Força Reativa, Ciclo Alongamento-Encurtamento, RSI e RSRatio
RESUMO
A Força Reativa relaciona-se com a capacidade de reverter, o mais rápido possível, uma contração excêntrica para concêntrica, através do Ciclo Alongamento-Encurtamento (Stretch-Shortening Cycle – SSC).
O RSI pode ser entendido como uma relação entre a saída do salto (tempo de voo ou altura do salto subsquentes) e a estratégia de salto (tempo de contato com o solo).
É importante ter consciência de que nem sempre os valores obtidos em determinados testes ofertam informação fidedigna para o contexto desportivo. Da mesma forma, só porque alguns dados são mais facilmente coletados não significa que os mesmos sejam úteis e/ou superiores a outra forma de avaliação. Normalmente, as coisas não são tão lineares e palpáveis como parecem.
PALAVRAS-CHAVE
Força Reativa, Ciclo Alongamento-Encurtamento, RSI, RSRatio, Countermovement Jump (CMJ), Squat Jump (SJ), Testes
FORÇA REATIVA & RSI
A Força Reativa relaciona-se com a capacidade de reverter, o mais rápido possível, uma contração excêntrica para concêntrica, através do Ciclo Alongamento-Encurtamento (Stretch-Shortening Cycle – SSC), sendo afirmado/defendido a influência/importância deste ciclo em movimentos desportivos como corrida (em diferentes velocidades) e saltos. (Young et al., 2017; Flanagan and Comyns 2008)
A suposta capacidade de usar o SSC de forma eficaz é, até aos dias de hoje, a justificação usada por muitos Preparadores Físicos, Treinadores e Fisioterapeutas para o facto de sermos capazes de saltar mais alto quando realizamos um Countermovement Jump (CMJ) comparativamente a realizarmos um Squat Jump (SJ). Segundo os mesmos, uma eficaz utilização do SSC permitiria: a) uma maior utilização da energia elástica; b) uma maior contribuição dos reflexos, c) maior recrutamento de unidades motoras, d) aumento da força residual, entre outros mecanismos, potenciando assim a performance motora/desportiva.
Desta forma, e seguindo esta linha de raciocínio, nada mais lógico de que MEDIR/AVALIAR – ou pelo menos tentar – o desempenho desta capacidade. Para tal, surgiu o Reactive Strength Index / Indíce de Força Reativa (RSI), que é um indicador do desempenho do ciclo de alongamento-encurtamento rápido. (Flanagan et al 2008, Young, 1995)
O RSI pode ser entendido como uma relação entre a saída do salto (tempo de voo ou altura do salto subsquentes) e a estratégia de salto (tempo de contato com o solo). É também defendido que este RSI deve ser calculado para testes de salto vertical e horizontal, bem como para testes bilaterais e unilaterais (“drop jumps”, saltos repetidos, teste 10-5).
CICLO DE ALONGAMENTO-ENCURTAMENTO E VELOCIDADES MÁXIMAS
Primeiramente é necessário esclarecer, mais uma vez, um facto importante: em movimentos de INTENSIDADE MÁXIMA o SSC (Ciclo Alongamento-Encurtamento) muito dificilmente se aplica. Se analisarmos a curva de Força/Comprimento de um músculo, facilmente percebemos que aquando da necessidade da produção de força máxima o músculo age de forma isométrica – e se a relacionarmos com a curva força-velocidade, percebemos que baixas velocidades permitem maiores níveis de força, daí o comportamento isométrico, ou “quasi-isométrico”, das fibras musculares – e são as estruturas tendinosas que apresentam um comportamento que varia desde a alta velocidade de alongamento até à alta velocidade de encurtamento.
Adicionalmente, estudos que avaliaram por exemplo o CMJ (quando é usado este teste utiliza-se uma versão modificada do RSI – RSImod), evidenciaram que a fase excêntrica/de alongamento do SSC, é maioritariamente passiva (e como tal não teria um efeito potenciador na posterior fase concêntrica), ocorre maioritariamente em músculos monarticulares (Finni, Ikegawa & Komi, 2001; Finni et al., 2001; Finni, Komi & Lepola, 2000) e apenas em movimentos sub-máximos e de grande amplitude, uma vez que durante a realização de saltos rápidos, de intensidade máxima e com pequena amplitude articular as fibras musculares contraem de forma isométrica e/ou concêntrica (Kopper et al., 2013, 2014; Roberts & Konow, 2013).
