupo muscular consegue exercer contra uma resistência, em um esforço máximo. Existem quatro tipos básicos de contração muscular: isotônica, isométrica, excêntrica e isocinética.

1.1.1. Treinamento com pesos e modificações na composição corporal

Para o homem e a mulher comuns em idade universitária, as mudanças na composição corporal após um programa de treinamento com pesos consistirão em (1) pouca ou nenhuma modificação no peso corporal, (2) reduções significativas na gordura corporal relativa e absoluta, e (3) aumento significativo no peso corporal magro (presumivelmente massa muscular). Por exemplo, 5 semanas de treinamento para força isocinética com uma única perna produziram as seguintes alterações em 10 mulheres de meia-idade: aumentos na espessura dos músculos da coxa, no número relativo de fibras CR, na área relativa de fibras CRB, assim como uma redução do tecido adiposo subcutâneo.

As alterações adiposas foram determinadas por ultra-sonografia ou por mensurações das pregas cutâneas com compasso. Levando-se em conta que o tamanho das células adiposas não se modificava, concluiu-se que a redução na espessura da camada adiposa subcutânea era devida a fatores geométricos relacionados com a hipertrofia dos músculos subjacentes. Assim sendo, esses achados não foram encarados como evidência em apoio do conceito de redução local da gordura nem do esvaziamento local dos depósitos de gordura nas áreas dos músculos que estavam sendo exercitados.

1.2. Princípio da sobrecarga

O princípio fisiológico de que depende o desenvolvimento da força e endurance é conhecido como princípio da sobrecarga. Esse princípio preceitua simplesmente que a força, a endurance e a hipertrofia de um músculo somente aumentarão quando o músculo realiza sua capacidade máxima de força e endurance por determinado período de tempo, isto é, contra cargas de trabalho superiores àquelas encontradas normalmente. Já em 1919, Lange enunciou na literatura científica os primeiros pontos de vista acerca da relação entre hipertrofia muscular e o fenômeno da sobrecarga:

Somente quando um músculo passa a trabalhar com sua maior potência, isto é, através da superação de uma maior resistência do que antes numa unidade de tempo, é que sua área transversal precisará aumentar... Enquanto, se o desempenho muscular é aumentado meramente por trabalhar contra a mesma resistência de antes por um período de tempo maior, não será necessário qualquer aumento na substância contrátil.

Uma das primeiras demonstrações em seres humanos do princípio da sobrecarga foi feito por Hellebrandt e Houtz. É claro que os aumentos de força e endurance são mais pronunciados quando o músculo é exercitado na zona de sobrecarga, isto é, com resistências muito superiores àquelas encontradas normalmente. Nesse caso, subcarga refere-se a resistências inferiores àquelas encontradas normalmente pelo músculo.

Os princípios de sobrecarga, quando aplicados aos programas de treinamento com pesos, significam que a resistência contra a qual o músculo trabalha deve ser aumentada durante todo o transcorrer do programa, à medida que o músculo ganha em força e resistência. Por essa razão, a versão original do princípio da sobrecarga, da forma enunciada primeiramente por Lange, foi modificada para o que denominamos atualmente o princípio de exercício com resistência progressiva (ERP). De fato, existe alguma preferência para esse termo em descrever todos os tipos de métodos de treinamento com resistência, incluindo os dispositivos que podem ser distendidos ou comprimidos, a calistenia de natureza progressiva, assim como o treinamento com pesos.

Foi relatado um estudo ímpar de treinamento com sobrecarga crônica de 11 saltadores e arremessadores de nível internacional. Eles usavam coletes que pesavam 13% de seu peso corporal durante o dia todo, exceto enquanto dormiam. Após um período de 3 semanas de sobrecarga, esses indivíduos mostravam aprimoramentos significativos na capacidade de salto vertical a partir de uma posição agachada, após quedas de alturas de 20 a 100 cm e por um período de teste de resistência de 15 segundos. Esses aprimoramentos eram perdidos dentro de 4 semanas após a remoção dos coletes.

