Adaptações Neurais ao Treinamento de Força

ADAPTAÇÕES NEURAIS AO TREINAMENTO DE FORÇA\nMICHEL A. BRENTANO\nRONEI S. PINTO\nUniversidade Federal do Rio Grande do Sul\nEscola de Educação Física\n\nresumo\n\nNEURAL ADAPTATIONS TO STRENGTH TRAINING\nThe increase in force production by skeletal muscle depends not only on the quantity and quality of the involved muscles, but also upon the ability of the nervous system to appropriately activate the involved muscles. The strength training seems to induce changes in nervous system (neural adaptations) that promotes significant increases in muscle activation, beyond a better coordination in movements. The term “neural adaptations” have been unified to restore the phenomena that influence in increase of force, and the electromyographic technique (EMG) has shown adaptations in nervous system, once several studies show that increases in forces is accompanied by a increase in EMG signals. This phenomenon has been observed in men, women, older adults and children. Then, it seems that the neural aspect can be evaluated through of the EMG technique.\n\nPALAVRAS-CHAVE: Adaptações Neurais, Eletromiografia, Treinamento de força. INTRODUÇÃO\nOs principais fatores que contribuem para o incremento de força durante o treinamento são as adaptações neurais e morfológicas (MORTAIN & DE VRIES, 1979; AKIMA, 1999). As adaptações neurais envolvem ajustes no sistema nervoso para a aquisição de habilidade e eficiência na execução muscular (maior eficiência, aumento da ativação, diminuição da co-ativação dos músculos antagonistas). As adaptações morfológicas do músculo esquelético envolvem um aumento da área de secção transversa (AST) dos fibras musculares, alterações no ângulo de penetração das fibras (KAWAKAMI et al., 1993, KAWAKAMI et al., 1995) e, possivelmente, hipertrofia (ALWAY et al., 1989), embora esse aspecto não seja comprovado devido a resultados controversos (MACCALI et al., 1996). Todos os fatores mencionados se inter-relacionam, pois, ao longo das duas semanas, a CVM foi reavaliada a fim de modular uma carga.\n\nOs testes realizados ou uma sugestão em bicicleta ergométrica a exercícios de alongamento. Posteriormente, foi realizada uma familiarização com o protocolo através da execução de uma série de contrações isométricas máximas em um dinamômetro isocinético Cybex II. Os indivíduos foram testados nos ângulos articulares de 15º, 45º, 60º e 90º adjacentes ao plano horizontal. Em cada posição articular, foram executadas duas contrações voluntárias máximas de 6 segundos (de maior valor utilzada), com 2 minutos de intervalo entre cada contração. Paralelamente, o sinal EMG foi coletado através de eletrodos de superfície em configuração bipolar (5cm de distância entre os eletrodos colocados na posição medial, e eletrodo de referência foi posicionado na cabeça da fíbula. Para os dois grupos de indivíduos, a impedância entre os eletrodos foi mantida abaixo de 2000 Ohms. morfológicos, sendo este comportamento semelhante em ambos os sexos, porém, a hipertrofia muscular encontrada nas mulheres foi de cerca de 53% em decorrência das mesmas, indicando uma semelhança entre os sexos no aspecto neural e diferenças no aspecto morfológico. \n\nEm estudo envolvendo apenas mulheres sem um treinamento prévio de força (HAKKINEN et al., 1992), foram encontrados resultados que suportam a ideia de adaptações no sistema muscular baseando-se em Signal EMG, mesmo com uma redução no volume (n° de séries e repetições do exercício) de treinamento em um curto período. Nesse estudo, o grupo de treino (n=10) participantes de um treinamento sistemático de 3 semanas, sendo que as duas primeiras, com altos índices de volume e intensidade (cargas utilizadas), e a última com