A justificação de que existe um armazenamento da energia potencial elástica nas estruturas tendinosas que ocorreria na fase de alongamento do SSC também não é válida. Vários autores referem que o armazenamento e a utilização da energia elástica não explicam a magnitude da diferença na altura do salto verificada entre o CMJ e o SJ (Anderson & Pandy, 1993; Arakawa et al., 2010; Bobbert & Cassius, 2005; Bobbert et al., 1996; Kurokawa et al., 2003; Van Ingen Schenau, 1984; Van Ingen Schenau, Bobbert & Haan, 1997ª, 1997b) (30,68, 90) embora a energia elástica aumenta a produção de força nos desempenhos do CMJ e do SJ (Finni, Koma & Lepola, 2000; Roberts & Konow, 2013; Zernicke & Loitz-Ramage, 2003).
Mais uma vez, é importante realçar a diferença entre movimentos lentos, amplos e sub-máximos e movimentos rápidos, com menor amplitude e com máxima intensidade. Isto porque aspetos tais como a dissipação de energia sob a forma de calor, também interferem no potencial efeito que o acúmulo e utilização de energia elástica tem na melhoria da performance. Adicionalmente, já em 1995, um estudo de Wilson et al. demonstrava que os testes que tinham como objetivo avaliar o SSC não apresentavam qualquer relação com a performance evidenciada no Sprint. Outros estudos demonstraram também que durante o salto, o alongamento do fascículo não ocorre de forma alguma (Fukashiro et al., 2005; Kurokawa et al., 2001; 2003).
Por outro lado, uma significativa contribuição dos reflexos na melhoria da performance também já foi refutada.
Primeiramente, se existe uma comportamento isométrico/quasi-isométrico durante ações de elevada intensidade e velocidade, a variação do comprimento muscular vai ser mínimo/nulo, logo a ativação dos aferentes Ia e II – e por consequência dos reflexos de estiramento – será mínima/nula. Um outro aspeto importantíssimo é que os fusos neuromusculares são sensíveis não só à amplitude do alongamento, mas também à velocidade do alongamento, sendo que velocidades mais altas induzem um reflexo de estiramento de maior magnitude. Assim, um reflexo só é evocado quando uma determinada velocidade é atingida – possui um limiar de velocidade para ser evocado.
Ora, durante o movimento descendente no CMJ, as velocidades angulares médias do tornozelo, joelho e articulação do quadril são respetivamente e aproximadamente 0º, 133–199º e 216º por segundo. Para a articulação do joelho e do quadril, essas velocidades angulares médias são maiores do que as velocidades angulares nas quais o reflexo de estiramento é evocado durante uma dorsiflexão passiva do tornozelo, no entanto, a velocidade angular da articulação do tornozelo durante a fase descendente do CMJ é menor do que a velocidade angular na qual o reflexo de estiramento é evocado nos flexores plantares, logo não há ocorrência de reflexo.
Portanto, e com base nas velocidades angulares médias registadas parece improvável que um reflexo de estiramento seja evocado para os flexores plantares. Para além disso, e uma vez que as fibras musculares mantêm o seu comprimento, apesar da velocidade angular ser suficiente para elicitar um reflexo o mesmo não ocorrerá. Adicionalmente, o reflexo de estiramento de curta latência apresenta fraca correlação com mudanças no comprimento do fascículo e com as velocidades a que essas mudanças de comprimento ocorrem (Cronin, Rantalainen, T & Avela, 2015).
Também é sabido que movimentos balísticos (como o salto vertical) já requerem uma ativação máxima das Unidades Motoras, independentemente da velocidade de encurtamento muscular durante a fase concêntrica (Kubo et al., 2007; McBride et al., 2008), sendo também já demonstrado que a contribuição do reflexo de estiramento nas extremidades inferiores diminui com o aumento da produção de força e ativação muscular (McBride et al., 2008; Mrachacz-Kersting & Sinkjaer, 2003; Sinkjaer et al., 1988). Desta forma, podemos questionar, ou ate mesmo refutar, se o reflexo de estiramento ainda pode recrutar unidades motoras adicionais ou aumentar a taxa de disparo das mesmas durante o CMJ e/ou durante a realização de movimentos desportivos balísticos (salto, sprint, etc).
Ora, então como explicar que no CMJ saltamos mais alto do que no SJ?
Uma vez provada a falta de influência do SSC, como explicar as diferenças de valores de salto obtidas entre CMJ e SJ? Na verdade, em 1996, Bobbert, Gerritsen, Litjens, & van Soest evidenciaram que a altura do salto foi maior no CMJ do que no SJ em 3,4 cm, sendo essa diferença atribuída à maior força muscular que foi desenvolvida no CMJ em comparação com o SJ antes do início do encurtamento das fibras musculares.
