FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO

Dr. Hudson Junior

Fisiologia do Exercício

Crescimento Físico

• É caracterizado pelo somatório de fenômenos celulares, biológicos, bioquímicos e morfológicos sendo predeterminado geneticamente e apenas influenciado pelo meio ambiente (RUBIN, 2000; SKINNER, 2002).

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Crescimento em tecido musculoesquelético como função da hiperplasia e da hipertrofia celular (MALINA, BOUCHARD, 2002)

Hipertrofia e Hiperplasia em crianças e adolescentes

Maturação

Processo biológico que determina a velocidade e o momento do crescimento e que difere de indivíduo para indivíduo.

(MALINA et al., 2004)

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Maturação Esquelética

3 anos

5 anos

14 anos

Avaliação da �Maturação Sexual

A avaliação da Maturação Sexual é baseada no desenvolvimento de características sexuais secundárias.

Meninas

Desenvolvimento da Mama

Pilosidade

Idade de Menarca

Meninos

Desenvolvimento da Genitália

Pilosidade Púbica

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Maturação Sexual�Critérios de Tanner

Menarca

• Significante marcador biológico de maturidade reprodutiva aumentada, o início da primeira menarca é a culminação de muitas modificações hormonais que têm lugar no crescimento feminino e é observada, em média, entre os 12 a 13 anos de idade

GARRET JR; KIRKENDALL, 2003

A chegada da primeira menstruação depende do desenvolvimento do teor de gordura corporal. Se o seu percentual atingir 17% da massa corporal, geralmente ocorre a primeira menstruação.

Menarca

TREINAMENTO & MENARCA

Idade de menarca pode também ser influenciada pelo nível de treinamento físico. Este fenômeno está provavelmente relacionado não somente ao treinamento físico regular, mas também à seleção para atividades esportivas de meninas com predominância de linearidade corporal, as quais, por sua vez, apresentam menor percentual de gordura.

Porque em crianças da mesma faixa etária, o crescimento se efetua em alguns mais cedo, e em outros mais tarde?

IDADE CRONOLÓGICA

X

IDADE BIOLÓGICA

�IDADE CRONOLÓGICA

Idade cronológica: determinada pela diferença entre um dado dia e o dia do nascimento do indivíduo

(GALLAHUE, 1989)

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Idade Biológica�

Fornece um registro do índice de seu progresso em direção à maturidade.

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É um conceito amplo que se refere a uma transformação complexa, continua, dinâmica e progressiva, que inclui crescimento e a maturação...

Desenvolvimento

Aprendizagem

Domínios do Desenvolvimento�Humano

Afetivo

Físico

Cognitivo

Motor

Características Fisiológicas dos indivíduos desde a infância até a fase adulta

Alterações nas Freqüências Cardíacas

• Na idade adulta a freqüência cardíaca média de repouso das mulheres é em torno de 10% maior do que nos homens;

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• O peso médio do coração de uma mulher é 250 g e de um homem 300 g. O coração representa menos de 0,5% do peso total do corpo.

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Funções Pulmonares e�Respiratórias

• O número de alvéolos aumenta de cerca de 20 milhões ao nascimento para cerca de 300 milhões (que é o número de alvéolos em um adulto) por volta dos 08 anos de idade;

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• Desenvolvimento de 1 alvéolo por segundo até os 8 anos.

Freqüência Respiratória por Minuto durante o Crescimento

Pressão Arterial

Aumenta gradativamente até os 5 anos de idade

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PAS - 1-2 mm Hg/ ano

PAD - 0,5- 1 mm Hg /ano

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Diferenças mínimas entre os sexos até a puberdade;

Entre os 13 e 18 anos os meninos apresentam níveis de PA maiores

�Termorregulação�

• O número de glândulas sudoríparas ativas é menor nas crianças que nos adultos, além disso as crianças possuem uma menor capacidade de excreção, assim a pequena taxa de transpiração por glândula sudorípara na criança é cerca de 2,5 vezes menor que no adulto.

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Percepção Subjetiva de Esforço

O esforço associado ao movimento realizado é percebido subjetivamente pelas crianças como sendo menor do que por adultos.

