Adaptações ao Treino de Resistência Cardiovascular

Depois da bioenergética, aqui ficam algumas das principais adaptação ao treino cardiovascular.

A capacidade de manter um trabalho sub-máximo depende da manutenção da homeostase. O treino de endurance resulta numa transição mais rápida entre os estados de repouso e de steady-state, na menor necessidade de recorrer ao glicogénio muscular e hepático e em inúmeras adaptações cardiovasculares e de termoregulação que permitem manter o equilíbrio do organismo. Em parte estas alterações devem-se a adaptações bioquímicas e estruturais dos músculos mas outras, como as alterações das respostas das catecolaminas, devem-se a factores externos aos músculos. Algumas melhorias da performance atlética ocorrem muito rapidamente e devem-se a adaptações a nível neurológico ou hormonais um pouco como acontece no treino de resistência muscular (1).


Nas corridas de fundo, as fibras musculares são recrutadas por períodos longos e em intensidades relativamente baixas. Assim, as fibras recrutadas serão principalmente as fibras de tipo I e as de tipo IIA (2). Verifica-se então que as fibras de contracção lenta predominam nos músculos dos atletas de elite de provas de fundo (3). As adaptações ao treino ocorrerão então nesta classe de fibras e consistem na melhoria da capacidade em utilizar o oxigénio, podendo-se verificar esse efeito pelo aumento do VO2max e pelo deslocamento do limiar do lactato para a direita (2).

O VO2max mais elevado que um atleta consegue atingir ocorre entre 8 a 18 meses de treino intenso (4), indicando que esta característica fisiológica só é treinável até um certo tecto genético e apesar de numerosos estudos sugerirem uma relação entre o VO2max e desempenho numa prova como a maratona, esses estudos foram realizados em amostras muito heterogéneas, não se evidenciando essa relação em estudos realizados com atletas de elite. Assim, não obstante a uma capacidade aeróbia bem desenvolvida ser indispensável, existem outros parâmetros fisiológicos podem ser mais importantes no desempenho desportivo do que o VO2max, tais como o limiar anaeróbio, a economia da corrida ou a utilização fraccional do VO2max (5). Uma das principais adaptações ao treino dos fundistas ao longo dos anos é o aumento da capacidade de utilização de uma elevada percentagem do seu VO2max por períodos prolongados, permitindo melhorias da performance sem grandes aumentos do VO2max (3).

O treino destes atletas produz adaptações fisiológicas que influenciam os processos de transporte e utilização de energia pelos músculos em esforço. Assim algumas das principais adaptações anatómicas e fisiológicas, para além das que já foram referidas, são o aumento do tamanho e número das mitocôndrias, o aumento da densidade de capilares, o aumento da concentração de hemoglobina e a hipertrofia do ventrículo esquerdo (2,4,6). Todos estes factores têm influência no VO2max, e fornecem as bases para uma performance física melhorada.

A frequência cardíaca em repouso reduz-se significativamente em consequência do treino de endurance, atingido frequentemente em atletas valores inferiores a 40 batimentos por minuto. A frequência cardíaca em actividades sub-máximas também diminui, proporcionalmente à quantidade de treino, e apenas a frequência cardíaca máxima não varia, ou desce pouco, provavelmente para que o volume sistólico óptimo maximize o débito cardíaco (4).

O fluxo sanguíneo aos músculos também é aumentado pelo treino de resistência cardiovascular devido à melhor capilarização, à maior abertura dos capilares existentes e à redistribuição mais eficiente do sangue. O volume de sangue destes atletas aumenta, devido principalmente ao aumento do volume de plasma (4).

Em termos respiratórios, ocorre a manutenção da maioria dos volumes pulmonares estáticos, mas o volume oscilante aumenta em esforços máximos. A frequência respiratória reduz-se ligeiramente em esforços sub-máximos e aumenta consideravelmente em esforços máximos, como consequência do treino continuado. A diferencia artério-venosa de oxigénio aumenta com treino, reflectindo uma melhor extracção do oxigénio pelos tecidos e uma melhor distribuição do sangue (4).

