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Terça-feira, 7 de dezembro de 2021

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Boletim n°12 - Dez. 2007
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Fisiologia do Exercício e o Montanhismo

“Ver um mundo num grão de areia
E um Céu numa flor selvagem,
Na palma da mão conter o infinito,
E a eternidade numa única hora.”

William Blake (Auguries of Innocence, 1800)


Origem do tema
Como aplicar os conhecimentos da fisiologia do exercício ao montanhismo? Essa foi a primeira pergunta que me fiz no meu Estágio da Escola de Guias, em 2006, quando tive que preparar uma palestra sobre um tema relacionado ao montanhismo. Os artigos científicos de revistas e periódicos de boa qualificação sobre esse tema abrangem, principalmente, a fisiologia em altas altitudes ou a avaliação de variáveis como: força muscular; percentual de gordura; consumo máximo de oxigênio etc. de escaladores, na maioria das vezes, profissionais. Como abordar apropriadamente um tema tão amplo?

Que conhecimentos compartilhar, de forma que esses fossem aplicáveis à realidade da maior parte dos montanhistas e dos presentes na palestra?

Lembro que fiz uma revisão sobre respiração celular, transferência de energia no exercício, fisiologia em altas altitudes, alimentação, hidratação e economia do movimento. Além de sanar algumas dúvidas comuns a certos aspectos do exercício, um ponto interessante foi trazer à baila justificativas para algumas práticas já ensinadas e realizadas. Creio que, quando entendemos o que estamos fazendo, não somos meros reprodutores de ações, e torna-se mais fácil manter uma conduta saudável. A parte mais delicada da pesquisa foi relacionar alguns conhecimentos sobre fisiologia do exercício e biomecânica e extrapolá-los para o montanhismo — que significa mais do que um tipo de exercício físico.

Todavia, ainda restava outro ponto importante: sou parte de um Clube de Montanhismo amador, solidário, ecológico e não competitivo, onde a técnica não está à frente do interesse humanitário e coletivo em uma montanha. O diferencial estaria em levar informações técnicas que pudessem ser úteis a todos. Temas como a fisiologia em altas altitudes, alimentação e escaladas foram debatidos e poderão ser relatados no Boletim em uma próxima oportunidade. Este presente texto, portanto, dará ênfase à atividade física mais presente em uma excursão montanhística: a caminhada.

Para atingir o nosso objetivo, iniciarei abordando a respiração celular, pois sem ela não haveria vida na Terra. Uma visão do micro para o macro. Células formam tecidos, que formam órgãos, que formam sistemas. Sistemas fisiológicos interligados e dependentes entre si para o bom funcionamento do organismo; assim como cada indivíduo é agente responsável para o bom andamento de uma excursão.

Respiração celular e obtenção de energia
Uma célula está viva enquanto é capaz de produzir energia para realizar a sua função, ou seja, é capaz de respirar. Nossa saúde e desempenho dependem de cada uma de nossas células, as quais produzem energia, geralmente, através da oxidação — por meio do oxigênio — dos nutrientes obtidos em nossa alimentação (respiração aeróbica). Os principais nutrientes (e não alimentos) que podem ser utilizados são: a glicose, os ácidos graxos e os aminoácidos. A energia é, preferencialmente, obtida pela quebra das ligações químicas das moléculas de glicose, transformando-as em moléculas mais simples como água e gás carbônico. Por conseguinte, podemos resumir a respiração celular aeróbica na seguinte equação: glicose + O2 = CO2 + H20 + energia. Energia esta utilizável em qualquer atividade celular e que pode resultar em trabalho mecânico, como as contrações musculares do ato de caminhar.

Você já tinha pensado nisto? Respiramos para que a respiração celular (“micro respiração”) seja possível; ou melhor, respiramos principalmente para obter energia! Agora responda a uma pergunta: Quem tem a função de transportar o oxigênio, captado do ambiente pela nossa “macro respiração”, e distribuir até cada célula do organismo?

