Desequilíbrio de Força entre Músculo e Tendão

Artigo de um preparador físico holandês chamado Bas Van Hooren, falando sobre como os protocolos de treinamento utilizados podem não beneficiar os tendões e mais, podem, em última instância, causar problemas.

Boa leitura.

Artigo Original: Imbalances in muscle and tendon strength and the relation with injuries and performance

                                                       

Desequilíbrio de Força entre Músculo e Tendão e sua Relação com Lesões e Desempenho

Bas Van Hooren

 

Muitos atletas participantes de esportes com cargas pliométricas têm experimentado dor nos tendões. A dor pode ser um indicativo de tendinopatia. Por exemplo: Muitos jogadores de voleibol têm experienciado tendinopatias patelares e muitos corredores tendinopatias no tendão calcâneo. Um desequilíbrio nas propriedades de músculos e tendões é uma possível causa para essa lesão.

Neste artigo, irei explicar por que esse desequilíbrio é a possível causa e como os tendões podem ser efetivamente treinados para reduzir esse desequilíbrio.

Nota: Este artigo é uma tradução de um artigo em holandês, acessível aqui: Van Hooren, B. Disbalans in spier-em peeskracht. Een oozark van peesblessures? Sportgericht, 2019.

 

Introdução

Tendões transmitem as forças dos músculos para os ossos, a cooperação apropriada entre músculos e tendões é importante para a melhor performance e prevenção de lesões. Quando um músculo contrai, o tendão será alongado após toda folga ser removida¹.

(N.T: Folga, do termo em inglês “slack”. Foi publicado um artigo neste blog sobre o Slack/Folga muscular).

Se um músculo forte puxa um tendão relativamente fraco (maleável), esse tendão irá alongar (estirar) muito.

N.T: Adaptação da legenda original da figura. Imagem superior esquerda: Desequilíbrio entre as propriedades do músculo e tendão. Um músculo forte (grande área de secção transversa) puxa um tendão complacente, resultando em uma maior tensão no último. Imagem superior direita: Equilíbrio entre as propriedades do músculo e tendão. Contração do músculo resulta em menor estiramento do tendão.

Abaixo: Imagens de miscroscopia multifotônica de tendões de ratos submetidos a repetidos alongamentos. Adaptado de Fung et al⁴.

(A) Tendões não fadigados mostram fibras de colágeno paralelas, altamente alinhadas, sem desorganização da matriz.

(B) Em baixo estado de fadiga, a microestrutura do tendão é caracterizada por deformações retorcidas isoladas da fibra (KD - kinked deformation) que se estendem ao longo de várias fibras.

(C) Com fadiga moderada, aumenta a densidade dos padrões de danos na matriz e um alargamento do espaço entre as fibras (IS).

(D) Em caso de alta fadiga, existe séria desorganização da matriz, alinhamento ruim das fibras e um grande alargamento do espaço entre elas. Áreas com baixa intensidade de sinal sugerem afinamento das fibras (TH - fiber thinning) e descontinuidades mais severas da matriz (DC). Campo de visão 400mm.

 

Desequilíbrio devido ao treinamento

Tecidos musculares e tendíneos adaptam em resposta à carga mecânica e, portanto, são sensíveis a esse estímulo. O processo através do qual o estímulo mecânico é convertido em resposta bioquímica é chamado de mecanotransdução⁵. Essa resposta bioquímica assegura que a adaptação ocorra.

No entanto, o tempo de adaptação^2,6-9 e o estímulo mecânico que propicia as adaptações pode diferir entre os tecidos (musculares e tendíneos)^2,10-12.

Especificamente, recentes experimentos in vivo no tendão calcâneo em humanos mostrou que os tecidos tendíneos são treinados mais efetivamente usando cargas altas que induzem a maiores magnitudes de estiramento^11,13,14,15.

Os experimentos mostraram que cargas de moderada duração (3 segundos de carga e relaxamento) resultaram em mais adaptações do que cargas de duração mais curta (1 segundo de carga e descarga) ou mais longa (12 segundos).

