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Ciclo Alongamento Encurtamento

Artigo original: Stretch-Shortening Cycle


Autor:Owen Walker


Versão original disponível em:

https://www.scienceforsport.com/stretch-shortening-cycle/#toggle-id-1


O Ciclo Alongamento Encurtamento refere-se ao pré alongamento ou ao contramovimento, ação que é comumente observado durante os movimentos humanos com o salto, ou a corrida de velocidade.


Esse pré alongamento permite ao atleta produzir mais força e se mover mais rápido, mas ainda existem algumas controvérsias sobre os mecanismos de resposta para a melhora da performance com o uso do ciclo Estiramento Encurtamento, há uma combinação da contração muscular ativa com a capacidade de armazenar força elástica do tendão.


Devido aos efeitos negativos da atraso eletromecânicos, é sugerido que métodos de treinamento que melhorem a ativação muscular prévia, como a pliometria e o treinamento balístico podem beneficiar a performance atlética.


O que é o Ciclo Alongamento Encurtamento ?


Atletas chegam a saltar 2 a 4 centímetros mais alto durante o salto-contramovimento, comparativamente ao agachamento seguido de salto(1), isso ocorre simplesmente porque o salto contramovimento incorpora a ação de descer/agachar e pré-alongar, exatamente com o agachamento seguido do salto, porém o contramovimento é dinâmico e o agachamento seguido do salto ocorre em uma velocidade muito menor e não consegue utilizar o ciclo de alongamento encurtamento de forma otimizada(2).


O ciclo encurtamento alongamento compreende 3 fases: excêntrica, amortecimento e concêntrica (Figura 01) (3). As imagens 1 e 2 representam a fase excêntrica a imagem 3 o amortecimento (onde a energia elástica está acumulada) e as imagens 4 e 5 demonstram a fase concêntrica onde a contração muscular (fase de encurtamento) é somada a energia elástica acumulada na fase anterior que é dissipada nesse momento.



O Ciclo encurtamento alongamento como o ciclo de ação muscular rápido, onde músculo passa pela contração excêntrica seguido para uma transição de período de contração concêntrica (4). Essa ação muscular é por vezes referida com uma reversão de ação muscular(5). A ação do ciclo encurtamento alongamento parece ser descrita da melhor forma como a ação de uma mola, quando a compressão da mola irá causar o movimento rebote da mola fazendo a mola saltar do solo na direção oposta a qual ela foi comprimida (figura 02).


O ciclo Encurtamento Estiramento não ocorre apenas em um pulo, ou em um movimento de rebote, mas também nos em qualquer movimento humano quando os membros trocam de direção. Por exemplo durante a caminhada, saltos, corridas, troca de direção, ou mesmo baixando ou elevando os braços.


Como os membros inferiores estão constantemente alterando as direções (no eixo vertical no caminhar), estes estão constantemente utilizando o ciclo de encurtamento alongamento, assim que o movimento torna-se mais rápido (corrida vs caminhada), aparecem grandes diferenças na velocidade do ciclo, consequentemente o ciclo encurtamento alongamento pode ser ser separado em duas categorias baseado na duração do ciclo.


Rápido: <250 milissegundos

Lento: >250 milissegundos


Vemos na tabela 1 os exemplos de exercícios e o potencial deles no ciclo de encurtamento alongamento, vemos na tabela que um salto em distância é tipicamente classificado como um ciclo rápido, pois o tempo de contato com o solo gira em torno de 140-170 milissegundos(9), ao passo que a marcha atlética apresenta um tempo de contato com o solo de 270-300 milissegundos e é classificada como um ciclo lento (10).



As medidas de duração do ciclo em cada uma das articulações (joelho, tornozelo, quadril), durante os saltos é um problema, algumas pesquisas frequentemente questionam a eficácia de mensurar o ciclo de forma indireta analisando apenas o tempo de contato com o solo, e como resultado algumas pesquisas procuram as relações entre o tempo de contato com o solo e o tempo de amortecimento (fase isométrica do ciclo ou a fase de transição entre a fase excêntrica e concêntrica), encontrando relações fortes entre o tempo de amortecimento e os exercícios com maior tempo de contato entre 270-2500 ms (16,17).