1.3. Especificidade do treinamento com pesos

A experiência ensinou aos técnicos bem-sucedidos que, para aprimorar o desempenho de seus atletas, deve-se planejar um programa de treinamento específico para cada atleta. Em outras palavras, os programas de treinamento devem ser relevantes para as demandas de evento para o qual o atleta está sendo treinado.

Essas demandas incluem (1) o sistema (ou sistemas) energético predominante implicado e (2) os padrões de movimento e os grupos musculares específicos implicados. A primeira demanda será analisada com mais detalhes. A segunda demanda significa que aumentos na força e na endurance aprimorarão ao máximo a perícia no desempenho quando o programa de treinamento é composto por exercícios com resistência progressiva que incluem os grupos musculares e que estimulam os padrões de movimento utilizados mais freqüentemente durante a verdadeira execução de determinada tarefa. Por exemplo, na natação, os exercícios de treinamento com pesos destinados a aprimorar a braçada de peito terão que se concentrar nos músculos e em seus padrões de movimentos associados a essa braçada. A mesma regra aplica-se às outras provas de natação e aos outros eventos ou façanhas realizados em outros esportes e atividades.

1.4. Dor muscular

Em algum momento nós todos fomos vítimas de dor muscular, particularmente ao realizar programas de treinamento com pesos. Em geral são reconhecidos dois tipos de dor muscular: (1) dor aguda e (2) dor tardia.

1.5. Dor aguda

Este tipo de dor muscular que, como o nome indica, ocorre durante e imediatamente após o período de exercício, é considerado como estando associado à falta de um fluxo sangüíneo suficiente para os músculos ativos (isquemia). Talvez a evidência científica mais conclusiva apontando para a isquemia como causa primária da dor aguda tenha sido reunida no transcorrer dos últimos 30 anos. Em A realizou-se uma contração isométrica sustentada dos músculos flexores dos dedos ao mesmo tempo em que a circulação para esses músculos era concluída. Observar como a dor (mialgia) aumentava não apenas durante o período de contração, mas também por cerca de 1 minuto após interromper-se a contração, porém com a circulação ainda ocluída. Quando o fluxo sangüíneo era restauração, a dor muscular diminuía bastante rapidamente. Em B, realizou-se o mesmo tipo de experiência, porém com a circulação intacta para os músculos ativos. Nessas condições, a dor muscular mostrava-se muito proporcional à intensidade da contração. Por exemplo, a dor alcançava um máximo quando a intensidade da contração era máxima, declinando a seguir lentamente à medida que diminuía a intensidade da contração.

Com base nas experiências precedentes, chegou-se às seguintes conclusões acerca da dor muscular aguda:

A dor muscular é produzida durante as contrações nas quais a tensão gerada é suficientemente intensa a ponto de ocluir o fluxo sangüíneo para os músculos ativos (isquemia).

Por causa da isquemia, os produtos da atividade metabólica, tipo ácido láctico e potássio, não podem ser removidos e, dessa forma, acumulam-se até o ponto de estimularem os receptores dolorosos localizados nos músculos.

A dor persiste até que a intensidade da contração seja reduzida ou que a contração cesse totalmente e o fluxo sangüíneo seja restaurado, permitindo então a remoção dos produtos de desgaste acumulados.

1.6. Dor muscular tardia

A dor aguda, embora possa importunar, não constitui um grande problema, pois é de curta duração (aguda) e desaparece ao se suspender o exercício. O problema mais sério é a dor muscular tardia, isto é, aquela que se manifesta de 24 a 48 horas após o término das sessões de exercícios.

