Adaptações e Mecanismos do Treinamento

Adaptações ao treinamento são as mudanças estruturais, metabólicas e funcionais que os tecidos do corpo sofrem em resposta a repetidas sessões de exercício físico. Esta área investiga como um estímulo inicialmente disruptivo para a homeostase se torna, com a repetição regular, o motor de um fenótipo mais capaz, e rastreia os mecanismos moleculares e fisiológicos que traduzem o estresse mecânico e metabólico do treinamento em mudanças biológicas duradouras.

Definition

Uma adaptação ao treinamento é uma mudança persistente na estrutura ou função de um tecido ou sistema que resulta de estímulos repetidos de exercício e que melhora a capacidade do corpo de atender às demandas desse estímulo; os mecanismos subjacentes são as vias de sinalização molecular e de expressão gênica que convertem cada sessão de exercício em um remodelamento fenotípico cumulativo.

Scope

A área orienta o leitor sobre as principais modalidades de treinamento e os sistemas que elas remodelam: treinamento aeróbico (resistência) e suas adaptações cardiorrespiratórias e metabólicas, treinamento de força e hipertrofia do músculo esquelético, a biogênese de mitocôndrias que sustenta a capacidade oxidativa, e o remodelamento da vasculatura que adequa o suprimento sanguíneo à demanda. Ela trata esses tópicos como temas de referência interligados dentro da fisiologia do exercício e integrativa, em vez de um programa de treinamento prescritivo.

Sub-topics

• Aerobic Training Adaptations
• Mitochondrial Biogenesis and Oxidative Capacity
• Resistance Training and Muscle Hypertrophy
• Vascular Remodeling and Angiogenesis

Core questions

• Como uma única sessão de exercício inicia a sinalização que, quando repetida, produz uma adaptação estável?
• Por que o treinamento de resistência e de força impulsiona fenótipos divergentes a partir de um tecido inicial compartilhado?
• O que determina a especificidade da adaptação ao modo, intensidade e volume do estímulo de treinamento?
• Como as adaptações musculares, mitocondriais e vasculares se integram para aumentar a capacidade de exercício de todo o corpo?

Key concepts

• Sobrecarga e progressão
• Especificidade (SAID) da adaptação
• Reversibilidade e destreinamento
• Resposta aguda versus adaptação crônica
• Mecanotransdução e sinalização metabólica
• Plasticidade fenotípica do músculo esquelético
• Integração entre sistemas de órgãos

Key theories

Especificidade da adaptação (princípio SAID)

As adaptações são em grande parte específicas à demanda imposta: o modo, a intensidade e o padrão do estímulo de treinamento moldam quais vias de sinalização são ativadas e, portanto, qual fenótipo emerge, de modo que o treinamento de resistência e de força produzem resultados distintos.

Modelo sinal-para-fenótipo da adaptação ao treinamento

Cada sessão de exercício ativa transitoriamente quinases de sinalização e reguladores transcricionais que produzem explosões de curta duração de expressão gênica; o acúmulo repetido dessas respostas transitórias, em vez de qualquer sessão única, impulsiona o remodelamento gradual do músculo e dos tecidos de suporte.

Mechanisms

O exercício perturba a homeostase celular através de carga mecânica, estresse energético, fluxo de cálcio, mudanças redox e tensão de oxigênio alterada. Essas perturbações são detectadas por centros de sinalização que diferem de acordo com o modo de treinamento: a carga mecânica e a via mTORC1 predominam na resposta hipertrófica ao exercício de resistência, enquanto o estresse energético atuando através da AMPK, a sinalização cálcio-calmodulina e o coativador transcricional PGC-1 alfa predominam na resposta oxidativa ao exercício de resistência. Cada sessão produz aumentos transitórios na transcrição de genes-alvo, e a repetição dessas respostas transitórias ao longo de muitas sessões acumula-se em mudanças estáveis no conteúdo proteico e na arquitetura tecidual. As adaptações resultantes são coordenadas entre os sistemas, com o remodelamento muscular, mitocondrial e vascular se integrando para que a entrega de oxigênio e substrato acompanhe a capacidade metabólica aumentada do tecido treinado.

Clinical relevance

A compreensão da adaptação ao treinamento sustenta como a atividade física regular melhora a aptidão cardiorrespiratória, a força muscular e a saúde metabólica, e fornece a justificativa fisiológica por trás das recomendações baseadas em atividade ao longo da vida. Esta entrada descreve os mecanismos pelos quais o corpo se remodela em resposta ao exercício como conhecimento de base; não é uma prescrição de treinamento e não fornece exercícios individualizados ou aconselhamento médico.

Evidence & guidelines

Grande parte da evidência mecanicista nesta área provém de estudos controlados de fisiologia humana e animal e de revisões integrativas que os sintetizam; sínteses marcantes incluem o relato de Coffey e Hawley sobre as bases moleculares da adaptação ao treinamento e a revisão de Egan e Zierath sobre o metabolismo do exercício e a adaptação do músculo esquelético. Estes descrevem a ciência da adaptação e são distintos das diretrizes de atividade física de saúde pública, que traduzem esta e outras evidências em recomendações populacionais.

History

O estudo sistemático da adaptação ao treinamento surgiu do trabalho de meados do século XX, mostrando que o treinamento de resistência aumenta as enzimas oxidativas do músculo esquelético e o conteúdo mitocondrial, estabelecendo que o exercício remodela o tecido em nível bioquímico. Décadas posteriores estenderam o quadro para o controle mecânico e molecular do crescimento muscular, a descoberta de coativadores transcricionais que coordenam a biogênese mitocondrial, e o reconhecimento de que a adaptação é governada por sinalização específica do modo, dando origem à visão integrativa e molecular da adaptação ao treinamento que enquadra o campo hoje.

Key figures

• John Hawley
• Juleen Zierath
• Martin Gibala
• Vernon Coffey
• Brendan Egan

Seminal works

• coffey-hawley-2007
• egan-zierath-2013
• hawley-2014

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre uma resposta aguda ao exercício e uma adaptação ao treinamento?

Uma resposta aguda é a mudança transitória que segue uma única sessão de exercício, como um aumento temporário na atividade de sinalização e transcrição gênica; uma adaptação ao treinamento é a mudança estável e duradoura na estrutura ou função do tecido que se acumula quando essas respostas agudas são repetidas ao longo de muitas sessões.

Por que o treinamento de resistência e de força produzem resultados tão diferentes?

Porque a adaptação é específica ao estímulo: o exercício de resistência enfatiza a sinalização energética e oxidativa que constrói a capacidade mitocondrial e capilar, enquanto o exercício de força enfatiza a carga mecânica e a sinalização de síntese proteica que constrói o tamanho e a força muscular.