a mesma intensidade, foram utilizados os seguintes exercícios: meio agachamento a 100% de 1-RM (1-3 repetições por série), extensão do joelho em press 60-80% de 1-RM (1-10 repetições por série), A força foi avaliada através de um protocolo isométrico, sendo o grupo muscular extensor do joelho, (3-6 CVMs) realizado em 5 situações diferentes: antes e após as duas primeiras semanas de treino, e uma semana em volume reduzido. Paralelamente, o sinal EMG dos músculos vastos laterais foi retornado configurado através de electrodos eletromiográficos de ponto ativo de cada músculo, sendo este determinado por estímulo elétrico. Além disso, o posicionamento dos eletrodos foi marcado na pele através de tatuagens, possibilitando o mesmo posicionamento dos eletrodos durante todo o período de treinamento. Após o período de três semanas, foram encontrados aumentos significativos nos valores de força (2212N para 2431N) e EMG (0,35 milivolts para 0,41milivolts), sendo que os valores de força correlacionados com o sinal EMG (r=0,72; P<0,01), sustentando a ideia de que, em mulheres, o aumento da força em um período inicial, deve-se, principalmente, ao aspecto neural. \n\nO processo de incremento de força, na fase inicial de treinamento, parece independentemente do tipo de treino ministrado. HAKKINEN et al. (1985) observaram os efeitos do treino e decorrer de força explosiva (36 semanas), na força isométrica, no sinal EMG e características das fibras musculares dos músculos extensores de joelho em homens (20-35 anos) acostumados com o treinamento de força. Os treinos consistiram de saltos com e sem sobrecarga, a fim de melhorar os níveis de força, principalmente, a \"rapidez\" de sua produção. Os testes com o grupo controlado, em inicial formal realizadas a cada 4 semanas durante o período de treino (24 semanas) e a cada 12 semanas. Paralelamente aos testes de força, o sinal EMG também foi utilizado, através da metodologia proposta por HAKKINEN & KOMI (1983). Esse treinamento resultou em um aumento na força isométrica máxima (10.8%) durante o período de treino. Houve também uma redução do tempo necessário para atingir o pico de força (28.6 para 23.4 milissegundos), além de um aumento na produção de força (24,16) durante o período de treinamento. O sinal EMG mostrou significativamente nos 3 músculos analisados, durante o período de treinamento, sendo que este aumento foi mais pronunciado na segunda metade desse período. Além disso, o EMG dos 3 músculos analisados a força máxima durante forca correlacionados na sequência de produção de força. Contudo, foi pela prática na condição do primeiro lado o período de destreino, houve uma redução significante nos valores de força e no IEMG do músculo vasto lateral. Isso sugere que, embora os rendimentos, a resposta desta valência força e da atividade muscular em um comportamento semelhante podendo assim, serem explicados pelos menos mencionados. Diferentemente dos valores de força, que sofreram alterações nos períodos de treino e destreino, não foram encontradas diferenças significativas nos sinais EMG e por períodos de treino a que, segundo os autores, deve-se ao fato de, em um longo período de treino, fatores morfológicos (como a ASTM) também influenciarem no incremento de força. \n\nPor outro lado, em períodos intermediários do treinamento (entre as semanas 4 e 12), diferenças significativas foram encontradas no sinal EMG que, segundo os autores, se explicadas pela maior ativação neural nos períodos em que a intensidade do treinamento é prioridade. Sendo assim, é preciso necessário para que esses fatores sofram modificações, parece variar de acordo com o tipo, intensidade e duração do treino, assim como entre os indivíduos. \n\nNo que se refere a