Com base nas experiências destinadas a induzir dor muscular tardia, constatou-se que o grau de mialgia está relacionado ao tipo de contração muscular realizada. Numa experiência típica, a dor muscular era induzida com os seguintes exercícios de levantamento de pesos: homens e mulheres realizavam duas séries de contrações exaustivas dos músculos flexores do cotovelo, com halteres. Durante as contrações excêntricas, os halteres eram abaixados apenas ativamente, ao passo que durante as contrações isotônicas eram levantados apenas ativamente. Durante as contrações isométricas, os halteres eram mantidos estacionários. Constatou-se que a dor muscular (mialgia) era mais pronunciada após as contrações excêntricas e menos intensas após as contrações isotônicas. A dor observada após contrações isométricas era apenas ligeiramente maior que após contrações isotônicas, porém ainda era consideravelmente inferior àquela observada após contrações excêntricas. Além disso, em todos os casos a dor era tardia, com a maior demora sendo de 24 a 48 horas após o exercício.

Apesar de não ser mostrado, constatou-se nesta experiência que a força muscular diminuía muito após concentrações excêntricas e mantinha-se deprimida enquanto durava o período doloroso. Não se observou qualquer redução significativa na força durante o período doloroso subseqüente às contrações isotônicas ou isométricas. Constatou-se pouca ou nenhuma dor muscular tardia após exercícios com contrações isocinéticas e não houve qualquer redução na força.

O que causa a dor muscular tardia e como pode ser evitada? A causa (ou causas) exata da mialgia é desconhecida. Entretanto, foram aventadas três teorias diferentes.

Teoria da ruptura tecidual. Esta teoria propõe que dano tecidual, como ruptura (laceração) de fibras musculares, pode explicar a mialgia.

Teoria do espasmo. Nesta teoria, são sugeridos três estágios de ação: (a) o exercício produz isquemia dentro dos músculos ativos; (2) a isquemia resulta em acúmulo de uma "substância dolorosa" desconhecida (ou substância D) que estimula as terminações nervosas dolorosas do músculo; e (c) a dor desencadeia um espasmo muscular reflexo que causa isquemia e o ciclo todo se repete.

Teoria do tecido conjuntivo. Essa teoria sugere que os tecidos conjuntivos, incluindo os tendões, são lesados durante a contração, causando assim dor muscular.

1.7. Programas de força endurance

Já que existem quatro tipos básicos de contrações musculares, não é de surpreender que existem também quatro tipos de programas de força e endurance, cada um deles estruturado ao redor de uma das contrações básicas. Ao responder algumas das perguntas formuladas anteriormente, analisaremos cada tipo de programas. Será considerado também um quinto tipo de programa de treinamento que combina um pré-alongamento das unidades músculo-tendão seguido por uma contração isotônica. Esse programa combinado é denominado pliométrica.

1.8. Circuit training

Um tipo diferente de programa de treinamento que também consegue ser efetivo no aprimoramento da força e no preparo dos atletas para a competição é o circuit training (treinamento em circuito). Esse tipo de programa consiste em um certo número de "estações" onde é realizado determinado exercício, em geral dentro de um período especificado. Depois que o exercício é completado numa das estações, o indivíduo desloca-se rapidamente para a próxima estação, realizando outro exercício também dentro de um período de tempo prescrito. O circuito é completado uma vez realizados os exercícios em todas as estações.

Nas várias estações, os exercícios compõem-se principalmente de atividades cuja resistência é representada por pesos, porém podem-se incluir também corrida, natação, ciclismo, calistenia e alongamento.

Portanto, o circuit training pode destinar-se a aumentar a força muscular, a flexibilidade e, tratando-se de corrida, natação ou ciclismo, a aprimorar também alguma resistência (endurance) cardiorrespiratória.

O circuito deve incluir exercícios capazes de desenvolver as capacidades particulares exigidas no esporte para o qual o atleta está sendo treinado. Por exemplo, os circuitos que consistem essencialmente em exercícios cuja resistência é representada por pesos são bons para os esportes nos quais a força muscular representa um dos principais fatores e a endurance cardiorrespiratória constitui um fator secundário - esportes tipo ginástica, luta, piques de natação, piques de corrida, levantamento de pesos competitivo e futebol americano. Evidentemente, os exercícios cuja resistência é representada por pesos devem enfatizar o desenvolvimento dos músculos mais usados na realização do esporte em particular.