Os achados sugerem que o tecido tendíneo é menos responsivo à altas magnitudes aplicadas em curtas durações (Ex.: Exercícios pliométricos²) e minimamente ou não responsivo à cargas baixas. O treinamento, em particular grandes volumes de treinamento predominantemente pliométrico, ou uma intensidade mecânica baixa, como na reabilitação, podem levar a desequilíbrios nas propriedades de tendões e músculos e, portanto, eventualmente resultar em lesão.

 

“Grandes volumes de treino predominantemente pliométrico podem levar a desequilíbrios nas propriedades de músculos e tendões e eventualmente resultar em lesão”.

 

Existe evidência desses desequilíbrios?

Em um estudo transversal recente, Mersmann e colaboradores mostraram que jogadores de voleibol adolescentes (N.T: Homens e mulheres) exibiam um maior desequilíbrio na força muscular dos extensores do joelho em relação às propriedades do tendão patelar quando comparadas a indivíduos ativos de idade similar (N.T: Homens e mulheres)¹⁶.

(N.T: Estudo transversal, cross sectional em inglês. Nos estudos transversais não existe um acompanhamento, os dados são coletados naquele instante do tempo, ou seja, é uma espécie de fotografia daquele momento).

Comparados ao grupo de adolescentes fisicamente ativos (N.T: Mas não atletas), os atletas de voleibol adolescentes mostraram maiores flutuações na força muscular dos extensores de joelho que não foram acompanhadas por uma resposta adaptativa similar no tendão patelar durante o período de 1 ano⁷.

Os autores especularam que esse desequilíbrio poderia contribuir para o desenvolvimento de lesões no tendão patelar nessa população, devido ao efeito combinado de treinamento (pliométrico) e maturação^2,7,8,17.

Desequilíbrios similares entre outros complexos músculo-tendão, como o gastrocnêmio/sóleo e tendão calcâneo, cabeça longa do bíceps femoral/semitendíneo e tendão conjunto, como resultado de treinamento e/ou maturação podem explicar algumas das lesões de tendão, embora mais pesquisas sejam necessárias para confirmar isso.

(N.T: Anatomia da inserção proximal da cabeça longa do bíceps femoral, semitendíneo e o tendão conjunto - todo esse tecido tendíneo que se insere na tuberosidade isquiática. 

Legenda: IT: Tuberosidade isquiática (local de inserção do tendão conjunto); SM: Semitendíneo; LB: Cabeça longa do bíceps femoral; SM: Semimembranáceo; Quadrado: Porção tendinosa grossa de onde se origina a cabeça longa do bíceps femoral; Círculo: Porção muscular do semitendíneo presa ao tendão da cabeça longa do bíceps; Estrela: Porção tendínea fina do semitendíneo inserida na tuberosidade isquiática, logo medial ao tendão da cabeça longa do bíceps.

Imagem e legenda de: https://musculoskeletalkey.com/midsubstance-hamstring-injuries-in-the-athlete/)

Embora um tendão mais fraco em relação a um músculo mais forte possa levar à lesões, um tendão muito rígido em relação a um músculo mais fraco também pode. Quando uma força externa alonga um tendão rígido (Por exemplo, o tendão calcâneo durante o contato com o solo na corrida), ele irá alongar menos e transmitir mais alongamento a uma maior velocidade para as fibras musculares. Isso pode levar à lesões musculares. 

Portanto, o equilíbrio entre as propriedades do músculo e da perna é importante para prevenir lesões.

 

Desempenho esportivo

Além das lesões, um tendão muito complacente também pode reduzir o desempenho em virtude de que as fibras musculares irão experimentar menos resistência e, portanto, irão encurtar mais rápido. Como resultado, as fibras musculares trabalham em um relação força-comprimento-velocidade menos favorável, o que em última instância resulta em menos produção de força ou mais uso energético para produzir a mesma força¹⁸.

Por outro lado, um tendão muito rígido também pode resultar em perda de performance porque pode armazenar menos energia elástica.

Prevenir desequilíbrios é, portanto, benéfico sob ambas perspectivas: Prevenção de lesões e aumento do desempenho.

 

O que podemos fazer para prevenir esses desequilíbrios?

Um desequilíbrio nas propriedades do músculo e da perna pode ser prevenido ao se fazer treinamento com alta resistência regularmente. A fim de ser efetivo para o tendão, os exercícios devem ter várias características.