Porém esta relação não é observada em exercícios com tempo de contato de 400-800ms, isso questiona a confiabilidade da classificação dos exercícios com contato no solo <850 ms, por exemplo classificamos a Marcha atlética como lenta mas ela possui um tempo de contato entre 270-300ms.


Mecanismos do ciclo de encurtamento alongamento


São diversos processos neurofisiológicos que contribuem para a construção ótima do ciclo de encurtamento alongamento, incluindo acúmulo de energia elástica (18,19,20,21), processos nervosos involuntários (22,23), estado de atividade dos músculos (1,24), características de alongamento e tensão dos tendões (25,26), pré ativação da tensão (27,28) e principalmente controle motor e coordenação (1,24).


Mesmo com esta lista tão extensa, é de comum acordo que três mecanismos são primordiais, são eles:


Acúmulo de energia estática


Modelo Neurofisiológico


Estado de Atividade


Acúmulo de energia estática


O conceito de energia elástica é similar aos das faixas elásticas e molas.Quando as faixas são alongadas, elas armazenam energia, quando soltamos a faixa a energia é liberada e a faixa volta ao tamanho original rapidamente. A quantidade de energia elástica é relativamente igual a capacidade de deformação do tecido (5), em outras palavras a quantidade de força utilizada para alongar a faixa elástica deve ser equivalente a força produzida pela faixa para retornar ao estado de pré-alongamento.


Nos humanos o alongamento e a capacidade de armazenar a força elástica é relativa aos tendões (29,30), porém ao contrário dos músculos os tendões não podem realizar uma liberação de força de forma voluntária e como resultado eles apenas podem retornar a seu estado de tensão original. Isso significa que o músculo deve contrair no início do ciclo durante o contato com o solo, chamamos essa fase de pré-ativação muscular. O músculo deve permanecer contraído durante as duas fases do ciclo (excêntrico e fase amortecimento) para transmitir sua força aos tendões, causando uma deformação no comprimento dos tendões para que estes desenvolvam e armazenem a força elástica.


Durante a fase concêntrica do ciclo (muitas vezes referida como fase de aceleração positiva), então o músculo é capaz de concentricamente contrair e prover uma propulsão adicional de força (2). Deixar de contrair os músculos durante a fase excêntrica e fase de amortecimento, significa que a performance do ciclo encurtamento alongamento será prejudicado e as articulações irão colapsar. Isso demonstra a importância da contração muscular durante o ciclo e a habilidade de melhorar a performance, isso também sugere que atletas com maior níveis de força muscular podem absorver mais energia elástica e terão uma maior qualidade de utilização do ciclo de encurtamento estiramento.


Uma grande quantidade de pesquisas têm demonstrado que atletas mais fortes que melhores habilidade de acumular energia elástica sobre os atletas fracos (31,32,33). A eficiência de utilização do ciclo durante corridas de velocidade apresenta recuperação de 60% da energia mecânica total, sugerindo que 40% do restante da energia é recuperada pelo processo metabólico (34,35). Em corridas de longa distância, maior eficiência do ciclo de encurtamento estiramento também melhoram a economia de corrida, sugerindo que esses atletas podem apresentar maior capacidade de conservação de energia (33,36,37). Isso indica a importância do ciclo tanto para liberação de energia e ganho de impulsão assim como conservação de energia, de qualquer forma o acúmulo de energia elástica no tendão não pode durar para sempre e tem sido demonstrado em pesquisas que tem uma meia vida de até 850 milissegundos (38).


Modelo Neurofisiológico


Os músculos e tendões possuem receptores sensoriais, conhecidos como proprioceptores, que mandam informações para o cérebro sobre as mudanças no comprimento, tensão e posição angular (39). Os proprioceptores dos músculos são conhecidos como fusos musculares e nos tendões os OTGs ou órgãos tendinosos de golgi.