Referências:
(1) Powers S, Howley E (2008). Exercise Physiology – Theory And Application to Fitness and Performance. 7ª Ed. Boston: McGraw-Hill
(2) Birch K, MacLaren D, George K (2005). Instant notes in sport and exercise physiology. New York: Garland Science/BIOS Scientific Publishers
(3) Maughan R (2000). Physiology and Biochemistry of Middle Distance and Long Distance Running em  Hawley J (Ed.).  Handbook of Sports Medicine and Science – Running. Oxford: Blackwell Science
(4) Wilmore J, Costill D (1996). Fisiología Del Esfuerzo y del Deporte. Barcelona: Editorial Paidotribo
(5) Shave R, Franco A (2006). The physiology of endurance training em Whyte G, Spurway N, MacLaren D (Ed.). The Physiology of Training. Philadelphia: Churchill Livingstone Elsevier
(6) Koutedakis Y, Metsios G, Stavropoulos-Kalinoglou A (2006). Periodization of exercise training in sport em Whyte G, Spurway N, MacLaren D (Ed.). The Physiology of Training. Philadelphia: Churchill Livingstone Elsevier

Nutrient Timing - Recomendações

Depois de uns posts intermináveis,  e apesar de a literatura consultada não ser unânime em relação às quantidades ideais e momentos exactos de ingestão, estão lançadas as bases para fazer recomendações nutricionais para tirar o máximo proveito possivel do treino de força com objectivos de hipertrofia e até mesmo do treino de resistência cardivascular quando o objectivo é a performance e não a perda de peso..


Antes do Treino

O conteúdo óptimo em PRO e HC da refeição antes do exercício depende de diversos factores como a duração do treino e o nível de fitness do praticante, mas de um modo geral recomenda-se

1 a 2 g de HC/kg e 0,15 a 1,25 g de PRO/kg 3 a 4 horas antes do treino

Os HC escolhidos devem ser de IG baixo.

Durante o Treino

Se a duração do treino for superior a 60 minutos, é importante ingerir HC para manter a glucose sanguínea e os níveis de glicogénio muscular. Recomenda-se

30 a 60 g de HC/hora

de uma mistura de HC como glucose, frutose, sacarose e maltodextrina. Não se recomendam grandes quantidades de frutose, pois podem causar problemas gastrointestinais (vulgo caganeira).

Recomenda-se a adição de PRO aos HC numa proporção de 3 a 4 g de HC para cada grama de PRO.

Após o Treino

A ingestão de grandes quantidades (8 a 10 g de HC/kg/dia) imediatamente a seguir ao treino estimula a síntese do glicogénio e a adição de PRO na razão de 3:1 (HC:PRO) estimula ainda mais esta síntese.

Recomenda-se a ingestão num período até 45 minutos após o treino de

0.6 g de HC/kg + 0.2 g de PRO/kg

Os HC a ingerir devem ser de IG elevado e recomenda-se a utilização de uma mistura de proteína de soro de leite e caseína.

Coming Soon: A bebida que quase todos temos em casa e que é excelente para recuperar de um treino

Bioenergética das Corridas de Longa Distância

Como nem só de ferro vive o atleta de ginásio, começo com este post um pequeno ciclo sobre corridas de longa distância (ou seja, 3 ou mais km).

Como devem imaginar, ganha a corrida o atleta que conseguir manter maior velocidade média durante toda a prova, sendo para isso exigido que se mantenha uma elevada taxa de produção de energia . A energia para a contracção muscular provém do ATP e só pode ser mantida se a concentração de ATP nas células permanecer constante, ou seja, se a velocidade da hidrólise do ATP for igual à da sua síntese (1).


Independentemente da distância da corrida, a energia para a síntese do ATP é fornecida por uma combinação dos metabolismos aeróbio e anaeróbio. No entanto, o metabolismo oxidativo torna-se na principal via metabólica para produção de energia quando a actividade física dura mais de 1 ou 2 minutos (2-4).



Fig. 1 - Vias metabólicas em função da duração do exercício. Reproduzido de Birch et al (2005).