 

Carga mecânica

Experimentos in vivo no tendão calcâneo humano mostram que a magnitude de estiramento de aproximadamente 5% é ideal para treinar a rigidez do tendão^13,14. Isso corresponde bem aos achados de um modelo recente de tendão in vitro, onde uma magnitude comparável de estiramento levou a um maior aumento na fosforilação (ativação) de uma proteína (ERK1/2) envolvida na produção de colágeno¹⁹.

Em ambos experimentos, in vivo e in vitro, menos estiramento levou a menos adaptações/fosforilação. Para obter estiramento suficiente de um tendão, o músculo tem de contrair fortemente. Um peso >85-90% da máxima contração voluntária (1 repetição máxima/1RM) leva a uma forte contração muscular e um estiramento suficiente do tendão (aproximadamente 5%) que, por sua vez, fornece um forte estímulo para adaptação^2,15.

Uma contração muscular mais fraca, em combinação com uma grande amplitude de movimento também leva a um estiramento suficiente, mas também pode levar a mais compressão, que é um fator de risco para tendinopatia²⁰. É preferível uma menor amplitude de movimento com uma forte contração muscular.

 

Duração da carga

Em cargas com duração muito breve, como no treinamento pliométrico (Ex.: Tempo de contato com o solo de aproximadamente 200 ms), o estiramento não é transmitido de forma muito efetiva em nível celular, devido a mecanismos como a rotação e deslizamento das fibras do tendão, reduzindo o estímulo de adaptação. Em outras palavras, não há uma mecanotransdução efetiva.

Estudos in vivo mostram que uma contração de cerca de 3 segundos, seguida de um período de descanso de 3 segundos leva à adaptações no tendão, sugerindo que ocorre uma mecanotransdução eficaz^11,13,14,15.

Estes estudos também mostraram que uma contração com duração de 12 segundos não tem benefício extra. Esses achados concordam com a pesquisa in vitro, onde a fosforilação da proteína envolvida na produção de colágeno foi mais alta com a duração de 2 segundos da contração¹⁹. Contrações mais curtas (1 segundo) e mais longas (10 segundos) resultaram em menor fosforilação.

Os estudos sugerem que uma duração de contração de aproximadamente 3 segundos é a ideal para alcançar adaptações no tecido tendíneo (saudável).

 

Período de descanso

Infelizmente, nenhuma pesquisa in vivo foi feita para investigar o período de descanso entre as séries ou sessões de treinamento do tendão. No entanto, em virtude dos estudos in vivo e in vitro concordarem razoavelmente bem com relação à intensidade e duração da carga ideais, os estudos in vitro podem fornecer alguma informação sobre o tempo de descanso ideal entre sessões de treinamento.

Nesses experimentos, o tecido tendíneo foi retreinado após vários períodos e após um período de cerca de 6 horas de descanso, a proteína foi novamente maximamente responsiva ao estiramento^19,21. Os achados sugerem que é requerido ao menos 6 horas de descanso entre sessões de treinamento que tem o tendão como alvo.

 

Outras considerações

Embora o tipo de contração (concêntrica, excêntrica ou isométrica) não seja de primária importância em induzir adaptações mecânicas para os tendões, é importante considerar algumas vantagens e desvantagens de diferentes métodos de treinamento^15,22,23.

No treinamento dinâmico (concêntrico-excêntrico), o tendão experimenta altas forças somente durante um curto período do exercício, devido à mudança nos braços de momento. É, portanto, recomendado estender a duração desses movimentos para cerca de 6 segundos, para que o estímulo seja longo o suficiente para uma mecanotransdução efetiva².

Também é possível sustentar uma posição em que as forças no tendão são as mais altas (por exemplo, por volta de 60º graus de flexão do joelho em um agachamento com barra nas costas para o tendão patelar) por uma curta duração, a fim de estimular o tendão.

(N.T: Mais ou menos como na imagem acima, manter uma sustentação na posição de 60º de flexão do joelho. A imagem mostra um indivíduo agachando em cerca de 100º, ao lado a angulação ideal fornecida pelo autor do artigo).

No treinamento isométrico, é recomendado treinar próximo ao comprimento ideal, porque é onde mais força pode ser produzida, resultando em altas forças no tendão. A vantagem do treino isométrico é que a duração e intensidade podem ser controladas mais facilmente na comparação com exercícios dinâmicos. Os Exercícios também são modificados de maneira mais fácil para evitar compressão no tendão, já que isso é um fator de risco para tendinopatia²⁰.