Quando um músculo é alongado, os fusos musculares apresentam uma resposta reflexa para prevenir o alongamento excessivo, mandando o músculo se contrair para evitar possíveis lesões, essa atividade dos fusos musculares aumenta o recrutamento de unidades motoras (40,41). Essa capacidade de recrutar mais unidades motoras, somada então a uma contração voluntária concêntrica, pode explicar o incremento de performance que o ciclo de encurtamento estiramento proporciona.


Quando um músculo se contrai ao “máximo”, os OTGs reagem em uma ação oposta aos fusos musculares, o papel dos OTGs é de inibir, de forma preventiva a contração excessiva, para evitar lesões musculares ou nos tendões (5,39).


Devido a resposta dos OTGs,podemos pensar que eles atuam em uma ação sobreposta a ação dos fusos musculares, assim os OTGs iriam inibir a contração muscular que é necessária para a realização do ciclo de encurtamento estiramento, reduzindo a força concêntrica e a performance (2), e isso pode ocorrer em atletas com pouco treinamento ou pouca vivência de treinamentos pliométricos, porém um estiramento ligeiro nos tendões irá aumentar a contração muscular como explicado no vídeo abaixo sobre reflexo patelar. (28).




Contudo o treinamento pliométrico por cerca de 4 meses tem demonstrado uma capacidade inibitória no OTG, um incremento da função muscular de pré-atividade e da dissipação de força pelo músculo-tendão (27). Um treinamento pliométrico efetivo pode reduzir os potenciais negativos inibitórios do OTGs no ciclo de Encurtamento estiramento.


Estado de Atividade Muscular


Esse estado anterior ao período no qual a força pode ser desenvolvida durante as fases excêntrica e de amortecimento anteriormente a fase concêntrica acontecer. Por exemplo durante o salto contramovimento ou o Droopjump, o estado de atividade ocorre, já no salto partindo de uma postura agachada, ele não ocorre.


Os exercícios que possuem maiores fases excêntricas e de amortecimento terão maior tempo para a formação de pontes cruzadas, incrementando os momento articulares, auxiliando na produção de força concêntrica para o salto. O incremento de força em outras palavras, aumenta a potência e assim a performance atlética.


Atraso eletromecânico


O atraso eletromecânico refere-se a um atraso neurofisiológico na produção de força mecânica, é simplesmente o fato de que o músculo não consegue transmitir a força para o sistema esquelético instantaneamente, e ocorre um atraso, esse atraso acaba por reduzir a performance (24).


Os principais fatores que podem contribuir para que esse atraso ocorra são:







Número finito de unidades motoras que podem ser estimuladas pelo sistema nervoso.


Propagação do potencial de ação pelas fibras musculares


Restrição ou atraso na liberação do cálcio e formação das pontes cruzadas


Interação entre os filamentos contráteis e os componentes elásticos


Capacidade de alongamento do tendão


Essa última, vamos aprofundar um pouco mais, imaginamos uma mola sendo tracionada pelas duas extremidades criando tensão, a zona antes de entrar em tensão, existe então uma zona anterior ao início da tensão, uma zona que a tensão cresce linearmente, uma zona ótima onde a tensão pode ser demais para o tendão absorver e ele se deforma e um última zona onde a tensão é demais e o tendão rompe.


Chamamos de zona Toe, zona Linear, Microfalha e Zona de Ruptura, a zona Toe onde ocorre uma pequena alteração do tendão é a que será mais utilizada durante o ciclo de alongamento encurtamento. Uma melhor ativação da musculatura previamente ao exercício pliométrico, irá reduzir o atraso eletromecânico.(2,27)


Conclusão


O ciclo encurtamento alongamento, pode ser comparado ao mecanismo de molas, e ajuda muito no treinamento para reabilitação, prevenção e no desempenho atlético, melhorando a atividade neuromuscular quando bem treinado, periodizado e orientado, existe uma lista longa de mecanismos que podem influenciar na qualidade do ciclo e seu desempenho, saber identificar qual desses mecanismos treinar e tratar, mas a ativação muscular prévia parece ter uma das melhores influências positivas no ciclo.


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