Fisiologia
Fibras Musculares
Os músculos representam em média de 40% sobre o peso corporal total dos indivíduos adultos. Atletas treinados em esportes de força possuem um maior percentual de massa muscular mais elevado, e os indivíduos sedentários possuem menor percentual de massa magra.
Na regeneração dos músculos, cada músculo como um todo é recoberto pelo Epimísio que é uma camada envolvente de tecido conjuntivo. O músculo é subdividido em pequenos feixes de fibras ou células musculares envolvidos pelo Perimísio. O Endomísio o qual é o invólucro de cada fibra (célula muscular), constitui a terceira subdivisão de todo o músculo.
Apenas uma única fibra muscular pode ser contida por até 80% de miofibrilas. Cada fibra muscular pode conter dezenas e até centenas de milhares de miofibrilas. As miofibrilas são constituídas por miofilamentos de dois tipos: miofilamentos grossos ou Miosina, que por sua vez é subdividida em meromiosina leve e meromiosina pesada, e os miofilamentos finos são denominados Actina.
As fibras musculares podem ser classificadas por meio de sua propriedade contráctil e por sua coloração: fibras lentas, fibras vermelhas ou do tipo I (veja quadro 01 e 02) e fibras de contração rápida, branca ou do tipo II (veja quadro 01 e 02).
Chiesa;1999,Fleck & Kraemer;1999, Bacurau;2000.
Os subtipos de fibras musculares IIA*, podem ser classificados como fibras intermediárias; Ästrand; 1980, pág 43 Howley & Powers; 2000, porque possuem características mistas entre as fibras do Tipo I (resistência) e do Tipo II (força), veja quadro 03.
Adaptado Ästrand; 1980, Saltin e cols in Bacurau;2000, Howley & Powers; 2000. Platonov; 2003.
O treinamento de força provoca transformação dentro de um determinado subtipo de fibra muscular sendo uma adaptação comum em função do tipo e também da duração do treinamento. Provavelmente a transformação das fibras musculares dá-se apenas de forma gradual dentre os subtipos de fibras e não diretamente de um tipo para outro. "Uma fibra do Tipo IIb não pode ser diretamente convertida em Tipo I , devendo antes ser convertida numa fibra Tipo IIa". Howley & Powers; 2000.
Segundo Pette; 1980, Rayment; 1993, Staron; 1989 in Howley & Powers; 1997; 2000, o treinamento de força e o treinamento de endurance acarretam a conversão das fibras rápidas em fibras mais lentas, ou seja quando o músculo é submetido a treinamento há uma transformação das fibras do Tipo IIb para o Tipo IIa, esta transformação é considerada uma transformação do tipo fibras rápidas para fibras lentas, veja quadro 04.
Fleck & Kraemer;1999.
*O levantamento de uma carga externa ativa um processo de transformação das fibras Tipo IIB em Tipo IIA.
Segundo Kraemer;1999, após o treinamento destinado ao desenvolvimento da força, verifica-se uma redução drástica das fibras do Tipo IIB.
A transformação da fibras do Tipo IIB para o Tipo IIA ou seja, dentro de um determinado subtipo de fibra muscular é uma adaptação comum no treinamento de força. (G.R. Adams et al; 1993, Staron et al; 1991,1994, Kraemer et al; 1995..)
O treinamento de força provoca modificações hipertróficas positivas nas fibras do Tipo I e do Tipo II, sendo que as fibras de características de contração rápida são mais beneficiadas. Fleck & Kraemer; 1988, Tesch; 1988.
As fibras brancas hipertrofiam-se sob a aplicação de treinos de velocidade e de força na presença de estímulos com grande sobrecarga, e reduzido número de repetições. A hipertrofia das fibras lentas, dá-se sob estímulo caracterizado com baixa sobrecarga e um alto volume de repetições, veja quadro 05.
Hatfield,1985 in Rodrigues; 1990, 1992.
O tamanho das fibras musculares pode variar sensivelmente de um grupamento muscular para outro, de individuo para individuo assim como, nas categorias diferenciadas de atletas de elite, em função com a predominância da força, da velocidade ou da resistência no esporte praticado, veja quadro 06 e 07.