Por exemplo: Treinar o tendão calcâneo próximo à posição neutra do tornozelo e treinar o tendão proximal dos isquiotibiais com o quadril neutro e o joelho quase completamente estendido na Roman chair pode resultar em altas cargas mecânicas, mas evita excessiva compressão do tendão.

(N.T: A primeira imagem abaixo mostra um exercício isométrico para o tendão calcâneo usando a polia, com o tornozelo em posição neutra. A segunda mostra um exercício para os isquiotibiais usando uma máquina que em inglês se chama "Roman chair", cadeira romana em uma tradução literal. Se o objetivo fosse o estímulo à força do tendão ele estaria segurando uma barra com uma alta carga, ao invés de uma anilha de 10kg).

Além disso, existem indicações de que contrações isométricas têm um efeito de redução de dor mais forte do que contrações dinâmicas^24,25, embora esse fato não seja confirmado por todos estudos²⁶.

Quando desempenhar exercícios isométricos, é recomendado aplicar esse treino 3x/semana com cerca de 2 minutos de descanso entre as séries, usando o protocolo mostrado abaixo (N.T: Adotado de Bohm et. al.¹⁵). 

(N.T: CiVM – Contração isométrica voluntária máxima).

 

Comparação com os protocolos existentes

O exercício tradicional para panturrilha (N.T: Aquele em pé, fazendo a flexão plantar em cadeia fechada, popular nas academias) é frequentemente prescrito como tratamento para tendinopatia do tendão calcâneo. Embora esses exercícios sejam razoavelmente efetivos em tratar e prevenir tendinopatias, a carga mecânica frequentemente é baixa (<85-90% de uma repetição máxima – 1RM), em particular para indivíduos bem treinados.

Tem sido sugerido que esses protocolos com baixa carga mecânica, como no exercício tradicional para panturrilha, podem levar a um maior desequilíbrio nas propriedades do músculo e tendão, em virtude de que o stress de baixas cargas mecânicas tem mais efeito no músculo do que no tendão².

Tais protocolos, portanto, não são os ideais para o treinamento do tendão e podem necessitar ser substituídos por outros que assegurem uma carga mecânica mais pesada no tendão. Uma revisão sistemática recente, também descobriu que o treinamento de força pesado tem potenciais vantagens sobre o treinamento puramente excêntrico para a tendinopatia no tendão calcâneo, embora a magnitude do efeito seja bem pequena²⁷.

 

Stress-relaxamento

Recentemente, vários estudos usaram uma contração relativamente longa no tratamento da tendinopatia^{25,26,28,29,30}.

Por exemplo: Rio et.al.²⁵ descobriu que 5x45 segundos de contrações isométricas a 80% da contração isométrica voluntária máxima levou a um alívio agudo da dor e também reduziu a dor no longo prazo em indivíduos com tendinopatia patelar.

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N.T: O estudo referido acima, de Rio et.al., foi um ensaio clínico randomizado, cegado, com jogadores de voleibol e basquetebol, homens e mulheres, maiores de 16 anos, com tendinopatia patelar. A dor foi avaliada usando uma escala de 0-10 durante a execução do teste de agachamento unilateral declinado – vídeo abaixo.

A intervenção consistiu de 4 semanas de dois protocolos de treinamento:

1 – Um grupo fazia extensões de joelho na máquina utilizando um protocolo de treino dinâmico (concêntrico/excêntrico).

O tempo de execução de cada repetição foi programado para igualar o tempo sob tensão do grupo que treinava isométrico.

2 – O outro grupo fazia extensões de joelho na máquina utilizando um protocolo de treino isométrico (com sustentação na angulação do joelho de 60º).

CiVM: Contração isométrica voluntária máxima.

Não usaram nenhum grupo controle no estudo.

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Outro estudo achou alívio da dor em indivíduos com tendinopatia patelar com um protocolo similar ao estudo acima mencionado (isométrico ou dinâmico), mas a redução da dor não correspondeu a uma mudança na estrutura do tendão³⁰. No entanto, uma pesquisa recente descobriu que não houve alívio agudo da dor ao usar um protocolo isométrico similar em indivíduos com tendinopatia no tendão calcâneo²⁶.

