Efeitos agudos do exercício Luis Mochizuki Leitura inicial • • • Os sistemas corporais devem funcionar em um ambiente que muda em ciclos de curta e longa duração, que muda sem um ciclo definido ou repentinamente sem repetições. As mudanças que ocorrem após minutos, horas e poucos dias são chamadas de mudanças agudas. As mudanças que ocorrem após semanas, meses e anos são chamadas de mudanças crônicas. Os sistemas corporais não funcionam em processos constantes, mas em processos que mudam no tempo. Em função das demandas da tarefa e do ambiente, os ajustes dos sistemas corporais ocorrem para que a produção de energia, manutenção da vida e da consciência ocorram. Diferente de uma máquina, os sistemas corporais não conseguem funcionar com a mesma eficiência e o mesmo desempenho ao longo do tempo. Dois fatores podem afetar a eficiência e desempenho de uma ação motora: a dor e a fadiga. A fadiga e a dor são duas conseqüências agudas comuns que surgem com o exercício. A fadiga é um conjunto de mudanças internas, de origem central e/ou periférica, que provoca a queda do desempenho. Do ponto de vista fisiológico, a fadiga se manifesta pelo declínio da eficiência metabólica. Do ponto de vista biomecânica, a fadiga se manifesta pelo declínio na capacidade de produzir força muscular. A incapacidade de continuar uma ação motora é a exaustão. O cansaço é uma manifestação psicossomática que indica menor prontidão para executar uma tarefa. A fadiga biomecânica ocorre quando um conjunto de fibras musculares não é mais capaz de sustentar um nível de força muscular. Para atingir o mesmo nível de força muscular, mais fibras musculares, e também mais resistentes à fadiga, devem ser recrutadas. Porém, fibras musculares mais resistentes à fadiga geram menos força muscular e por isso, devem ser recrutadas em maior quantidade, até o limite do tamanho do músculo. • Outra forma de fadiga biomecânica é a fadiga dos biomateriais. Esse processo é uma manifestação crônica que muda as propriedades biomecânicas dos músculos, ossos, tendões, ligamentos, fáscias, e cartilagem. • A dor é uma manifestação do sistema nervoso central de proteção. Cada tipo de estímulo, seja externo ou interno, tem sua dor específica. Antes de qualquer forma de intervenção, é preciso conhecer o tipo de dor. O exercício provoca um conjunto de mudanças agudas no funcionamento dos sistemas corporais. No sistema músculo-esquelético, ocorre o processo de inflamação conhecido como dor muscular de início tardio que começa após o exercício (12-24 h) e dura por 48-72 horas. O sintoma mais comum desse processo é a dor. A conseqüência comportamental mais típica é queda pelo interesse em fazer o exercício. • É importante conhecer os processos biomecânicos e fisiológicos que acompanham a fadiga e a dor. A fadiga e a dor são dois fatores agudos que surgem com a prática de exercícios. A ocorrência desses dois fatores pode ser alterada se o planejamento do programa de exercícios for feita de forma adequada. Dessa forma, a aderência a um programa de atividade física pode ser mantida. • Para estudar: Como avaliar a fadiga biomecânica? Como sistema nervoso lida com a fadiga? Quais os processos fisiológicos principais da dor muscular de início tardio? Como avaliar a dor? Efeitos agudos do exercício • Fadiga muscular • Aquecimento • Dor muscular de início tardio Efeitos agudos do exercício • Fadiga muscular – Classe de efeitos agudos que prejudica o desempenho Efeitos agudos do exercício • Fadiga muscular – Causas • • • • • • Dependência da tarefa Impulso central Estratégia neural Propagação neural deficiente Acoplamento excitação-contração Adaptações sensoriais Efeitos agudos do exercício • Fadiga muscular – Dependência da tarefa • Características da tarefa – Intensidade, velocidade e duração – Extensão que uma atividade é sustentada continuamente • Músculo e SN – – – – Estratégia neural (padrão de ativação muscular e comando motor) Impulsos nervoso do SNC para os motoneurônios Tipo de músculo e unidade motora ativada Propagação neuromuscular do impulso nervoso • Nível de motivação • Metabolismo – Disponibilidade de substratos