x Nenhum outro tecido do corpo humano pode variar sua taxa metabólica tanto quanto o músculo esquelético. Os músculos ativos podem elevar o nível de seus processos oxidativos em mais de 50 vezes, em relação ao estado de repouso. Esta variação significativa na taxa metabólica cria problemas para as células musculares porque, enquanto o consumo de oxigênio aumenta em 50 vezes, a taxa de remoção de calor produzido, dióxido de carbono, água e metabólitos tem, obrigatóriamente, que aumentar de forma similar. Para manter o equilíbrio químico dentro do organismo há um tremendo aumento nas trocas moleculares entre o interior e exterior das células. Quando os músculos entram em atividade física intensa, a capacidade de manutenção do equilíbrio interno em um nível que permita a continuidade do exercício é dependente da integração de vários sistemas de controle fisiológicos. Por isso, a maior parte das funções do corpo humano é afetada, de uma ou outra forma, pelo exercício físico, seja de maneira crônica ou aguda.



Prof. Dr. Per Olof Astrand

sexta-feira, 2 de abril de 2010

Fisiologia dos Campeões

Endurance exercise performance: the physiology of champions. Joyner and Coyle, Journal of Physology, 2008.

Alto, rápido, forte: esses simples descritores tem sido de grande interesse para o entendimento da performance humana ao longo da história. Algumas questões são fundamentais para o entendimento da capacidade funcional de algumas espécies em ambientes adversos, por isso, o estudo dos aspectos relacionado à fisiologia da performance humana, tais como, consumo máximo de oxigênio, performance e metabolismo muscular, controle cardiovascular e função neural oferecem importantes contribuições tanto para a performance esportiva quanto para a fisiologia clínica e fisiopatologia. O termo consumo máximo de oxigênio foi cunhado inicialmente por Hill e seus colaboradores quando verificaram que mesmo com o incremento da intensidade de exercício não havia aumentos no consumo de oxigênio, desde então, é aceito que há um limite superior para a performance de resistência aeróbia.
Os fatores responsáveis por tal comportamento do consumo de oxigênio são atribuídos a capacidade do coração em gerar um elevado débito cardíaco, o conteúdo total de hemoglobina, a elevação do fluxo sanguíneo e extração de oxigênio muscular, além de em alguns casos ser atribuído à capacidade dos pulmões em oxigenar o sangue. Valores de VO2máx entre 70 e 85 ml/kg/min são encontrados em atletas campeões em eventos de endurance, com valores aproximadamente 10% menores em atletas mulheres, devido a menores concentrações de hemoglobina e maiores níveis de gordura. Ainda, esses valores são 50-100% maiores do que em indivíduos jovens fisicamente ativos e tais respostas em atletas são determinadas pelo treinamento que leva a um aumento do volume de ejeção, aumento do volume sanguíneo e densidade capilar e mitocondrial.
Com visto anteriormente, fica claro que atletas de elite de endurance tem elevados valores de VO2máx e parece claro também que a distância da prova influencia na fração de utilização do Vo2máx, por exemplo, os 42km da maratona são em sua maioria percorridos em 75-85% do VO2máx, enquanto provas de 10km em 90-100% do VO2máx e provas de 5km na velocidade do VO2máx.
Baseado nas questões da fração de utilização do VO2máx que pode ser sustentado por algumas horas temos a taxa de glicolise nos músculos ativos. Esta observação nos mostra uma relação curvilinear entre as concentrações de lactato sanguíneo durante exercício e a distancia do esforço leva ao conceito que a taxa de manutenção do metabolismo aeróbio mantida durante uma sessão pode ser melhor descrito pelo grau de glicólise que reflete na produção de lactato.
Uma grande dificuldade em avaliar a participação do metabolismo anaeróbio na performance de endurance é como efetivamente mensurar sua participação na re-síntese de ATP, visto que as medidas do gasto energético utilizam apenas o consumo de oxigênio. Com relação a este tópico ainda h´muito a ser entendido, como por exemplo quais fatores estão associados com o atraso ou aceleração do processo de prejuízo agudo na performance, o que parece claro é que a performance aeróbia pode ser diretamente influenciada pela densidade capilar, independente da sua importante função na entrega de oxigênio e redução dos gradientes de difusão, mas também influencia na remoção de sub-produtos e na limitação da acidose na musculatura ativada.
A eficiência mecânica, ou como alguns autres preferem denominar, economia de movimento é outro índice importante para a performance de endurance. Esse fator demonstra o quanto de potencia ou velocidade pode ser gerado para um determinado consumo de oxigênio. O resultado desse consumo de oxigênio para uma carga submáxima é o que determina a economia de movimento e esta é influenciada por diversos fatores que incluem, fatores biomecânicos, o VO2máx, utilização de substrato, concentração de fibra tipo I e armazenamento de energia elástica muscular.
Ciclistas de elite parecem utilizar cadencias entre 50-60 rpm para otimizar a economia, porém não são reportados os valores de potência gerados nessa cadencia. A economia relacionada a corrida abrange um contexto mais amplo em função da complexidade maior do mivimento, que resulta em mairp alongamento muscular antes da contração e isso possibilita uma captura maior do potencial elástico do tecido muscular.
Em síntese, para se alcançar uma performance de endurance de elite é necessário o alcance de um potencial ótimo da performance aeróbia (que envolve débito cardíaco, densidade capilar e mitocondrial muscular, maior atividade oxidativa) somado a performance anaeróbia (envolve a capacidade de tamponamento) multiplicado pela eficiência mecânica (que envolve aspectos antropométricos favoráveis e composição do tipo de fibra).