Johnson e cols 1973.
"O vasto lateral, reto femoral, gastrocnêmio, deltóide e bíceps braquial, contém aproximadamente 50% de fibras de contração rápida. O sóleo possui 75% a 90% de fibras de contração lenta do que os outros músculos da perna. O tríceps braquial possui mais de 60% a 80% de fibras de contração rápida do que os outros músculos do braço".
Saltin e cols; 1977 in Hay & Reid; 1982.
"Pesquisas revelam que não há diferença entre os tipos de fibras musculares entre homens e mulheres".
Saltin e cols; 1977 in Hay & Reid; 1982.
Entre as idades de 12 a 14 anos encontramos 14% de fibras com características intermediárias em rapazes e 10% em moças. Sabemos que as fibras intermediárias podem ser transformadas em fibras lentas ou rápidas, de acordo com o tipo de treinamento. Possivelmente nesta faixa etária encontra-se o momento para a definição das características atléticas futuras de velocidade, de força ou de endurance.
Proponho a recrutamento das fibras intermediárias para o grupo das fibras de contração rápida durante a passagem dos 12 a 14 anos de idade, o treinamento deve ser dirigido de forma a beneficiar a força e a velocidade durante este período. A transformação destas fibras musculares de características intermediárias num momento posterior, deixará de ser possível; Bauersfeld/Voss; 1992 in Weineck;1999, constituindo-se desta forma na passagem dos 12 aos 14 anos de idade, situa-se o momento exato e mais propício ao treinamento de base da força de velocidade.
Classificação das fibras
As fibras musculares dividem-se em:
Tipo I , de contração lenta ou vermelhas, e isto devido à densi¬dade capilar e ao conteúdo em mioglobina.
Tipo II, de contração rápida ou fibras brancas, as quais se sub¬dividem na lIa, IIb, e IIc.
a) Fibras tipo I, de contração lenta, vermelhas ou ST(slow twitch) São fibras com menor diâmetro, com um maior fornecimento sanguíneo, quando expresso em capilares por fibra, possuem muitas e grandes mitocôndrias e muitas enzimas oxidativas. São por isso fibras com um metabolismo energético de predomínio aeróbico, resultando uma grande produção de ATP, permitindo esforços duradouros. Estas fibras predominam nos músculos dos atletas de endurance ou resistência.
A enzima desidrogénase do succinato, que é uma enzima típica do metabolismo aeróbico, encontra-se em quantidades elevadas e constitui um marcador deste tipo de fibras. Têm uma grande actividade da NAD desidrogénase e da citocromo oxídase.
b) Fibras tipo II, de contração rápida, brancas ou FT(fast twitch) São fibras brancas, de maior diâmetro, com predomínio de metabolismo energético de tipo anaeróbico. Possuem grandes quantidades de enzimas ligadas a este tipo de metabolismo, como por exemplo a CPK (creatinofosfoquínase), necessária à regeneração rápida de ATP a partir da fosfocreatina (CP). As quantidades das enzirnas desidrogénase láctica (LDH) e fosfofrutoquínase (PFK) são também elevadas. O músculo constituído por este tipo de fibras tem uma velocidade de contração, uma velocidade de condução na membrana e uma tensão máxima maior do que nas fibras do tipo I. Têm elevados níveis de actividade da ATPa¬se miofibrilar, o que revela grande velocidade na elaboração das interações actina-miosina.
1. Fibras subtipo IIb: constituem o subtipo mais característico.
São fibras de contração rápida (fast twitch), nas quais o metabolismo anaeróbico é dominante, o que origina uma grande acumulação de ácido láctico no final do exercício. O componente aeróbico é reduzido.
São fibras com um mau rendimento energético, que acumulam muito ácido láctico e H +, são de contração rápida e facilmente fatigáveis. Quando sujeitas a um treino de endurance, de características aeróbicas, tendem a apresentar características mais semelhantes às do subtipo lIa.
2. Fibras do subtipo lIa: são também fibras brancas, com predomínio do metabolismo anaeróbico, mas já com uma capacidade oxidativa superior, o que as toma ligeiramente mais resistentes à fadiga do que as anteriores.