Sejam quais forem os esportes para os quais os circuitos são elaborados, eles devem ter entre 6 e 15 estações, com duração total entre 5 e 20 minutos. Em geral, cada circuito é realizado várias vezes numa sessão de treinamento. Deve-se permitir apenas de 15 a 20 segundos de repouso entre as estações. Para as estações onde a resistência é representada por pesos, a carga deve ser ajustada de modo que os músculos ativos fiquem visivelmente fatigados após realizar o máximo possível de repetições dentro de um período de tempo designado (por exemplo, 30 segundos). Essa carga deve ser aumentada periodicamente, a fim de garantir uma sobrecarga progressiva. Além disso, a seqüência de exercícios deve ser organizada de forma que não haja duas estações consecutivas constituídas por exercícios nos quais participem os mesmos grupos musculares. A freqüência do treinamento deve ser de 3 dias por semana, com duração de pelo menos 6 semanas.

Como mencionado previamente, o circuit training pode destinar-se a aumentar força e potência musculares, endurance muscular, flexibilidade e, num grau limitado, endurance cardiorrespiratória. Entretanto, convém enfatizar que os efeitos fisiológicos dependem muito do tipo de circuito montado. Por exemplo, foi demonstrado que os circuitos constituídos apenas por exercícios cuja resistência é representada por pesos produzem aumentos (ganhos) substanciais na força, porém ganhos apenas mínimos na resistência cardiorrespiratória. Esta última não é afetada em nada se os circuitos são compostos apenas de 5 ou 6 estações.

Um certo aumento na endurance cardiorrespiratória pode resultar, e de fato resulta, do circuit training, especialmente quando são incluídas atividades de endurance nas estações, porém a magnitude do aumento em geral não é tão significativa quanto aquela conseguida com os programas de endurance constituídos inteiramente de corrida, natação ou ciclismo. Não conhecemos inteiramente a razão fisiológica para esse fato. Isso é particularmente embaraçoso, pois demonstrou-se que as freqüências cardíacas durante o treinamento em um circuito com pesos mostram-se substancialmente elevadas (138 a 186 batimentos por minuto) e se mantêm altas durante todo o transcorrer do circuito. (uma freqüência cardíaca elevada constitui um dos critérios para atribuir-se um efeito cardiovascular ao treinamento; para mais detalhes sobre esse assunto. Entretanto, como possível causa, temos o fato de, durante os treinamentos com pesos, uma redução no fluxo sangüíneo muscular, causada pelos altos níveis de pressão intramuscular durante a contração, pode resultar em um menor estímulo para as adaptações bioquímicas e vasculares em um nível muscular local. Essa idéia é consubstanciada pelos estudos já mencionados, nos quais constataram-se alterações bioquímicas mínimas após várias semanas de treinamento com pesos. Em contraste, observou-se adaptação bioquímica substancial num nível muscular local após treinamento com corrida.

Com base na pesquisa bastante limitada de que dispomos, pode-se concluir que o circuit training parece ser uma técnica de treinamento efetiva capaz de alterar a força e a endurance musculares e, num grau limitado, a flexibilidade e a endurance cardiorrespiratória. A utilização do circuit training, particularmente para os programas de preparação (fora da estação competitiva), portanto, pode ser recomendada para os atletas cujos esportes exigem altos níveis de força, potência e endurance musculares e níveis mais baixos de endurance cardiorrespiratória.

2. Flexibilidade

Juntamente com a força e a endurance, a flexibilidade também é um componente importante do desempenho muscular. Ao estudar a flexibilidade, concentraremos nossa discussão em quatro tópicos: (1) definições, (2) limites estruturais para a flexibilidade, (3) desenvolvimento da flexibilidade, e (4) flexibilidade e desempenho. Uma revisão acerca da fisiologia da flexibilidade foi descrita por Holland.