Em termos percentuais, numa prova de 5000 m, 95 % da energia será da via aeróbia, percentagem essa que aumenta para 97% para uma prova de 10000 m e para mais de 99% no caso de uma maratona (1).


A velocidade máxima de energia fornecida pela via aeróbia é muito menor que a das vias anaeróbias e é limitada pela velocidade máxima do metabolismo oxidativo, normalmente expresso pelo VO2max (1). O VO2max pode ser definido como a velocidade máxima à qual o organismo consegue extrair, transportar e consumir oxigénio na produção aeróbia de ATP (5) e está relacionado com a capacidade do coração em gerar um débito cardíaco elevado, com a hemoglobina total, com o fluxo sanguíneo para os músculos, com a extracção de oxigénio pelos músculos e, em alguns casos, com a capacidade dos pulmões em oxigenar o sangue (Joyner e Coyle, 2008). Atletas de elite masculinos têm valores de VO2max entre 70 e 85 ml•kg-1•min-1 e os valores para as mulheres são cerca de 10% inferiores a estes, devido a terem menores concentrações de hemoglobina e terem maior percentagem de gordura corporal (6).


O exercício prolongado envolve um dispêndio energético substancial, estimando-se que seja de 9000 a     12 000 kJ para uma maratona e que nesta prova o glicogénio se esgote perto dos 32 km (7), provocando sinais mais severos de fadiga. Durante uma actividade física de elevada intensidade, o glicogénio muscular é utilizado preferencialmente em relação à glicose sanguínea ou aos ácidos gordos, no entanto com o treino os atletas melhoram a sua capacidade de oxidar gorduras a intensidades sub-máximas desenvolvendo assim uma capacidade fisiológica para poupar o glicogénio durante o exercício prolongado (5,7). Um dos efeitos do treino ocorre ao nível da segregação das hormonas epinefrina e norepinefrina em resposta à actividade física. Estas hormonas são responsáveis pela mobilização de ácidos gordos do tecido adiposo e do glicogénio muscular e hepático e as suas quantidades no plasma, durante uma sessão de treino são menores em indivíduos treinados. Paralelamente à redução das quantidades destas catecolaminas também ocorre a diminuição da mobilização de glicose, permitindo manter os seus valores no plasma. As respostas do glucagon e insulina também são afectadas pelo treino regular, uma vez que aumenta a sensibilidade à insulina (4). O glicogénio poupado por estas adaptações pode então estar disponível para o sprint para a meta final e além disso, por não se recorrer tanto ao metabolismo anaeróbio, a acumulação de lactato é menor (8).


A fadiga no exercício prolongado está associada, tal como já foi referido, à depleção do glicogénio muscular, mas também o está à hipoglicémia e à desidratação (2), reflectindo as duas primeiras a contribuição extremamente importante dos hidratos de carbono para o exercício.

Referências:



(1) Maughan R (2000). Physiology and Biochemistry of Middle Distance and Long Distance Running em  Hawley J (Ed.).  Handbook of Sports Medicine and Science – Running. Oxford: Blackwell Science
(2) Birch K, MacLaren D, George K (2005). Instant notes in sport and exercise physiology. New York: Garland Science/BIOS Scientific Publishers
(3) Maughan R, Gleeson M (2004). Biochemical Basis of Sports Performance. Oxford: Oxford University Press
(4) Powers S, Howley E (2008). Exercise Physiology – Theory And Application to Fitness and Performance. 7ª Ed. Boston: McGraw-Hill
(5) Shave R, Franco A (2006). The physiology of endurance training em Whyte G, Spurway N, MacLaren D (Ed.). The Physiology of Training. Philadelphia: Churchill Livingstone Elsevier
(6) Joyner M, Coyle E (2008). Endurance Exercise Performance: The Physiology of Champions. J Physiol. 586(1):35-44
(7) Ames, A (1989). Chemistry of Marathon Running. J Clin Path. 42:1121-1125
(8) Williams C (1994). Assessment Of Physical Performance. BMJ. 309:180-184



Nutrient Timing - Depois do Treino

Após a sessão de treino os níveis de ATP e de fosfato de creatina estão esgotados, o níveis de glicogénio muscular estão muito diminuídos e os níveis de cortisol que aumentaram durante o treino, continuam a aumentar, favorecendo o catabolismo muscular. Adicionalmente, os radicais livres formados durante o treino vão continuar a atacar estruturas celulares dos músculos várias horas após o fim da sessão.