A duração da contração usada nesses estudos é mais longa do que o ideal, com base nos estudos discutidos anteriormente e, portanto, pode se questionar se esses protocolos são os ideais.

No entanto, os estudos in vivo previamente discutidos foram feitos em tendões de pessoas sem tendinopatia e o estudo in vitro foi realizado com um pedaço de um tecido tendíneo saudável. Na tendinopatia, no entanto, pode haver dano ao tecido^31,32, embora nem todos estudos tenham encontrado isso³³.

Quando se coloca carga em um tecido danificado, o tecido forte e intacto do tendão protege o que não é tão forte e está danificado. Esse efeito é também chamado de “proteção contra estresse” (N.T: Stress shielding). Quando é posta carga no tendão, o tecido saudável será mais sobrecarregado e o tecido danificado não será idealmente estimulado a fim de se adaptar.

A fim de colocar carga no tecido danificado, podemos usar o efeito stress-relaxamento. Stress-relaxamento é uma propriedade de materiais viscoelásticos, como os tendões, e se refere à diminuição de tensão ao longo do tempo com um estiramento igual, devido à mecanismos como deslocamento de água e deslizamento de fibras^28,34.

Em virtude das fibras de colágeno não danificadas relaxarem lentamente, o tecido danificado recebe mais carga e é estimulado a se adaptar. Uma grande parte desse efeito é alcançado dentro de 30 segundos³⁴. Contrações mais longas podem, portanto, ser necessárias em casos de tendinopatias, a fim de colocar sobrecarga e estimular o tecido danificado a se adaptar.

Em contraste com as sugestões, mudanças na estrutura do tendão não foram encontradas após 4 semanas de treinamento com essas contrações mais longas, a despeito de melhoras na dor³⁰. Embora isso possa indicar que as mudanças estruturais ocorrem em uma escala menor do que a resolução atual das técnicas de ultrassom, isso também pode indicar que esses protocolos não são muito efetivos para estimular a adaptação do tecido tendíneo (especialmente os danificados).

Além das mudanças nas propriedades mecânicas do tendão, o stress pode causar mudanças na dor e no controle do sistema nervoso central³⁵. Essas adaptações podem ser melhor treinadas com um protocolo onde exista uma duração mais longa da contração. No entanto, ainda faltam pesquisas onde essa hipótese seja investigada.

Independente do mecanismo subjacente, parece sábio (também) usar contrações mais longas em indivíduos com tendinopatia, especialmente porque as mudanças na estrutura do tendão (e das propriedades mecânicas) nem sempre estão correlacionadas com a dor^30,36.

 

Gelatina

Foi demonstrado recentemente que tomar 15 gramas de gelatina em combinação com aproximadamente 225 miligramas de vitamina C (de cerca de 30 ml de suco de laranja) 1h antes de um protocolo de treinamento levou a um aumento na síntese de colágeno, comparado a ingerir um suplemento placebo^28,37.

Esse suplemento pode ser usado na prevenção de lesões ou durante a reabilitação²⁸, em combinação com os protocolos de exercício previamente descritos.

Um estudo recente com 18 participantes, mostrou que a terapia através de exercício (2x/dia de 90 repetições de exercício excêntrico de panturrilha tradicional) para tendinopatia do tendão calcâneo produziu melhores resultados quando combinada com 2,5 gramas de gelatina, ingeridas 30 minutos antes dos exercícios (e novamente no final do dia)³⁸.

É importante notar que a quantidade de proteínas pode variar entre métodos de preparação e para obter proteínas suficientes são preferíveis os suplementes com doses padronizadas³⁹.

Além disso, 15 gramas de gelatina resultaram em uma maior síntese de proteínas do que 5 gramas e o pico de concentração de proteínas se deu uma hora após a ingestão³⁷, sugerindo que 15g de gelatina podem ser mais benéficas quando ingeridas 1h antes do exercício.

 

Conclusão

Desequilíbrios de força entre músculo e tendão pode levar à lesões, mas potencialmente podem ser prevenidos por incluir regularmente uma rotina de exercícios com altas cargas.

 

Referências

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