2.1. Definição da flexibilidade

Foram descritos dois tipos de flexibilidade, estática e dinâmica.

2.1.1. Flexibilidade estática

A amplitude de movimento ao redor de uma articulação é definida como flexibilidade estática e pode ser medida com um resultado bastante fidedigno. Como mostrado, o flexômetro possui um mostrador graduado para 360 graus e um ponteiro, controlados ambos independentemente pela gravidade. Quando está sendo utilizado, o flexômetro é fixado ao segmento que está sendo testado. Quando o mostrador está travado numa posição extrema (por exemplo, extensão total do cotovelo), a leitura do ponteiro do mostrador é o arco através do qual se processa o movimento. É denominada flexibilidade estática , pois quando o mostrador é realmente lido, não existe qualquer movimento articular.

2.1.2. Flexibilidade dinâmica

Este tipo de flexibilidade é definido como a oposição ou resistência de uma articulação ao movimento. Em outras palavras, diz respeito às forças que se opõem ao movimento através de qualquer amplitude, e não apenas à amplitude em si. Esse tipo de flexibilidade é mais difícil de medir e, como tal, recebeu pouca atenção na área da educação física e dos desportos.

3. Resumo

Força muscular é aquela que um músculo ou grupo muscular consegue exercer contra uma resistência, num esforço máximo. Existem quatro tipos de contração muscular: isotônica, isométrica, excêntrica e isocinética.

Com as contrações isotônicas (o músculo se encurta ao deslocar uma carga constante), a tensão desenvolvida através da amplitude de movimento se relaciona com (1) o comprimento da fibra muscular, (2) o ângulo de tração do músculo sobre o esqueleto ósseo, e (3) a velocidade do encurtamento. Conseqüentemente, a tensão desenvolvida durante o deslocamento de uma carga constante varia através de toda amplitude do movimento articular, com o músculo exibindo tensão máxima somente no ponto mais fraco da amplitude. Isso contrasta com a contração isocinética, na qual a tensão desenvolvida pelo músculo ao encurtar-se com velocidade constante é máxima em todos os ângulos articulares.

Contração isométrica é aquela na qual se desenvolve tensão, porém sem qualquer mudança no comprimento externo do músculo. Contração excêntrica refere-se ao alongamento de um músculo durante a contração.

Em geral a endurance (resistência) muscular local é definida como a capacidade de um grupo muscular para realizar contrações repetidas (sejam elas isotônicas, isocinéticas ou excêntricas), contra uma carga ou para sustentar uma contração (isométrica) por um longo período de tempo. Entretanto, a endurance muscular pode ser definida também como o oposto de fadiga muscular.

Eis as alterações fisiológicas que acompanham o aumento de força:

1. Hipertrofia - aumento no tamanho do músculo devido a um maior tamanho das fibras musculares (principalmente as de contração rápida) e das miofibrilas musculares, a um maior quantidade total de proteínas, a um maior número de capilares e a maiores quantidades de tecidos conjuntivos, tendinosos e ligamentares.

Alterações bioquímicas - incluindo maiores concentrações de creatina, PC, ATP e glicogênio e menor volume de mitocôndrias enzimáticas anaeróbicas e aeróbicas.

Adaptações dentro do sistema nervoso central, incluindo modificações no padrão de recrutamento e na sincronização das unidades motoras.

O princípio fisiológico de que depende o desenvolvimento de força e endurance é denominado princípio da sobrecarga, o qual preceituosa que a força e a endurance só aumentam quando um músculo exercita-se com sua capacidade máxima. Nos programas de treinamento com pesos, a resistência contra a qual o músculo trabalha deve ser aumentada periodicamente, à medida que se processam aumentos (ganhos) em sua força. Esse é o princípio dos exercícios com resistência progressiva, ou ERP.