ativação dos agonistas ativos durante o treinamento, resultados semelhantes foram encontrados por GARFINKEL & CAFARELLI (1992) no treinamento de força de sexo feminino. Quatro mulheres sedentárias (21,9 ± 2,7 anos) foram divididas em um grupo de treino (T=8) e um grupo controlado (C = n=7). O grupo T teve treinamento isotônico no membro dominante durante 8 semanas. A CVM, o sinal EMG e a ASTM foram mensurados aos 8° e ao período de treino. \n\nA sessão de treino incluiu 30 CVMs realizados no membro inferior direito em 3 séries de repetições, sendo cada repetição com intervalo de 1 a 2 minutos. As sessões de treino foram realizadas 2 vezes por semana. \n\nOutro objetivo do estudo foi o de verificar a extensão de alguma adaptação para a perna não treinada dos indivíduos treinados. Assim, o sinal EMG também foi utilizado na perna não-treinada para a verificação de uma possível alteração na atividade muscular dos extensores do joelho da perna não-treinada, durante os CVMs da perna treinada. Assim, no caso da atividade, os indivíduos foram estimulados a “relaxar” a perna. O sinal EMG foi obtido através de eletrodos de superfície, posicionados no ventre do músculo vasto lateral, 10cm acima da borda patelar. A fim de garantir o treinamento, foram utilizados tatangens. A ASTM (10mm) do quadríceps foi medida através de um scanner (General Electric GE890X) posicionado aproximadamente a 10cm acima da borda superior da patela. \n\nOs resultados mostraram aumentos significativos nos valores de EMG nas CVMs (28%) e na ASTM (14,6%) da musculação com indivíduos sedentários (estudo A). No segundo, 3 homens e 4 mulheres de mesma idade, 4 homens e 3 homens idosos participaram em um treino, destreino e re-treino (estudo B). No segundo, 3 homens e 4 mulheres de mesma idade, 4 homens e 3 homens idosos participaram em um treino e destreino (estudo B). Todos os indivíduos eram saudáveis e sem histórico de treino de força. \n\nO estudo teve a duração total de 48 semanas. As primeiras 8 foram em período controle em ambos os estudos A e B. Após o período controle, os grupos começaram um período de treino de 24 semanas, utilizando o mesmo programa de treinamento. Após este período, os indivíduos do estudo A permaneceram durante 3 semanas emqualquer treinamento, até a semana 27. Posteriormente, esses indivíduos recomeçarão a treinar até a semana 48, enquanto os indivíduos do estudo B, após 24 semanas, realizavam um longo período de destreino de 24 semanas. \n\nForam realizados testes isométricos e dinâmicos para os extensores de joelho, além de serem avaliados os variáveis. Os valores de torque, o torque, o sinal EMG e AST do quadríceps foram calculados utilizando-se a metodologia proposta por HAKKINEN et al. (1998a). Paralelamente, foi avaliada a velocidade de caminhada em uma distância de 10m, sendo que cada indivíduo, percorreu a distância três vezes para verificar se a mesma poderia fosse analisada. \n\nOs treinos foram realizados duas vezes por semana envolvendo exercícios para os extensores de joelho e outros grupos musculares do tronco e membros superiores, visando um condicionamento muscular global. Durante as primeiras 8 semanas, foram utilizadas cargas entre 50 e 70% de 1-RM para a realização de 3 a 4 séries com 10 a 15 repetições. Nas semanas posteriores, as cargas chegaram a 80% de 1-RM e séries com intensidades e volumes diferentes, em membros inferiores e superiores, começaram a ser executadas, processo que continuou até o final do treinamento. \n\nUma particularidade do treinamento foi a execução de séries intercalando velocidades, ou seja, uma série era realizada com baixa velocidade (2,5s, cada fase do movimento) e a outra deveria ser executada na maior velocidade possível, a fim