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(WEINECK, 2005)

O exercício físico moderado estimula o crescimento, por induzir aumentos significativos no hormônio do crescimento (GH) na circulação, tanto de crianças, como de adolescentes e adultos.

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Georgopoulos et al.,1999

Eixo GH/IGF-1

O GH é produzido pela hipófise de forma pulsátil a cada 2 horas, de forma mais pronunciada durante sono.

O GH estimula a formação dos fatores de promoção do crescimento, conhecidos como IGFs, sendo o principal o IGF-1, sendo o principal mediador da aceleração linear do crescimento, envolvido na determinação da espessura óssea, comprimento, densidade e arquitetura do esqueleto, aumentando as proporções corporais durante a infância e adolescência. (ROGOL et al., 2000; BORBA et al., 2003).

Exercício e Crescimento

Exercício físico moderado

Induz aumentos significativos do hormônio de crescimento na circulação

Treinamento intenso

Atenua o crescimento

COOPER, 1999; GODFREY et al., 2003

Os principais reguladores do PVA e da maturação da placa de crescimento são os níveis séricos de testosterona e estrógenos, os quais aumentam durante a puberdade.

(PHILLIP; LAZAR, 2003)

Influências Genéticas

Capacidades Físicas influenciadas pelo treinamento

• Resistência Aeróbia e Anaeróbia
• Flexibilidade
• Força
• Velocidade

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Resistência Física

• Representa a capacidade de resistir à fadiga do organismo como um todo e de cada um de seus sistemas isoladamente

(WEINECK, 2004)

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• Capacidade de suportar esforços de longa duração, recorrendo à utilização do oxigênio e dos nutrientes para manter a atividade. (WEINECK, 2000)

Resistência Aeróbia

É a qualidade física que permite a um atleta sustentar o maior tempo possível em uma atividade física em condição anaeróbia, isto é, numa situação de débito de oxigênio.

(TUBINO, 1984)

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Resistência Anaeróbia

Tempo que o corpo leva até atingir a demanda de oxigênio que precisa.

Défcit (Dívida) de O₂

• É o maior nível de consumo de oxigênio durante o exercício acima do qual ocorre uma acidose láctica sustentada.

(Ghorayeb et al, 2004).

Limiar Anaeróbio (L₂)

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Adaptação Central

Lenta

Adaptações Cardiovasculares

• Hipertrofia do músculo cardíaco (Excêntrica)

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• Aumento do Volume Sistólico (Ejeção)

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• Aumento de capilarização.

• Aumento do volemia

• Diminuição da freqüência cardíaca de repouso (FCrep);

• Efeito Hipotensivo Pós-treino

Ação da Enzima eNOS

(Óxido Nítrico Endotelial Sintase)

Adaptações Respiratórias

• Melhora a capacidade de absorver oxigênio, o que torna o corpo mais resistente à fadiga;

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• Pouca alteração dos volumes e capacidades pulmonares;

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• Diminuição da freqüência respiratória no repouso e durante o exercício submáximo padronizado;

• Aumento da freqüência respiratória nos níveis máximos de exercícios;

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• Ventilação pulmonar inalterada no repouso e reduzida nas taxas submáximas padronizadas de trabalho;

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• Difusão pulmonar inalterada no repouso e durante o exercício submáximo padronizado;

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• Aumento da difusão pulmonar durante o exercício máximo;

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• Glicogênio
• T.G.I.M
• Mitocôndria

Adaptação Periférica

Músculo

• Aumento da quantidade de capilares de suprem cada fibra muscular

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• Aumento do número e tamanho da mitocôndria

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• Aumento do conteúdo muscular de mioglobina em cerca de 75 a 80%

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• Aumento das atividades das enzimas oxidativas

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• As fibras de contração lenta (CL) tendem a aumentar de tamanho com o treinamento

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• Maior quantidade de gordura armazenada no músculo - T.G.I.M

• Maior utilização de gorduras como fonte energética, poupando o glicogênio;

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• Maior quantidade de glicogênio armazenado no músculo;

WILMORE, 2001

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O tamanho do coração está diretamente relacionado ao tamanho corporal 🡪 crianças apresentam corações menores que os adultos

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Crianças apresentam volumes de ejeção menores.

