10.7: Exercício e desempenho muscular
- Page ID
- 196107
Ao final desta seção, você poderá:
- Descreva hipertrofia e atrofia
- Explique como o exercício de resistência constrói músculos
- Explique como as substâncias que melhoram o desempenho afetam os músculos
O treinamento físico altera a aparência dos músculos esqueléticos e pode produzir mudanças no desempenho muscular. Por outro lado, a falta de uso pode resultar em diminuição do desempenho e da aparência muscular. Embora as células musculares possam mudar de tamanho, novas células não são formadas quando os músculos crescem. Em vez disso, proteínas estruturais são adicionadas às fibras musculares em um processo chamado hipertrofia, de modo que o diâmetro celular aumenta. O inverso, quando as proteínas estruturais são perdidas e a massa muscular diminui, é chamado de atrofia. A atrofia muscular relacionada à idade é chamada de sarcopenia. Os componentes celulares dos músculos também podem sofrer alterações em resposta às mudanças no uso muscular.
Exercício de resistência
As fibras lentas são usadas predominantemente em exercícios de resistência que requerem pouca força, mas envolvem várias repetições. O metabolismo aeróbico usado pelas fibras de contração lenta permite que elas mantenham as contrações por longos períodos. O treinamento de resistência modifica essas fibras lentas para torná-las ainda mais eficientes, produzindo mais mitocôndrias para permitir mais metabolismo aeróbico e mais produção de ATP. O exercício de resistência também pode aumentar a quantidade de mioglobina em uma célula, pois o aumento da respiração aeróbica aumenta a necessidade de oxigênio. A mioglobina é encontrada no sarcoplasma e atua como uma fonte de armazenamento de oxigênio para as mitocôndrias.
O treinamento pode desencadear a formação de redes capilares mais extensas ao redor da fibra, um processo chamado angiogênese, para fornecer oxigênio e remover resíduos metabólicos. Para permitir que essas redes capilares abasteçam as porções profundas do músculo, a massa muscular não aumenta muito para manter uma área menor para a difusão de nutrientes e gases. Todas essas mudanças celulares resultam na capacidade de sustentar baixos níveis de contrações musculares por períodos maiores sem fadiga.
A proporção de fibras musculares SO no músculo determina a adequação desse músculo à resistência e pode beneficiar aqueles que participam de atividades de resistência. Os músculos posturais têm um grande número de fibras SO e relativamente poucas fibras FO e FG, para manter as costas retas (Figura 10.18). Atletas de resistência, como corredores de maratona, também se beneficiariam de uma proporção maior de fibras de SO, mas não está claro se os maratonistas mais bem-sucedidos são aqueles com números naturalmente altos de fibras de SO, ou se os corredores de maratona mais bem-sucedidos desenvolvem um grande número de fibras de SO com treinamento repetitivo. O treinamento de resistência pode resultar em lesões por uso excessivo, como fraturas por estresse e inflamação das articulações e tendões.
exercício de resistência
Os exercícios de resistência, ao contrário dos exercícios de resistência, requerem grandes quantidades de fibras FG para produzir movimentos curtos e poderosos que não se repetem por longos períodos. As altas taxas de hidrólise de ATP e formação de pontes cruzadas nas fibras FG resultam em poderosas contrações musculares. Músculos usados para potência têm uma proporção maior de fibras de FG para SO/FO, e atletas treinados possuem níveis ainda mais altos de fibras de FG em seus músculos. O exercício resistido afeta os músculos ao aumentar a formação de miofibrilas, aumentando assim a espessura das fibras musculares. Essa estrutura adicional causa hipertrofia, ou aumento dos músculos, exemplificada pelos grandes músculos esqueléticos observados em fisiculturistas e outros atletas (Figura 10.19). Como esse aumento muscular é alcançado pela adição de proteínas estruturais, atletas que tentam construir massa muscular geralmente ingerem grandes quantidades de proteína.
Com exceção da hipertrofia que se segue ao aumento do número de sarcômeros e miofibrilas no músculo esquelético, as alterações celulares observadas durante o treinamento de resistência geralmente não ocorrem com o treinamento de resistência. Geralmente, não há aumento significativo nas mitocôndrias ou na densidade capilar. No entanto, o treinamento de resistência aumenta o desenvolvimento do tecido conjuntivo, o que aumenta a massa geral do músculo e ajuda a conter os músculos, pois eles produzem contrações cada vez mais poderosas. Os tendões também se tornam mais fortes para evitar danos aos tendões, à medida que a força produzida pelos músculos é transferida para os tendões que ligam o músculo ao osso.
Para um treinamento de força eficaz, a intensidade do exercício deve ser aumentada continuamente. Por exemplo, o levantamento contínuo de peso sem aumentar o peso da carga não aumenta o tamanho muscular. Para produzir resultados cada vez melhores, os pesos levantados devem ficar cada vez mais pesados, tornando mais difícil para os músculos movimentarem a carga. O músculo então se adapta a essa carga mais pesada, e uma carga ainda mais pesada deve ser usada se uma massa muscular ainda maior for desejada.