de otimizar a \"potência\" muscular. \n\nOs resultados mostraram um aumento significativo nos valores de EMG e no 1-RM, IEMG do 1-RM de torque unilateral nos extensores de joelho, altura do salto vertical, desempenho no teste de caminhada ASt do quadríceps, em ambos os estudos, no período inicial de 24 semanas, sendo estes já pronunciados nas primeiras 16 semanas. \n\nNo estudo A, durante o período de destreino (3 semanas), ocorreram reduções significativas nas respostas das variáveis analisadas, à medida que os indivíduos idosos que permaneceram com desempenhos elevados na caminhada, quando comparados com início do treinamento, e os valores do salto vertical que, para ambas as, permaneceram idênticos nos dois de treinamento. \n\nVerificou-se então, que apenas várias sessões de treino seminais, indivíduos de idade e idosos, já tinha sido admitida em estudos anteriores, tanto em homens, como em mulheres (HAKKINEN et al., 1996; HAKKINEN et al., 1998). Contudo, alguns estudos mostram que um treino sistemático de força contribui para uma melhoria dessa valência física, atribuindo esse efeito à adaptação no sistema nervoso. HAKKINEN et al. (2000) realizaram um estudo com a finalidade de examinar as adaptações funcionais e estruturais no sistema neuromuscular e as mudanças no desempenho do salto vertical e a caminhada em indivíduos de meia idade e idosos durante um longo período de treino (24 semanas), e destreino, seguido por um re-treino (21 semanas). O segundo objetivo era de examinar as adaptações neuromusculares e mudanças nas capacidades funcionais desses indivíduos durante um curto período de destreino de 3 e 24 semanas, respectivamente. indivíduos mantinham suas atividades habituais. Os\nindivíduos foram testados em cinco ocasiões: antes e\napós o período controle (2 semanas) e a cada 4 semana\nduas performáticas de treinamento intensivas (4, 8 e\n12). Os testes consistiram, inicialmente, de uma\nforça voluntária concêntrica, seguindo de algumas con-\ntrações voluntárias e bilaterais dos extensores do jo-\nelho. Posteriormente, cada indivíduo foi posicionado\n(sentado com o ângulo de 110° de quadris) em um\ndinâmico referido 200, modificando para testes de\na força. Dado um comando verbal, o indivíduo, como-\nçando da posição de 70° de flexão do joelho, deveria\ntentar estender o joelho até o ângulo de 170°, contra\na uma resistência determinado por cargas escolhidas\ndos grupo UNIL. No teste de carga máxima, foi\nutilizado o teste de 1-RM crescendo no qual as cargas\neram ajustadas de acordo com possível a execuçã\ntoma rewijoadas.\n\nDe este familiar foi executado aos únicos, \nainda que as variações dos segmentos direito e\nesquerdo foram realizadas separadamente. Para cada\nteste, foram realizadas 3-4 tentativas com intervalos\nde 2 minutos entre cada uma, a fim de evitar o\nminimizar o efeito da fadiga. O sinal EMG foi colata-\ndo utilizando a mesma metodologia de estudos ante-\nriores (HAKKINEN E KOMI, 1983; HAKKINEN et\nal., 1988) e atração de acordo com 1000Hz com frequência de 360Hz. O sinal de EMG foi recolhido e\nmelhorado para o músculo separadamente.\n\nA AST do quadríceps foi medida através de um scanner ultrassônico (Aloka FANSONIC, SSD - 190)\ne um transdutor contato com 5Mhz, sendo que as\nmedidas foram realizadas no período entre o trocamento\nde fêmur e a linha lateral da articulação jo-\nelho. Essas medições foram realizadas antes e após o período de treino (12 semanas).\n\nO treinamento consistiu em duas sessões de treinos\nsemanais, durante 12 semanas, onde foram realiza-\ndos exercícios para a extensão e flexão do joelho do tronco, além de exercícios para membros superiores.