3. Fibras do subtipo IIc: são fibras que se encontram no mús¬culo em quantidades muito pequenas, cerca de 1% do total. Possuem predomínio do metabolismo anaeróbico e uma capacidade oxidativa bastante superior à encontrada nos subtipos anteriores, o que as coloca entre estas e as fibras tipo I, no que se refere à resistência à fadiga.
Resistência Anaeróbica
A resistência anaeróbia é uma capacidade física indispensável para o atleta de futebol, também é uma capacidade muito importante para alcançar um melhor resultado nas partidas, uma vez que, um jogador está bem fisicamente, anaeróbiamente vai lhe proporcionar uma boa intensidade nas suas ações durante o jogo.
A capacidade anaeróbica é denominada por uma atividade de alta intensidade e curta duração, em que a produção de energia celular é predominantemente obtida através da degradação anaeróbica do substrato, num processo conhecido como fermentação láctica. Exemplos: musculação, corridas rasas, futebol, basquete, vôlei, tênis e handebol.
Reilly (1997) cita que no futebol, as atividades de alta intensidade e dependentes do componente metabólico anaeróbio, executadas de forma bem satisfatória pode determinar o resultado do jogo.
Deste modo a resistência anaeróbia aplicada ao futebol proporciona uma melhor capacidade de resistir às mudanças de velocidade e poder acompanhar o alto ritmo de jogo Weineck (2000). Para Wilmore e Costil (2001) através do treinamento anaeróbio, melhora a eficiência do movimento e o movimento mais eficiente exige um menor gasto energético.
A resistência anaeróbia do jogador de futebol, também denominado de sprint, baseia-se na alta capacidade anaeróbia alática. Esta é a capacidade do jogador realizar durante o jogo acelerações explosivas e saltos, dribles com alto ritmo, mudanças de direção, fintas inesperadas, além de chutes e cabeçadas potentes. Ressalta-se aqui, que uma boa resistência aeróbia, representa uma base para alta resistência anaeróbia (GODIK, 1996).
Ao lado da resistência aeróbica, o jogador necessita também da capacidade anaeróbica (predominantemente alática) bem desenvolvida, que também é denominada resistência de sprint (WEINECK, 2004).
Segundo Barros (2004), o treinamento anaeróbico no futebol se divide em lático e alático:
- Treinamento anaeróbico Lático - tem por objetivo aumentar a capacidade do músculo em realizar atividades de alta intensidade repetidas vezes, visto que durante o jogo o atleta é obrigado a trabalhar em alta intensidade com curtos períodos de recuperação.
- Treinamento anaeróbico Alático – tem por objetivo aumentar a velocidade; força; impulsão e velocidade de chute. Para facilitar a discussão o treinamento anaeróbico alático pode ser dividido em dois tipos distintos: treinamento de velocidade e força.
Resistência aeróbica
É o método que o atleta tem para praticar uma atividade não muito intensa com um período de tempo mais longo possível.
Exercícios com um período de tempo mais longo promove grande quantidade de energia procedente do Sistema Metabólico Aeróbio. Sendo assim, exercícios de baixa intensidade e longa duração são tipicamente referente aos exercícios aeróbicos ou exercícios de endurance.
A resistência aeróbica é de fundamental importância no treinamento desportivo, pois o exercício continuo leva a um aumento do volume cardíaco, e em seguida o aumento da eficiência do coração, bombando o sangue produzindo melhorias nos meios de transportes do oxigênio e da capacidade dos músculos esqueléticos, com isso, diminui a freqüência cardíaca e a pressão arterial, resultando em diminuição da demanda de oxigênio para o miocárdio, aumentando a capacidade de absorção utilização do oxigênio. (BOUCHARD et al, 1992, apud McARDLE et al, 1997).
A melhoria da resistência aeróbia estimula os seguintes resultados nos atletas: aumento do volume do coração; aumento do número de glóbulos vermelhos e da taxa de oxigênio transportado pelo sangue; uma capilarização melhorada nos tecidos resultando numa melhor difusão de oxigênio; aperfeiçoamento dos mecanismos fisiológicos de defesa orgânica; redução da massa corporal; melhora da capacidade de absorção de oxigênio; redução da freqüência cardíaca no repouso e no esforço; diminuição do tempo de recuperação; pré-disposição para um ótimo rendimento no treinamento de resistência anaeróbia; aumento na capacidade dos atletas para superar uma maior duração nas sessões de treinamento.