Isso mesmo, o sangue! Ele transporta o oxigênio e nutrientes para as células e remove os metabólicos (produtos da respiração celular, como o CO2) através do sistema cardiocirculatório. Esse é composto pelos vasos condutores e o coração, o qual faz o fluido vital circular de cada célula até o sistema respiratório (do qual fazem parte os pulmões) e vice-versa. Na maioria dos vasos sangüíneos pulmonares ocorre a captação de O2 e eliminação de CO2. O consumo de oxigênio (VO2) — que abrange a captação deste gás pelos pulmões, transporte (coração e vasos) e a sua utilização pelo organismo (principalmente os músculos) — é um limitador da quantidade de energia que podemos produzir. Quando realizamos um esforço físico, nosso metabolismo aumenta e o VO2, em tese, também.

Podemos fazer uma analogia entre o metabolismo no exercício com três sistemas de engrenagens, uma representando o sistema respiratório, outra o cardiocirculatório (ou cardiovascular) e a última o muscular. Se uma delas não girar numa velocidade satisfatória, todo o sistema será limitado pela velocidade dessa engrenagem mais lenta. Geralmente, o sistema respiratório (engrenagem 1) não é o limitador do VO2 máximo que podemos atingir. O VO2 depende mais, no exercício, de uma boa bomba cardíaca (engrenagem 2) para fazer circular o sangue na velocidade compatível com a demanda celular e de uma boa absorção e utilização do oxigênio pelas células musculares (engrenagem 3). Essa última engrenagem, por sua vez, está relacionada com a rapidez do músculo em produzir energia para seu trabalho (respiração celular), isto é, com a quantidade e o tamanho das mitocôndrias, com a quantidade de enzimas celulares e, conseqüentemente, com a velocidade das reações químicas musculares (metabolismo muscular). Se não tivermos problemas respiratórios, nossa limitação em uma caminhada pesada, por exemplo, estará nas engrenagens 2 e 3.

Lembre-se que manter um consumo de oxigênio elevado e compatível com o esforço envolve a captação (sistema respiratório), a distribuição (sistema cardiovascular) e a utilização (sistema muscular) desse oxigênio. Hábitos saudáveis e a prática de exercícios físicos poderão “retificar e lubrificar” essas engrenagens. Isso quer dizer que o seu coração irá bombear sangue num fluxo mais adequado e o seu músculo estará mais preparado para utilizar o oxigênio.

Mas não há nada que eu possa fazer de imediato?

Sim, temos duas formas de aproveitar melhor o condicionamento físico que temos e também dos companheiros de excursão. Continue lendo!

O consumo de oxigênio e a intensidade de esforço
A primeira forma de aproveitarmos nosso condicionamento é em relação à intensidade do esforço no início da caminhada. Quando passamos do repouso para o exercício, alterações nas “engrenagens 2 e 3” ocorrem com certas limitações temporais. Em outras palavras, há um atraso na cinética do VO2 em relação ao dispêndio de energia causado pelo exercício, até que as engrenagens funcionem na velocidade compatível com tal demanda. Dessa forma, no início da atividade física, o VO2 não sobe rápido suficiente, o que cria um deficit de oxigênio que será tanto maior quanto mais abrupta for a variação da intensidade do esforço [1]. Tal deficit deverá ser compensado através de um aumento na captação de oxigênio pós-esforço, ou seja, nosso VO2 na recuperação vai estar aumentado em relação ao repouso [1].

Em condições normais, acredita-se que o metabolismo muscular seja o principal limitador da cinética do VO2 [2]. Eis a razão fisiológica pela qual devemos começar a caminhada num ritmo mais lento e aumentarmos gradativamente; principalmente em aclives. É um ótimo meio de “preparar as engrenagens” (principalmente a muscular) para o esforço e diminuir este deficit de oxigênio.

Para pessoas saudáveis, tal informação sobre começar a caminhada num ritmo mais lento pode não ser tão significativa para o rendimento quanto é para indivíduos com alguma cardiopatia ou doença metabólica (sim, há pessoas que praticam montanhismo apesar de suas limitações).