O treino de força provoca um aumento da síntese proteica nos músculos observável até 24 a 48 horas após a sessão de treino mas este efeito é atenuado pelo aumento da degradação proteica, observável até 24 horas após o treino (1), ficando o sistema muscular num estado catabólico, pois a velocidade da degradação proteica é superior à da síntese (2-4).


Os princípios da optimização dos nutrientes e da sensibilidade metabólica são particularmente relevantes durante os quarenta e cinco minutos que se seguem ao treino pois esta janela de oportunidade é o momento do dia em que a nutrição pode fazer uma maior diferença nas adaptações ao treino. Durante este período as células musculares estão particularmente sensíveis à acção metabólica da insulina e providenciando os nutrientes correctos pode tirar-se partido desta sensibilidade aumentando a actividade anabólica.

Reposição do Glicogénio


Em relação à reposição do glicogénio muscular, foi demonstrado em 1988 que o timing da suplementação com HC após o exercício tem uma influência significativa na velocidade de armazenamento do glicogénio (5). O autor deste estudo verificou que atletas que ingeriam 1,5 g de HC por kg de massa corporal nos trinta minutos após o exercício tinham maior velocidade de ressíntese do glicogénio muscular do que quando essa suplementação era atrasada por duas horas, em grande parte devido à maior sensibilidade do músculo à insulina. A adição de proteína ao suplemento pode aumentar ainda mais esta velocidade por aumentar a segregação de insulina.


De um modo geral os estudos apontam para a necessidade de ingerir HC em quantidades elevadas e frequentemente durante as 4 a 6 horas após o exercício, de modo a repor o glicogénio (6), podendo este processo ser acelerado pela utilização de HC de indice glicémico (IG) elevado (7).


Apesar de num estudo (8) se ter verificado que a adição de PRO ao suplemento pós-treino não influencia a reposição do glicogénio desde que a quantidade de HC seja de pelo menos 1,2 g/kg/h, a generalidade dos artigos parece apoiar a ideia que esta adição atenua os danos musculares e promove uma maior recuperação do glicogénio muscular (5,6,8,9).


Optimização do Balanço Proteico


Quando se pretende aumentar a massa magra e melhorar a composição corporal com o treino de força, o aumento da concentração e disponibilidade de aminoácidos no sangue é uma consideração importante (11,-14).


A ingestão de uma dose elevada de HC (100g) uma hora após um treino de força causa melhorias mínimas na síntese proteica, mantendo um balanço proteico negativo (15), ou seja, os HC não são o nutriente ideal (consumidos isoladamente) para ingerir após este tipo de treino. A sua inclusão é importante para a reposição do glicogénio, para melhorar o gosto e para estimular a segregação da insulina (2,9). Por outro lado, foi já mostrado em numerosos estudos que os AAs essenciais, em doses que vão das 6 às 40 g, promovem a síntese proteica nos músculos (11,16,17) e a adição de HC pode aumentar este efeito (2,11, 18).


Relativamente ao momento ideal para a suplementação com AAs ou PRO, não existem estudos conclusivos (6), pois têm sido obtidos resultados semelhantes com ingestão imediatamente após e 1, 2 ou 3 horas depois do treino.


Em relação ao efeito do tipo de PRO na optimização do balanço proteico, têm sido obtidos resultados semelhantes utilizando proteínas intactas ou AAs livres (1).


No que diz respeito ao tipo de HC, um estudo recente (7) concluiu que os HC de IG elevado promovem a reposição mais rápida do glicogénio mas que o tipo de HC não influencia diversos tipos de marcadores de anabolismo, catabolismo e imunossupressão, concluindo os autores que tanto os de IG elevado como os de baixo são adequados para adicionar à PRO após um treino de força intenso e de modo a optimizar a disponibilidade de HC e o anabolismo pós-exercício.