metabólicos – Características do meio intracelular, do aparelho contrátil e fluxo sanguíneo muscular Efeitos agudos do exercício • Impulso central – Declínio paralelo nas forças voluntária e eletricamente elicitada sugere que o impulso central permance constante durante as tarefas (BiglandRitchie, Furbush & Woods, 1986) – Indivíduos não motivados não exibem declínio paralelo das forças voluntária e eletricamente elicitada – Alguns músculos são mais difíceis de serem ativados maximamente – Fadigabilidade do músculo difere para contrações excêntricas e concêntricas Efeitos agudos do exercício • Estratégia neural (ativação de Unidades motoras) – Uma força muscular resultante sobre uma articulação pode ser obtida por uma variedade de padrões de ativação muscular. – Estratégia para superar a fadiga • variar a contribuição dos músculos sinergistas (coativação) – Flexibilidade na ativação das unidades motoras está baseada na história da ativação do músculo Efeitos agudos do exercício • Estratégia neural (ativação de Unidades motoras) – Uma força muscular resultante sobre uma articulação pode ser obtida por uma variedade de padrões de ativação muscular. – Estratégia para superar a fadiga • variar a contribuição dos músculos sinergistas (coativação) – Flexibilidade na ativação das unidades motoras está baseada na história da ativação do músculo Efeitos agudos do exercício • Adaptações sensoriais - Mudanças na estratégia muscular – Um músculo se torna mais apto para produzir uma força produzida por estimulação elétrica se a freqüência de estímulo declina com o tempo em vez de permanecer constante – Freqüência de disparos declina durante uma contração fatigante – Fadiga está associada com uma diminuição progressiva da taxa de relaxamento na força Efeitos agudos do exercício • Fadiga – A estratégia muscular descreve a habilidade do músculo para reduzir o disparo de seus motoneurônios de modo a acomodar a mudança na redução da taxa de relaxamento mediada bioquimicamente Efeitos agudos do exercício • Fadiga – A estratégia muscular descreve a habilidade do músculo para reduzir o disparo de seus motoneurônios de modo a acomodar a mudança na redução da taxa de relaxamento mediada bioquimicamente Fadiga biomecânica Efeitos agudos do exercício • Aquecimento – aumento da temperatura central – separação temporária do tecido conjuntivo Efeitos agudos do exercício • Efeitos do aumento da temperatura – aumento dissociação do oxigênio da hemoglobina e mioglobina – favorecimento das reações metabólicas – maior fluxo sanguíneo nos sanguíneos – declínio na viscosidade muscular – aumento na extensibilidade do tecido conjuntivo – aumento na velocidade de condução dos potenciais de ação Efeitos agudos do exercício • Davies & Young (1983) – temperatura 3,1ºC • tempo de contração (7%) • meio-tempo de relaxamento (22%) • não afeta a tensão de abalo ou de tétano – temperatura 8,4 ºC • tempo de contração (38%) • meio tempo de relaxamento (93%) – relaxamento é mais dependente da temperatura muscular que o desenvolvimento de força Efeitos agudos do exercício • Efeitos do aquecimento – Altura do salto vertical aumenta com a temperatura corporal porque a potência muscular máxima aumenta com a temperatura Efeitos agudos do exercício • Altura do salto vertical aumenta com a temperatura corporal porque a potência muscular máxima aumenta com a temperatura – Bergh & Eklom (1979) • Torque extensor do joelho • 262 Nm e 30,4 ºC 312 Nm e 38,5 ºC (2,4% ºC) Efeitos agudos do exercício • Altura do salto vertical aumenta com a temperatura corporal porque a potência muscular máxima aumenta com a temperatura – Ranatunga et al. (1987) • 25 ºC – força isométrica da mão é constante • 12 ºC - 15ºC – força isométrica reduz até 30% Efeitos agudos do exercício • Altura do salto vertical aumenta com a temperatura corporal porque a potência muscular máxima aumenta com a temperatura – Ingjer & Stromme (1979) • Induzir mudanças na temperatura muscular • 4 minutos de corrida na esteira • aquecimento ativo ligado à atividade Efeitos agudos do exercício • Efeitos do aquecimento – Rigidez muscular – Tixotropia – Tônus muscular – Hipotonia – Hipertonia – Espasticidade Efeitos agudos do exercício • Efeitos do aquecimento – Rigidez muscular • Inclinação da relação torque X ângulo • Resistência oferecida pelo músculo – Tixotropia • Um gel quando agitado se torna líquido • Conseqüências funcionais da tixotropia – Movimentação do tecido muscular reduz a rigidez muscular Efeitos agudos do exercício • Efeitos do aquecimento – Tônus muscular • Rigidez passiva do músculo às mudanças de comprimento – Hipotonia • Redução do tônus muscular – Hipertonia • Aumento de tônus muscular – Espasticidade • Aumento de excitabilidade do reflexo de estiramento • Quando o músculo é alongado, ele responde com maior vigor que um músculo normal • Aumento da resistência passiva ao movimento em uma direção • Hiperatividade do reflexo de percussão tendínea Efeitos agudos do exercício • Dor e danos musculares – Dor muscular associada com dano subcelular após 24 à 48 horas • • • • • • Mais freqüente após ação excêntrica Menor recrutamento de unidades motoras Menor gasto de oxigênio Aumento gradual do consumo de oxigênior Aumento gradual no EMG Sobrecarga elevada Efeitos agudos do exercício • Fatores metabólicos da dor muscular tardia – Temperatura elevada que pode prejudicar as estruturas protéicas no exercício – Respiração mitocondrial insuficiente que pode reduzir os níveis de ATP e a energia disponível para remover o cálcio – Redução do pH em razão de um aumento de ácido lático – Produção de radicais livres Efeitos agudos do exercício • Fatores mecânicos da dor muscular – Sobrecarga elevada – Distensão do tecido muscular Efeitos agudos do exercício • Etapas da dor muscular tardia – Estágio inicial • sessão de exercícios que produz o dano muscular – Autogênese (até 4 horas) • ativação dos sistemas proteolíticos e lipídicos para iniciar a degradação das estruturas celulares Efeitos agudos do exercício • Etapas da dor muscular tardia – Estágio de fagocitose (4 horas à 4 dias) • resposta inflamatória – Estágio final (após 4 dias) • regeneração das fibras musculares Efeitos agudos do exercício • Dor e danos musculares – Conseqüências • redução da força muscular • redução da amplitude articular Efeitos agudos do exercício • Outros danos musculares – câimbra muscular • encurtamento involuntário doloroso do músculo – distensão muscular – junção músculotendínea • estiramento • ruptura Efeitos agudos do exercício • Modalidades de tratamento térmico – Calor profundo • temperatura superficial é baixa e temperatura interna é alta – Calor superficial • Aquecimento é superficial, porque a camada subcutânea de gordura serve como um isolante térmico – Crioterapia • reduzir a temperatura de um tecido Efeitos agudos do exercício • Modalidades de tratamento térmico – Calor • Local – – – – Aumento do fluxo sanguíneo Aumento da permeabilidade capilar Aumento do metabolismo tecidual Mudança no limiar da dor • Sistêmico – Reflexo de vasodilatação (aumento gradativo da temperatura) – Redução do espasmo muscular Efeitos agudos do exercício • Calor profundo – temperatura superficial é baixa e temperatura interna é alta – aumento de temperatura depende das características do tecido, como calor específico, condutividade térmica e tempo de aplicação – Fontes de energia para o calor profundo: • Correntes de alta freqüência • Radiação eletromagnética • Ultrassom Efeitos agudos do exercício • Calor superficial – Aquecimento é superficial, porque a camada subcutânea de gordura serve como um isolante térmico – Formas de transferência de calor • Condução – transferência de calor sem movimento no meio condutor • Convecção – transferência de calor pelo movimento no meio condutor • Conversão – transferência de calor através da conversão de energia – Fatores que limitam o tratamento com calor superficial • • • • nível da temperatura do tecido (40-45°C) duração do aumento da temperatura taxa de aumento na temperature do tecido área de tratamento Efeitos agudos do exercício • Crioterapia – reduzir a temperatura de um tecido – Redução do metabolismo local – vasoconstricção – redução de edema – diminui hemorragias – reduz a eficiência muscular – analgesia