Débito cardíaco máximo de uma criança é menor do que o de um adulto igualmente treinado.

Todos os volumes pulmonares aumentam até a maturidade física.

WILMORE, 2001

Ghorayeb & Dioguardi, 2007

A pressão arterial é menor nas crianças do que nos adultos.

As crianças demoram mais tempo que os adultos para retornar a pressão arterial aos valores de repouso.

Aparelho respiratório das crianças é menos eficiente que o dos adultos.

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• Concentrações de CP, ATP e glicogênio no músculo esquelético de crianças em repouso são iguais ou ligeiramente menores que as de adultos jovens.

Ghorayeb & Dioguardi, 2007

Estudos...

• Crianças atletas apresentam um VO₂máx maior quando comparadas com as crianças saudáveis (não treinadas)

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Volume sistólico maior

Ghorayeb & Dioguardi, 2007

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O tamanho do coração está altamente relacionado com o VO₂máx em crianças e adolescentes.

Confiabilidade

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A confiabilidade das mensurações do VO₂máx é geralmente baixa para crianças abaixo de 10 anos de idade.

Ao comparar crianças e adolescentes de diferentes idades, verifica-se aumento no VO₂máx absoluto com o aumento da idade.

O aumento no VO₂máx absoluto no masculino, coincide ou ocorre em torno do pico de velocidade de altura (PVA) com uma velocidade típica de 0,412 L.min^-1 por ano.

No feminino, há indicações de que o VO₂máx absoluto aumenta até a menarca e estabiliza-se posteriormente.

O VO₂máx relativo ao peso corporal permanece constante da infância à adolescência nos meninos e decai nas meninas, provavelmente devido ao aumento do tecido adiposo.

O VO₂máx relativo parece ser um índice válido de desempenho aeróbio apenas para comparações entre crianças de idade biológica similar.

• O débito cardíaco nas crianças saudáveis aumenta com os exercícios, de 3 a 4 vezes o valor de repouso

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Aumento da freqüência cardíaca

Ghorayeb & Dioguardi, 2007

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Treinamento de resistência deve ser introduzido desde a idade pré-escolar, principalmente quando for baseado em resistência aeróbia, de forma submáxima e de maneira contínua.

Não deve exceder os limites fisiológicos da criança

Weineck, 1991

O Treinamento Específico deve ser iniciado na pubescência e adolescência, pois nessa fase da vida o desenvolvimento muscular cardíaco e do aparelho respiratório atinge níveis altamente treináveis e uma maior capacidade de suportar cargas

O Planejamento deve privilegiar os treinamentos das resistências aeróbia e anaeróbia

Weineck, 1991

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VO₂máx Absoluto

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VO₂máx Relativo

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VO₂máx Absoluto

VO₂máx Relativo

VO₂máx Absoluto

VO₂máx Relativo

Indivíduos não treinados

Em todas as idades os meninos apresentam valores médios de VO₂máx superiores aos das meninas, inclusive na fase pré-púbere. Essa variação chega a cerca de 15%.

VO₂máx e avanço do processo maturacional

(GOBBI; VILLAR; ZAGO, 2005)

Comparação�

� Exercício� Submáximo

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(WILMORE; COSTILL, 2001)

Comparação menino de 12 anos de idade e um adulto

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• Exercício
• Submáximo

Economia de Corrida

É definida como o custo energético na execução do ato de correr, é o volume de O₂ consumido para uma distância percorrida. (WILMORE, COSTILL, 2001)

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A intensidade relativa a uma dada taxa de trabalho diminui com a idade.

(ROWLAND, 2008)

Fatores que influenciam a menor economia de corrida

das crianças e sua melhora com a maturação:

• Freqüência dos passos
• Mecânica da marcha
• Respostas térmicas ao exercício

(ROWLAND, 2008)

Adolescentes podem realizar a mesma tarefa motora com economia de aproximadamente 20% no consumo de oxigênio em comparação com as crianças.

(GUEDES; BARBANTI, 1995)

A freqüência de passadas foi cerca de 17% maior nos meninos do que nos homens ao longo das diferentes velocidades na esteira.