O ideal seria que o VO2 aumentasse na mesma taxa que a demanda metabólica. Assim poderíamos disparar no começo da caminhada sem causar tal deficit de oxigênio. Contudo, vimos que o VO2 é inferior ao almejado até atingir um ritmo estável de consumo. No início do esforço, consumimos energia de nossos estoques celulares e produzimos energia sem o consumo adequado de oxigênio (respiração anaeróbica), isto é, obtemos energia por via não-aeróbica. À medida que a utilização de oxigênio aumenta, eleva-se o percentual de energia obtido através da respiração aeróbica, que é bem mais rentável que a anaeróbica, porém mais demorada. Quanto mais condicionado for o indivíduo (engrenagens mais trabalhadas), mais rapidamente se atinge o ritmo estável do VO2 e menor será o deficit.

Mas você pode estar se perguntando: “E quem não está bem condicionado? Não pode fazer nada?”

Claro que pode! Comece devagar nos primeiros minutos e aumente suavemente até atingir o seu ritmo. Lembre-se que, quanto mais gradual for a variação da intensidade de esforço, menor será o deficit de oxigênio. Evite mudanças bruscas de velocidade, pois desta forma haverá tempo hábil de o organismo se adaptar e o ritmo estável do VO2 ser alcançado com menor deficit.

Vale ressaltar que tal deficit de oxigênio apenas contribui com uma parcela pequena para o VO2 aumentado na recuperação. Acredita-se que mantemos esse nível de consumo mais elevado principalmente para que o organismo volte às condições de equilíbrio interno (homeostase); isto é, realize os ajustes respiratórios, circulatórios, hormonais e térmicos necessários [1]. Sendo assim, quanto mais intenso o exercício — o que é relativo para cada pessoa — maior será o tempo necessário para que o organismo se recupere. Além disso, quanto maior for a duração do exercício, maior será o VO2 aumentado na recuperação [3]. Numa caminhada leve a recuperação é rápida. Contudo, em uma caminhada pesada (imagine uma travessia Petrópolis-Teresópolis com uma cargueira nas costas), o VO2 pós-exercício aumentado pode durar horas, e não dar tempo de o indivíduo recuperar-se 100% em uma parada; caso este não esteja em condições compatíveis com a exigência da caminhada e o ritmo imposto tenha sido muito intenso para ele ou tenha iniciado a caminhada com um ritmo forte.

Um aquecimento prévio com movimentações articulares, para melhorar a circulação sangüínea e diminuir a viscosidade de alguns tecidos e líquidos corporais, também ajuda a preparar o corpo para a atividade. Não vou entrar em detalhes aqui; contudo, mesmo que tenhamos sempre ouvido falar o contrário (ou pelo menos até agora), alongamentos realizados imediatamente antes da atividade — baseado nas pesquisas científicas atuais — não são justificáveis. Ainda é controverso que alongamentos previnem lesões [4,5]; além disso alongamentos não diminuem a chance do aparecimento de dor muscular tardia pós-exercício [6] e também não melhoram o desempenho da atividade a ser realizada [7]. Contudo, se realizados em horários diferentes do exercício físico, alongamentos estáticos podem ter um impacto positivo sobre o desempenho muscular [8], de pessoas sedentárias inclusive [9]. Em suma, antes da caminhada, apenas movimente suas articulações ou comece caminhando lentamente. Deixe para fazer alongamentos em outro momento, como um treinamento à parte.

Outro ponto: você já deve ter percebido que a intensidade do exercício é inversamente proporcional à duração do mesmo. Alguém que pode caminhar com uma mochila cargueira por horas dificilmente faria o mesmo caso corresse. Quanto mais intenso for o exercício, mais difícil será alcançar um ritmo estável de VO2 que seja igual à demanda, e maior será a contribuição da respiração anaeróbica para obtenção de energia. Vale dizer que a respiração anaeróbica, nesta fase de exercício intenso, tenta complementar a respiração aeróbica (que continua acontecendo com o oxigênio captado disponível). Assim sendo, a respiração anaeróbica é apenas capaz de prolongar a atividade, pois mesmo sendo uma forma de produção de energia mais rápida, ela não produz energia na mesma proporção que a respiração aeróbica. Por exemplo, uma molécula de glicose oxidada aerobicamente produz pelo menos dezoito vezes mais moléculas de energia (ATP) do que se fosse clivada anaerobicamente.