Se feito de forma inadequada, o treinamento de resistência pode causar lesões por uso excessivo do músculo, tendão ou osso. Essas lesões podem ocorrer se a carga for muito pesada ou se os músculos não tiverem tempo suficiente entre os treinos para se recuperarem ou se as articulações não estiverem alinhadas adequadamente durante os exercícios. Os danos celulares às fibras musculares que ocorrem após exercícios intensos incluem danos ao sarcolema e às miofibrilas. Esse dano muscular contribui para a sensação de dor após exercícios extenuantes, mas os músculos ganham massa à medida que esse dano é reparado e proteínas estruturais adicionais são adicionadas para substituir os danificados. O excesso de trabalho dos músculos esqueléticos também pode causar danos nos tendões e até mesmo no esqueleto, se a carga for muito grande para os músculos suportarem.
Substâncias que melhoram o desempenho
Alguns atletas tentam melhorar seu desempenho usando vários agentes que podem melhorar o desempenho muscular. Os esteróides anabolizantes são um dos agentes mais conhecidos usados para aumentar a massa muscular e aumentar a produção de energia. Os esteróides anabolizantes são uma forma de testosterona, um hormônio sexual masculino que estimula a formação muscular, levando ao aumento da massa muscular.
Atletas de resistência também podem tentar aumentar a disponibilidade de oxigênio para os músculos para aumentar a respiração aeróbica usando substâncias como a eritropoetina (EPO), um hormônio normalmente produzido nos rins, que desencadeia a produção de glóbulos vermelhos. O oxigênio extra transportado por essas células sanguíneas pode então ser usado pelos músculos para a respiração aeróbica. O hormônio do crescimento humano (hGH) é outro suplemento e, embora possa facilitar a construção de massa muscular, seu principal papel é promover a cicatrização dos músculos e outros tecidos após exercícios extenuantes. O aumento do hGH pode permitir uma recuperação mais rápida após danos musculares, reduzindo o descanso necessário após o exercício e permitindo um desempenho de alto nível mais sustentado.
Embora as substâncias que melhoram o desempenho geralmente melhorem o desempenho, a maioria é proibida pelos órgãos governamentais nos esportes e é ilegal para fins não médicos. Seu uso para melhorar o desempenho levanta questões éticas de trapaça, pois oferecem aos usuários uma vantagem injusta sobre os não usuários. Uma preocupação maior, no entanto, é que seu uso acarreta sérios riscos à saúde. Os efeitos colaterais dessas substâncias costumam ser significativos, irreversíveis e, em alguns casos, fatais. A tensão fisiológica causada por essas substâncias costuma ser maior do que a que o corpo pode suportar, levando a efeitos imprevisíveis e perigosos. O uso de esteróides anabolizantes tem sido associado à infertilidade, comportamento agressivo, doenças cardiovasculares e câncer cerebral.
Da mesma forma, alguns atletas usaram creatina para aumentar a produção de energia. O fosfato de creatina fornece explosões rápidas de ATP aos músculos nos estágios iniciais da contração. Acredita-se que aumentar a quantidade de creatina disponível para as células produza mais ATP e, portanto, aumente a produção de energia explosiva, embora sua eficácia como suplemento tenha sido questionada.
Conexão diária
Envelhecimento e tecido muscular
Embora a atrofia por desuso muitas vezes possa ser revertida com exercícios, a atrofia muscular com a idade, conhecida como sarcopenia, é irreversível. Essa é a principal razão pela qual até mesmo atletas altamente treinados sucumbem ao declínio do desempenho com a idade. Esse declínio é perceptível em atletas cujos esportes exigem força e movimentos poderosos, como correr, enquanto os efeitos da idade são menos perceptíveis em atletas de resistência, como corredores de maratona ou ciclistas de longa distância. Conforme os músculos envelhecem, as fibras musculares morrem e são substituídas por tecido conjuntivo e tecido adiposo (Figura 10.20). Como esses tecidos não conseguem se contrair e gerar força como os músculos, os músculos perdem a capacidade de produzir contrações poderosas. O declínio da massa muscular causa uma perda de força, incluindo a força necessária para a postura e a mobilidade. Isso pode ser causado por uma redução nas fibras de FG que hidrolisam o ATP rapidamente para produzir contrações curtas e poderosas. Os músculos dos idosos às vezes possuem um número maior de fibras de SO, que são responsáveis por contrações mais longas e não produzem movimentos poderosos. Também pode haver uma redução no tamanho das unidades motoras, resultando em menos fibras sendo estimuladas e menos tensão muscular sendo produzida.
A sarcopenia pode ser retardada até certo ponto pelo exercício, pois o treinamento adiciona proteínas estruturais e causa alterações celulares que podem compensar os efeitos da atrofia. O aumento do exercício pode produzir um maior número de mitocôndrias celulares, aumentar a densidade capilar e aumentar a massa e a força do tecido conjuntivo. Os efeitos da atrofia relacionada à idade são especialmente pronunciados em pessoas sedentárias, pois a perda de células musculares é exibida como deficiências funcionais, como problemas de locomoção, equilíbrio e postura. Isso pode levar a uma diminuição na qualidade de vida e problemas médicos, como problemas nas articulações, porque os músculos que estabilizam os ossos e as articulações estão enfraquecidos. Problemas de locomoção e equilíbrio também podem causar vários ferimentos devido a quedas.