Força

Conceito

O treinamento de força pode ser definido como uma forma especializada de condicionamento usado para a habilidade de produzir ou resistir a uma força.

Riewald, 2005; Dowshen, 2001

Não há idade mínima para iniciar um programa de treinamento resistido.

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Qual idade começar?

(ACSM, 2003, 2005)

T.F. e crianças

Os exercícios envolvendo a força máxima devem ser evitados, pois podem provocar uma ossificação antes do período pubertário, o que prejudicaria o crescimento ósseo.

Fleck, 1997

Considerações básicas para a progressão do exercício de força

Flexibilidade

• Qualidade física responsável pela execução voluntária de um movimento de amplitude angular máxima, por uma articulação ou conjunto de articulações, dentro dos limites morfológicos, sem o risco de provocar lesão.

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Dantas, 1999

Flexibilidade

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TIPOS DE FLEXIBILIDADE

Ativa – é a máxima amplitude que se pode obter através de movimentos efetuados pelos músculos de forma voluntária.

Passiva – é a máxima amplitude articular que se consegue em um movimento através de uma ação de uma segunda pessoa, aparelhos, força da gravidade, etc.�

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Estática - o componente estático se refere à amplitude máxima de um movimento.

Dinâmica - o componente dinâmico refere-se à resistência ou rigidez oferecida ao movimento dentro de uma determinada amplitude.�

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MANIFESTAÇÃO

Nota-se que a flexibilidade das meninas é levemente superior à dos meninos desde a escola.

A partir do surto da puberdade, ao mesmo tempo em que aumenta a força nos meninos, vai diminuindo a flexibilidade;

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JENSEN & FISHER, 1979

Treinamento de flexibilidade na infância e na juventude

Deve, desde a infância, ser o mais exigente possível.

O objetivo do treinamento deve ser a manutenção da flexibilidade infantil.

Exercício x Flexibilidade

O encurtamento e o enfraquecimento de determinados grupos musculares aparecem já na infância, com o treinamento básico.

Deve ser executado como um treinamento compensatório e de flexibilidade para o relaxamento da musculatura suscetível a encurtamento.

(WEINECK, 1999)

Vantagens da criança em relação ao treinamento de flexibilidade

Durante a infância e a pré-adolescência há pouca tonicidade muscular e os ossos não estão totalmente calcificados, o que contribui para a efetividade do programa de flexibilidade.

Difiori, 1999

Qual o método mais seguro para a criança?

O método estático é sugerido em programas promotores da saúde para crianças e iniciantes, pela facilidade de execução à medida que são reduzidas condições de lesões.

Achour Jr, 1995

Idade pré-escolar �(3 aos 6-7 anos)

• A criança apresenta grandes níveis de flexibilidade;
• Os sistemas ósseo e articular encontram-se fracamente consolidados;
• Nesta fase não se recomenda promover o aprimoramento da flexibilidade, pois o treinamento intenso nesse período poderá prejudicar os componentes do sistema locomotor.

1ª idade escolar �(6-7 aos 10 anos)

Tendências contraditórias

• A capacidade de flexão coxofemoral, escapular e da coluna vertebral atinge o máximo da sua mobilidade aos 8-9 anos;
• Redução da mobilidade dorsal – escapular e diminuição da capacidade de abdução coxofemoral;
• Recomenda-se a utilização de exercícios de alongamento, visando a melhora da abdução do quadril e aumento da mobilidade dos ombros através de exercícios com enfoque lúdico ou com a aplicação de pequenos jogos.

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2ª idade escolar� (10 anos ao início da puberdade)

• Fase em que a mobilidade da coluna vertebral, das articulações coxofemoral e escapular encontra-se estabilizada;
• Recomenda-se neste período, a efetuação de um trabalho de mobilidade direcionada aos exercícios de alongamento.

Puberdade �(meninas 11-12 anos, meninos 12-13 anos)

• Redução da flexibilidade decorrente do estiramento dos músculos e ligamentos que responde tardiamente ao crescimento acelerado em estatura, sendo necessária a prática do alongamento;
• A partir do surto da puberdade, ao mesmo tempo em que aumenta a força nos meninos, vai diminuindo a flexibilidade.