Assim, em algum momento o indivíduo terá quer parar por inadequação entre a energia produzida e a demanda metabólica, a qual é proporcional à intensidade do exercício. É isso mesmo. Quanto mais “puxado”, para você, estiver o ritmo da caminhada, mais oxigênio terá que ser consumido para manter a respiração aeróbica. Por quanto mais tempo o organismo utilizar-se da respiração anaeróbica para obtenção de energia, maior será o VO2 pós-exercício necessário para o organismo se recuperar do exercício e atingir a homeostase.

É comum, em uma caminhada, haver um ou mais indivíduos bem menos condicionados em relação à média do grupo. O que fazer para que não fiquem para trás? Incentivá-los a manter o mesmo ritmo dos demais provavelmente vai atrasar mais o grupo, pois a necessidade deles pararem será mais freqüente, e o tempo de descanso maior. Não preciso comentar o papel de apoio dos Guias neste momento.

Compreende agora que não adianta impor uma intensidade de esforço a si mesmo na qual não se conseguirá manter por muito tempo e principalmente ao companheiro? Você não está em um treinamento militar ou para as olimpíadas! A não ser que haja algum bom motivo para isso, mantenha um ritmo compatível com seu condicionamento.

Aproveito o ensejo para mencionar que podemos também utilizar tal conhecimento durante a batida de um grampo. Não é produtivo começar batendo num ritmo forte (até mesmo porque a probabilidade de alargar o furo é maior) e se cansar logo em seguida. Assim a recuperação muscular é mais demorada. Manter a cadência das batidas, numa intensidade que você possa sustentar por alguns minutos, aliada à experiência, contribui para bater um grampo satisfatoriamente e sem levar uma eternidade para isso.

A economia do movimento
A segunda forma de aproveitarmos o condicionamento individual e do grupo diz respeito à economia do movimento durante a marcha. Trata-se de uma medida da demanda aeróbica, mensurada pelo VO2 em ritmo (estado) estável para uma determinada tarefa, como a caminhada, por exemplo. A economia de movimento varia amplamente de uma pessoa para outra, sem levar em conta as deficiências neurológicas e musculoesqueléticas que se possam ter, as quais podem aumentar o gasto energético significativamente. Quanto mais coordenado for o movimento, menor será o esforço e maior a economia.

Em relação à economia de movimento durante uma caminhada, vamos analisar a velocidade da marcha e o comprimento das passadas. Há uma relação gráfica com formato em U entre a velocidade para caminhada e a demanda aeróbica [10]. Isto quer dizer que há uma pequena faixa de velocidade (1,3 a 1,4 m/s, 5 km/h aproximadamente) em que o esforço — medido pela demanda aeróbica — será menor para percorrer determinada distância. Portanto, temos uma velocidade preferida de marcha que nos proporciona um menor gasto energético em relação a outras velocidades que podemos empreender. Tanto mais alta ou mais baixa for a velocidade de nossa caminhada, em relação a esta velocidade intermediária, maior será a demanda. Tal “velocidade de menor esforço” varia de pessoa para pessoa, sendo maior para indivíduos jovens e saudáveis e menor para idosos saudáveis. Indivíduos ativos tendem a caminhar com uma velocidade ligeiramente maior do que os indivíduos sedentários [10].

Realmente, cada um tem uma velocidade de caminhada preferida. Caminhar juntos também é saber conviver com essa diferença.

O comprimento/freqüência das passadas em relação à economia possui comportamento similar à velocidade da caminhada, visto que a velocidade média é o produto do comprimento das passadas pela freqüência das passadas. O comprimento das passadas pode ser definido como a distância percorrida pelo corpo desde o instante de contato de um dos pés até o próximo contato do mesmo pé. Mais uma vez observamos um traçado curvilíneo para a relação entre o comprimento das passadas e a demanda aeróbica; ou seja, a demanda aeróbica da caminhada eleva-se à medida que o comprimento e a freqüência de nossas passadas se afastam do comprimento e freqüência preferidos [11].