\nMecanismos individuais realizaram um treino unila-\nteral (UNIL) e outra metade bilateral (BIL). Durante\nas primeiras 4 semanas foram executadas 3-4 séries\nde 10-12 repetições com 40%-50% de 1-RM, nas 4\nsemanas posteriores, 3-5 séries de 6-8 repetições com\n60%-80% de 1-RM, e nas últimas semanas (9-12), 4-6\nséries de 3-6 repetições com 70%-90% de 1-RM.\n\nOs resultados não mostraram qualquer alteração nas\ntabelas analisadas, durante o período controle,\n joelho foi testada entre os ângulos de 70° e 180° da\nextensão do joelho através do teste de 1-RM crescen-\nte, ou seja, as cargas eram incrementadas até que o\nindivíduo conseguisse realizar apenas uma repeti-\nção, o torque isométrico máximo unilateral dos flexores\ndo joelho foi medido, com quadris e joelhos,\nposicionados nos ângulos de 110° e 90°, respeitando.\nForam coletados, no mínimo, duas tentativas\nde cada pena.\n\nA força \"explosiva\" foi medida em uma plata-\nforma de força através dos saltos verticais partindo-se\nda flexão de 90° dos joelhos. Cada indivíduo realizou\n3 saltos, e o de maior valor armatura, foi utilizado\npara análise.\n\nO protocolo de extensão dos joelhos, o sinal EMG dos músculos agonistas (vasto lateral e medial)\ne antagonistas (bíceps femoral) foi coletado através de eletrodos de superÍcido. O posicionamento\ndos eletrodos a medida da AST do quadríceps equi-\nvalem a mesma metodologia de HAKKINEN et\nal. (1985).\n\nOs indivíduos treinaram duas vezes por semana\ncom sessões que continuavam dois exercícios para mem-\nbros inferiores, em um total de 5 séries de 10 re-\npetições de força (extensões do joelho) e\noutros cinco para outros grupos musculares. O\npercentual de treinamento foi dividido em 3 meses\no meses. Os grupos utilizados variavam entre 50 e 60% de 1-RM, ou na última menção, forma-\nralizados 3 a 6 repetições com carga baixa. No último mesociclo, foram realizadas 3 a 6 repetições com cargas variando entre 70 e 80% de 1-RM e a 12 repetições, com cargas entre 50 e 60% de 1-RM.\n\nOs resultados mostraram diferenças significativas\nno grupo TO dos protocolos isoquéticos (27,6%) e\nno grupo do EMG com aumento significativo do at-\nrefor vol. (16,8%), representado pela sinal EMG do\ngrupo T0. Em contrapartida, não ocorreram diferenças\nsignificativas nos valores de perímetro e dobros cutâneos,\n mas em ambos os grupos. Os aumentos de força sinal EMG\ndemonstram que as alterações nas unidades motoras/ou\naumento da frequência de disparo das unidades motoras ativas, o que se assemble à habilidade de ativação de indivíduos adultos.\n\nCONCLUSÕES\n\nDe acordo com os estudos abordados, verifica-se que, em um período inicial de treinamento, os as-\npectos neurais são os principais responsáveis pelo\nacréscimo de força muscular. Tendo sido observado\nde forma mais consistente em todos os trabalhos, que\nhá uma limitação hormonal (i.e. estrogénios) observada,\nque algumas respostas morfologicas, durante\nas primeiras semanas, também foram alteradas (HAKKINEN,\net al., 1996). A metodologia utilizada na mensuração do\ncomponente neural é um tanto variável, particularmente\nquando é utilizada a técnica de EMG. Porém, pode-se\nconcluir que, todos os estudos envolvendo essa tec-\nnica, algumas variáveis importantes são controladas,\ncomo a reprodutibilidade das medições neurais. Portanto,\nas recomendações necessárias, a utilização da técnica\nparece ser adequada para mensurar as adaptações pro-\nporcionadas pelo treinamento. ALWAY SEE, GRUMBT, W.L.; GONYEA, W.J.; STRAY-GUNDERSEN, J. Contrasts in muscle and myofibers of elite male and female bodybuilders. Journal of Applied Physiology v.67, p.24–31, 1989.\n\nBOSCO, C.; KOMI, P.V. Influence of aging on the mechanical behavior of leg extensor muscles. 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