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• Realização de um trabalho que evite cargas excessivas em extensão e flexão, pois a coluna vertebral e a articulação coxofemoral sofrem mais riscos de lesão nesta idade;
• Cuidados quanto aos métodos, à intensidade e amplitude dos exercícios; as sobrecargas sobre o aparelho motor passivo devem ser evitadas.

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Adolescência �(meninas 13-14 até 17-18 e meninos 14-15 até 18-19)

• O esqueleto começou a ossificar-se e o crescimento em altura finaliza entre 18 e 22 anos;
• A idade ótima para o aprimoramento da flexibilidade situa-se dos 11 aos 14 anos.

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Velocidade

Velocidade

É a capacidade de completar ações motoras, sob determinadas condições, no menor tempo.

Forte influência nos saltos,

lançamentos, “sprint”, jogos

desportivos

(FREY apud WEINECK, 1991

• A grande plasticidade cerebral e a instabilidade morfofisiológica do sistema neuromuscular possibilitam uma boa base para a formação dos componentes da velocidade na infância e na adolescência, sobretudo entre 8 e 16 anos.

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Israel apud Weineck (1991), identifica para a obtenção da velocidade máxima, a velocidade de reação e a capacidade de aceleração e coordenação, como treinamento até a pubescência, utilizando estímulos variados, aumentando gradativamente o treinamento de corrida de velocidade (Weineck,1991).

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Isso se deve ao fato de que neste período, idade pré - escolar / pubescência, melhoram as relações de alavanca e processos nervosos ligados a mobilidade

(Koinzer,1978 apud Weineck,1991)

 Entre a pubescência e a adolescência, recomenda-se o uso de métodos com repetições e de intervalos curtos, com a compactação da carga conforme a idade, garantindo assim a obtenção de energia aláctica

(Koinzer, 1978 apud Weineck, 1991).

Nas sessões com crianças de 8 a 12 anos – enfatizar jogos desportivos que mantém o interesse, estimulando-as, a revelar capacidades de velocidade de diversas formas.

Dos 13 aos 14 anos os índices de velocidade aproximam-se dos seus valores absolutos, correspondentes à fase adulta.

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A velocidade máxima – no sentido de velocidade de corrida –

alcança seu ponto máximo nas meninas e meninos não treinados aos 15-17

anos e 20-22 anos, respectivamente.

Entre o 5º e o 7º ano de vida ocorre um elevado aperfeiçoamento

dos movimentos de corrida, portanto, recomenda-se nesta época uma maior oferta de exercícios de velocidade.

 De acordo com Weineck (1991), um vasto repertório de ações coordenativas deve ser privilegiado na idade pré-escolar, com exercícios de fácil execução, combinando habilidades motoras um pouco mais complexas já na 1ª infância escolar com seqüências objetivas e de rápida execução.

Durante a pubescência, o ajuste corporal, diminui a qualidade de realização de movimentações mais finas, mas não interferindo diretamente nas ações já automatizadas, onde deve ser repetido movimentações já adquiridas e aperfeiçoamento de técnicas esportivas dominadas (Meinel apud Weineck,1991).

 Mais adiante, a adolescência permite novamente uma fase de aprendizagem de novas técnicas motoras, isso devido a melhora do controle corporal e de reorganização (Weineck,1991).

• “ São os períodos etários em que as influencias específicas de treino no organismo humano provocam elevada reação de resposta, que assegura os ritmos consideráveis de crescimento da função do treinamento, ...”

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• Se não utilizarmos este período favorável ao aperfeiçoamento das capacidades motoras, frequentemente é impossível recuperar o que perdeu.

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• Considerar idade cronológica e biológica.

Períodos sensíveis do desenvolvimento das capacidades físicas

(ZAKHAROV, 2003)

(ZAKHAROV, 2003)

Períodos sensíveis do desenvolvimento das�capacidades físicas

O oferecimento de estímulos adequados para o desenvolvimento das capacidades coordenativas, de modo integrado com mecanismos de percepção e tomada de decisão, e que estimulem indiretamente o desenvolvimento das capacidades condicionais deve ocupar um papel de destaque durante o processo de formação esportiva na infância.

(SILVA, 2006)

Muito Obrigado...

Boa noite a todos!