Mais um motivo para não impormos a velocidade de caminhada daquele que encontra-se mais cansado. Você não só aumentará o deficit de oxigênio, como também o gasto energético do companheiro! Deixe que o mesmo estabeleça um comprimento e freqüência de passadas — e conseqüentemente a velocidade — que melhor lhe convir. Assim ele conseguirá manter esse ritmo por mais tempo e com menor esforço.

Em geral, desenvolvemos naturalmente uma velocidade de caminhada com comprimento das passadas que nos imponha um menor esforço.

Tal assunto traz à lembrança dois fatos que me ocorreram. O primeiro foi na minha primeira excursão à Pedra da Gávea (minha primeira pelo Clube, por sinal). Lembro que comecei a caminhar num ritmo acelerado e à frente do grupo. Eu era pura empolgação! Leo, Guia da excursão, me chamou e comentou que iríamos mais devagar para andarmos juntos. Outro foi na minha primeira Travessia, em que estava subindo atrás de um grupo grande, e a menina à minha frente caminhava numa velocidade mais lenta do que a que eu gostaria e ainda dava uma breve parada a cada três passadas. A vontade era de passar por cima! Brincadeira à parte, mesmo que caminhemos num ritmo que não seja o mais econômico para nós, esse talvez seja o mais favorável para aquele que se cansa mais facilmente - nada mais justo.

Faz todo sentido quando os Guias colocam a pessoa com menor condicionamento físico na frente para ditar o ritmo, não? Desta forma, ela caminha na intensidade que conseguirá manter por mais tempo, com comprimento e velocidade das passadas que lhe imponham menor esforço. O grupo poderá andar junto com menor número de paradas.

A não ser que o grupo se divida com outros propósitos ou a pessoa não se sinta à vontade para “puxar” o ritmo, essa será a melhor forma de mantermos o “bloco monolítico” numa caminhada.

Enfim, espero ter colaborado de alguma forma.

O que você aprendeu é ainda mais importante quando caminhamos em médias e grandes altitudes, dado que a disponibilidade de O2, por ser menor, vai interferir no seu VO2 e... Bem, este tema fica para a próxima. Um grande abraço e boas excursões!

Favre

REFERÊNCIAS
1. Mcardle, W.D., Katch, F. I., Katch, V.L. Fisiologia do Exercício, Energia, Nutrição e Desempenho Humano. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.

2. Grassi B. Oxygen uptake kinetics: Why are they so slow? And what do they tell us? J. Physiol. Pharmacol. 57(10):53-65, 2006.

3. Quinn, T.J., Vroman, N.B., Kertzer, R. Postexercise oxygen consumption in trained females: effect of exercise duration. Med. Sci. Sports. Exerc. 26(7):908-13, 1994.

4. Fradkin, A.J., Gabbe B.J., Cameron P.A. Does warming up prevent injury in sport? The evidence from randomised controlled trials? J. Sci. Med. Sport. 9(3):214-20, 2006.

5. Witvrouw, E., Mahieu, N., Danneels, L., McNair, P. Stretching and injury prevention: an obscure relationship. Sports Med. 34(7):443-9, 2004.

6. Herbert, R, de Noronha, M. Stretching to prevent or reduce muscle soreness after exercise. Cochrane Database Syst. Rev. 17(4): CD004577, 2007.

7. Alpkaya U., Koceja D. The effects of acute static stretching on reaction time and force. J. Sports Med. Phys. Fitness. 47(2):147-50, 2007.

8. Ferreira GN, Teixeira-Salmela LF, Guimarães CQ. Gains in flexibility related to measures of muscular performance: impact of flexibility on muscular performance. Clin. J. Sport Med. 17(4):276-81, 2007.

9. Kokkonen, J., Nelson, A. G., Eldredge, C., Winchesterd, J. B. Chronic Static Stretching Improves Exercise Performance. Med. Sci. Sports. Exerc. 39(10):1825- 31, 2007.

10. Martin P. E., Rothstein D. E., Larish D. Effects of age and physical activity status on the speed-aerobic demand relationship of walking. J. Appl. Physiol. 73(1):200-6, 1992.

11. Morgan, D., Martin, P., Craib, M., et al. Effect of step length optimization on the aerobic demand of running. J. Appl. Physiol. 77: 245-251, 1994.


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