Proximo post: Recomendações

Referências
 (1) Kerksick, C.M. e Leutholtz, B. Nutrient Administration and Resistance Training. 2005, Journal of the International Society of Sports Nutrition, Vol. 2, pp. 50-67
(2) Ivy, John e Portman, Robert. Nutrient Timing. Laguna Beach: Basic Health Publications, 2004
(3) Phillips, S.M.; Tipton, K.D.; Ferrando, A.A.; Wolfe, R.R., Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. 1999, Am J Physiol , Vol. 276, pp. 118-124
(4) Wolfe, Robert R. Skeletal Muscle Protein Metabolism and Resistance Exercise. 2006, J Nutr, Vol. 136, pp. 525-528
(5)  Ivy, J. L., Glycogen Resynthesis After Exercise: Effect of Carbohydrate Intake. 1988, Int J Sports Med , Vol. 19, pp. 142-145
(6) Kerksick, Chad et al, International Society of Sports Nutrition Position Stand: Nutrient Timing. 2008, Journal of the International Society of Sports Nutrition, Publicação Online
(7) Kreider, R.B.; Earnest, C.P.; Lundberg, J.; Rasmussen, C.; Greenwood, M.;  Cowan, P.; Almada, A.L. Effects of ingesting protein with various forms of carbohydrate following resistance-exercise on substrate availability and markers of anabolism, catabolism, and immunity. 2007, Journal of the International Society of Sports Nutrition, Publicação Online
(8) Jentjens, R.L.P.G. et al, Addition of protein and amino acids to carbohydrates does not enhance postexercise muscle glycogen synthesis. 2001, J Appl Physiol , Vol. 91, pp. 839-846
(9) Ivy, J.L. et al, Early postexercise muscle glycogen recovery is enhanced with a carbohydrate-protein supplement. 2002, J Appl Physiol , Vol. 93, pp. 1337-1344
(10) Berardi, J.M.; Price, T.B.; Noreen, E.E.; Lemon, P.W., Postexercise muscle glycogen recovery enhanced with a carbohydrate-protein supplement. 2006, Med Sci Sports Exerc, Vol. 38, pp. 1106-1113.
(11) Tipton, K.D.; Rasmussen, B.B.; Miller, S.L.; Wolf, S.E.; Owens-Stovall, S.K.; Petrini ,B.E.; Wolfe, R.R., Timing of amino acid-carbohydrate ingestion alters anabolic response of muscle to resistance exercise. 2001, Am J Physiol Endocrinol Metab , Vol. 281, pp. 197-206
(12) Biolo, G.; Tipton, K.D.; Klein, S.; Wolfe, R.R., An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. 1997, Am J Physiol Endocrinol Metab , Vol. 273, pp. 122-129
(13)Tipton, K.D.; Gurkin, B.E.; Matin, S.; Wolfe R.R., Nonessential amino acids are not necessary to stimulate net muscle protein synthesis in healthy volunteers. 1999, J Nutr Biochem , Vol. 10, pp. 89-95
(14)Børsheim, E. et al, Effect of amino acid supplementation on muscle mass, strength and physical function in elderly. 2008, Clinical Nutrition, Vol. 27, pp. 189-195
(15) Børsheim, E. et al, Effect of carbohydrate intake on net muscle protein synthesis during recovery from resistance exercise. 2004, J Appl Physiol , Vol. 96, pp. 674-678
(16) Borsheim, E.; Tipton, K.D.; Wolf, S.E.; Wolfe, R.R.Essential amino acids and muscle protein recovery from resistance exercise. 2002, Am J Physiol Endocrinol Metab , Vol. 283, pp. 648-657
(17) Wolfe, Robert R. Skeletal Muscle Protein Metabolism and Resistance Exercise. 2006, J Nutr, Vol. 136, pp. 525-528
(18) Beelen, Milou et al. Coingestion of Carbohydrate and Protein Hydrolysate Stimulates Muscle Protein Synthesis during Exercise in Young Men, with No Further Increase during Subsequent Overnight Recovery. 2008, J Nutr,  Vol. 138, pp. 2198-2204