O treinamento aeróbico produz adaptações como o aumento do VO2MAX que ocorre de forma significativa depois de uma semana de treinamento. Em um treinamento continuo o VO2MÁX segue aumentando, mas em menor proporção de maneira que após alguns meses praticamente se estabiliza ao redor de 15 a 20% nos valores absolutos de VO2MÁX em conseqüência das adaptações cardiovasculares centrais e periféricas (LEPRETRE etal., 2004; CAPUTO et al., 2005).
O treinamento de sobrecarga aeróbico que envolve exercícios entre 50 a 80% do VO2MÁX durante longos períodos e repetido varias vezes na semana produzem adaptações que melhoram significativamente as capacidades funcionais relacionadas com a liberação, captação e utilização de oxigênio (GRAHAN e SALTIN, 1989).
A capacidade aeróbia ou resistência aeróbia é uma forma de solicitação motora envolvida em uma gama muito grande de tarefas
desportivas, desde aquelas em que aparece como elemento compulsório até aquelas em que apresenta importância relativamente
menor, em habilidades anaeróbias, como as modalidades indoor do handebol, basquete, futsal, uma vez que a reestruturação
do ATP consumido durante o metabolismo anaeróbio é ressintetizado durante períodos de predominância aeróbia. Podemos
entender por essa capacidade “La máxima cantidad de oxígeno estudos, Goiânia, v. 33, n.7/8, p. 553-572, jul./ago. 2006.
que el organismo puede extraer da la atmosfera y utilzar em los tejidos” (LA VALLE, 2004, p. 1).
O futebol compreende vários tipos de deslocamentos, embora a caminhada e o trote sejam predominantes. É necessário treinar a capacidade de resistência aeróbia para que os jogadores possam se movimentar, durante os 90 minutos, com períodos de movimentos de alta intensidade, como acelerações em pequenas distâncias (YAMANEKA; ASAMI; TOGARI et al., citado por PERES, 1996).
Fisologia Neuromuscular
O que é necessário para a contração?
O estímulo para a contração é geralmente um impulso nervoso que se propaga pela membrana das fibras musculares, atingindo o retículo sarcoplasmático (um conjunto de bolsas membranosas citoplasmáticas onde há cálcio armazenado), que libera íons de cálcio no citoplasma. Ao entrar em contato com as miofibrilas, o cálcio desbloqueia os sítios de ligação de actina, permitindo que se ligue a miosina, iniciando a contração muscular.
Assim que cessa o estímulo, o cálcio é rebombeado para o interior do retículo sarcoplasmático e cessa a contração muscular.
A energia para contração muscular é suprida por moléculas de ATP (produzidas durante a respiração celular). O ATP atua na ligação de miosina à actina, o que resulta na contração muscular. Mas a principal reserva de energia nas células musculares é a fosfocreatina, onde grupos de fosfatos, ricos em energia, são transferidos da fosfocreatina para o ADP, que se transforma em ATP. Quando o trabalho muscular é intenso, as células musculares repõem seus estoques de ATP e de fosfocreatina, intensificando a respiração celular, utilizando o glicogênio como combustível.
Contração do músculo liso e músculo estriado: o músculo liso é involuntário e localiza-se na pele, órgãos internos, aparelho reprodutor, grandes vasos sangüíneos e aparelho excretor. O estímulo para a contração dos músculos lisos é mediado pelo sistema nervoso vegetativo. Já o músculo estriado esquelético: é inervado pelo sistema nervoso central e, como este se encontra em parte sob controle consciente, chama-se músculo voluntário. As contrações do músculo esquelético permitem os movimentos dos diversos ossos e cartilagens do esqueleto.
São inúmeros os estudos sobre a contração dos músculos liso e estriado, todavia o estudo ” Avaliação da ativação neuromuscular em indivíduos com escoliose através da eletromiografia de superfície” é um dos que estudaram a contração do músculo estriado.