O treinamento com pesos é específico, pois os aumentos (ganhos) na força) e endurance musculares aprimoram ao máximo a realização de tarefas (habilidades) quando o programa de treinamento é constituído por exercícios que incluem os grupos musculares e que simulam os padrões de movimento utilizados durante o desempenho dessas tarefas. Além disso, o treinamento de força é específico para o ângulo articular no qual o músculo é treinado (isometria) e para o tipo de contração utilizada.

Existem dois tipos de dor muscular - aguda e tardia. A dor aguda é devida à isquemia muscular (falta de fluxo sangüíneo suficiente). A dor tardia (início de 24 a 48 horas após o exercício) poderia ser devida à ruptura do tecido muscular ou aos espasmos musculares, porém é devida mais provavelmente à laceração dos tecidos conjuntivos, incluindo os tendões.

Não existe qualquer prevenção conhecida ou cura essa dor; entretanto, os exercícios de alongamento podem aliviá-la quando presente e, às vezes, conseguem prevenir ou adiar sua instalação. A dor muscular tardia é máxima após contrações excêntricas e mínimas após contrações isocinéticas.

Com os programas isotônicos de força, não existe uma combinação única de séries (número de repetições realizadas consecutivamente) e de repetições máximas (carga máxima que pode ser deslocada num determinado número de repetições antes de surgir fadiga) capaz de produzir aumentos ótimos de força. Entretanto, a maioria dos programas deveria incluir entre uma e três séries com repetições máximas entre três e nove. Embora o aprimoramento na força e endurance musculares possa ser maior com poucas repetições e altas resistências e com muitas repetições e baixas resistências, respectivamente, obtiveram-se aumentos iguais na força e na resistência com ambos os programas.

Os programas isométricos conseguem aumentar significativamente a força treinando-se 5 dias por semana, com cada sessão de treinamento consistindo em 5 a 10 contrações máximas mantidas por 5 segundos cada. A endurance isométrica também pode ser aprimorada, porém a elaboração de um programa desse tipo varia consideravelmente.

Os programas de exercícios excêntricos, em comparação aos programas isotônicos e isométricos, não são de forma alguma mais efetivos na elaboração de força e resistência. No entanto, podem ser excelentes no desenvolvimento da força das contrações excêntricas.

Os programas isocinéticos são velocidade-específicos, isto é, produzem aumentos máximos de força e endurance com velocidades de movimento iguais ou mais lentas, porém não mais rápidas, que a velocidade do treinamento. Podem obter-se aumentos na força isocinética com programas constituídos por apenas 1 minuto por dia 4 dias por semana, durante 7 semanas (tempo total = 28 minutos). Teoricamente, e em comparação com outros programas, os exercícios isocinéticos deveriam resultar no maior aprimoramento do desempenho muscular. Uma vez desenvolvidas, força e endurance são conservadas (retidas) por períodos de tempo relativamente longos.

Circuit training consiste em um certo número de estações onde se realiza um determinado exercício de levantamento de peso dentro de um período de tempo especificado. Constitui, também, uma técnica de treinamento efetivo para aprimorar a força muscular, a endurance e, em menor grau, a flexibilidade e a endurance cardiovascular.

Alguns estudos sugerem pouca ou nenhuma melhora na velocidade de contração, porém a maioria mostra que os programas de treinamento com pesos aprimoram tanto a velocidade quanto a potência da contração. Habilidades desportivas específicas também podem ser aprimoradas significativamente através dos programas de treinamento com pesos.

Flexibilidade, que é a amplitude de movimento ao redor de uma articulação, está relacionada à saúde e, em certo grau, ao desempenho atlético. Programas regularmente esquematizados constituídos por exercícios de alongamento (2 a 5 dias por semana, 15 a 60 minutos por dia) aprimorarão a flexibilidade dentro de poucas semanas.