A Fisiologia e o Mecanismo da Contração Muscular
Para podermos entender a fisiologia e o mecanismo da fisiologia da contração muscular, devemos saber como é a estrutura do músculo esquelético.
Os músculos esqueléticos são compostos de fibras musculares que são organizadas em feixes, chamados de fascículos. Os miofilamentos compreendem as miofibrilas, que por sua vez são agrupadas juntas para formar as fibras musculares. Cada fibra possui uma cobertura ou membrana, o sarcolema, e é composta de uma substância semelhante a gelatina, sarcoplasma. Centenas de miofibrilas contráteis e outras estruturas importantes, tais como as mitocôndrias e o retículo sarcoplasmático, estão inclusas no sarcoplasma. A miofibrila contrátil é composta de unidades, e cada unidade é denominada um sarcômero. Cada miofibrila, contém muitos miofilamentos. Os miofilamentos são fios finos de duas moléculas de proteínas, actina(filamentos finos) e miosina (filamentos grossos).
A fisiologia da contração muscular explica os fatores físicos e químicos responsáveis pela origem, desenvolvimento e continuação de qualquer tipo de vida. Na fisiologia humana, é explicado as características e mecanismos específicos do corpo humano, que o fazem ser um ser vivo. O próprio fato de que permanecemos vivos está quase além do nosso controle, pois a fome nos faz procurar alimento e o medo nos faz buscar refúgio. As sensações de frio nos fazem procurar calor e outras forças nos impelem a procurar companhia e nos reproduzir. Assim, o ser humano é, na verdade um autônomo e o fato de sermos organismos com sensações, sentimentos e conhecimento é parte dessa seqüência automática da vida; esses atributos especiais nos permitem viver sob condições extremamente variadas que, de outra forma, tornariam a vida impossível.
A a fisiologia da contração muscular ocorre por várias etapas e, do estímulo da contração muscular até a sua execução, as etapas são as seguintes:
1) Um potencial de ação trafega ao longo de um nervo motor até suas terminações nas fibras musculares;
2) Em cada terminação, o nervo secreta uma pequena quantidade de substância neurotransmissora, a acetilcolina;
3) Essa acetilcolina atua sobre uma área localizada na membrana da fibra muscular, abrindo numerosos canais acetilcolina-dependentes dentro de moléculas protéicas na membrana da fibra muscular;
4) A abertura destes canais permite que uma grande quantidade de íons sódio flua para dentro da membrana da fibra muscular no ponto terminal neural. Isso desencadeia potencial de ação na fibra muscular;
5) O potencial de ação cursa ao longo da membrana da fibra muscular da mesma forma como o potencial de ação cursa pelas membranas neurais;
6) O potencial de ação despolariza a membrana da fibra muscular e também passa para profundidade da fibra muscular, onde o faz com que o retículo sarcoplasmático libere para as miofibrilas grande quantidade de íons cálcio, que estavam armazenados no interior do retículo sarcoplasmático;
7) Os íons cálcio provocam grandes forças atrativas entre os filamentos de actina e miosina, fazendo com que eles deslizem entre si, o que constitui o processo contrátil;
8) Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático, onde permanecem armazenados até que um novo potencial de ação chegue; essa remoção dos íons cálcio da vizinhança das miofibrilas põe fim à contração.
O mecanismo da contração muscular será demonstrado a teoria dos filamentos deslizantes, uma série de hipóteses é admitida para explicar como os filamentos deslizantes desenvolvem tensão e encurtam-se, uma delas é a seguinte:
1) Com o sítio de ligação de ATP livre, a miosina se liga fortemente a actina;
2) Quando uma molécula de ATP se liga a miosina, a conformação da miosina e o sítio de ligação se tornam instáveis liberando a actina;
3) Quando a miosina libera a actina, o ATP é parcialmente hidrolizado (transformando-se em ADP) e a cabeça da miosina inclina-se para frente;
4) A religação com a actina provoca a liberação do ADP e a cabeça da miosina se altera novamente voltando a posição de início, pronta para mais um ciclo.