Adicionalmente, e tal como evidenciado em outros estudos, o efeito de armazenamento e reutilização de energia elástica foi descartado como uma possível explicação. Ou seja, o CMJ permitiu uma maior produção de força pois possibilitou a remoção do MUSCLE SLACK da unidade miotendinosa (sendo que este mecanismo pode levar mais de 100 milissegundos a ser realizado) e rapidamente “construir” uma forte estimulação/ativação muscular. Assim, o desempenho pode ser significativamente melhorado pela redução do slack muscular durante o CMJ.
Curiosamente, indivíduos com maior stiffness tendinosa apresentam diferenças menores entre o CMJ e SJ do que indivíduos com tecidos tendinosos mais complacentes, o que sugere que os primeiros sejam menos dependentes do “contra-movimento” para remoção do muscle slack (Kubo et al., 2000; Kubo, Kawakami & Fukunaga, 1999).
Agora que já evidenciamos a influência do SSC, ou a falta dela, em movimentos de intensidade máxima, vamos abordar o Índice de Força Reativa (RSI).
ÍNDICE DE FORÇA REATIVA (RSI)
O RSI é, na sua essência, um valor que se pretende/acredita ser capaz de avaliar o desempenho atlético relativamente à Força Reativa, demonstrando como um atleta performa durante atividades pliométricas, medindo o stress músculo-tendão e a capacidade de salto reativo. Ou seja, e de uma forma simples, o RSI pretende responder a duas questões: Quão alto um atleta consegue saltar? Quão rápido um atleta consegue saltar?
No entanto, e segundo alguns autores, este valor é falho para avaliar as capacidades que se propõe, uma vez que é incapaz de medir atividades pliométricas muito rápidas e/ou muito lentas, não levando em consideração a abordagem para a aterragem, onde o atleta deve exibir força reativa para produzir uma subsequente saída com a maior potência possível. Por exemplo, o GCT durante um Drop Jump, ou durante a realização de saltos repetidos, pode variar entre 130-300ms, sendo que o GCT de vários movimentos desportivos pode ser significativamente menor do que isso (ex: 80-90ms no sprint), o que origina preocupações em relação à capacidade dos testes, e do RSI por consequência, de realmente medir a força reativa específica do desporto em causa.
Uma outra “preocupação” em relação ao RSI prende-se com a sua incapacidade de medir as influências da componente HORIZONTAL do impulso. Afim de suprir esta necessidade, é comum aquando dos momentos avaliativos, realizar saltos horizontais, além dos saltos verticais. Assim, triplo salto e penta salto, seja com alternância dos membros inferiores, seja com o mesmo membro inferior, são realizados, sendo que variáveis recolhidas são as mesmas que são recolhidas nos saltos verticais, sendo o RSI calculado como a razão entre o tempo de voo ou a distância do salto e o tempo de contato no solo.
No entanto, medir o RSI dum salto horizontal não nos oferta toda a informação que necessitamos saber, pois é como se estivéssemos a recolher informações de alguns pontos no tempo, negligenciando o movimento completo. Ou seja, os valores de RSI apenas contam “metade da história”.
Além disso, medir a altura do salto e/ou o “momentum” de entrada de um movimento que possui mais foco horizontal é difícil quando usamos plataformas de força, câmeras ou tecnologias VBT. Isto porque as influências no momento de contacto com o solo/aterragem (ex: o ângulo de descida e a velocidade de entrada/aterragem) podem produzir dados falhos, que posteriormente são usados em avaliações de movimento/performance.
Uma vez que o RSI é uma métrica de teste amplamente creditada por fornecer dados simples para avaliar a força reativa de um atleta, o mesmo pode iludir um treinador/preparador físico/fisioterapeuta, uma vez que entender os mecanismos que estão na origem dos resultados obtidos pode ser, e normalmente é, mais importante do que os dados em si. Ou seja, os valores de RSI possuem um maior foco no resultado do desempenho e não no processo, e uma vez que não considera a capacidade de um atleta ser reativo a uma aterragem, o RSI pode não ser a melhor medida de força reativa.
Assim, e tendo em conta que a medição do RSI tem como objetivo obter dados que serão utilizados na prescrição de treino com vista a movimentos CONTEXTUALIZADOS, é importante que essa contextualização esteja também presente, nem que seja a nível do raciocínio, no momento avaliativo.
Desta forma, começam a surgir algumas questões sobre possíveis influências sobre como diferentes “momentums” (quantidade de movimento: Q = massa x velocidade) de entrada podem alterar os resultados do momento de takeoff:
- O atleta caiu verticalmente?
- O atleta caiu na horizontal?
- De que forma uma maior ou menor velocidade de entrada afetou o “momentum”?
- Etc.
Ora, quando analisamos os movimentos de salto e/ou corrida desportivamente contextualizados, percebemos que nos momentos de contacto com o solo três situações podem ocorrer:
1. O atleta ganha “momentum” – visto em movimentos de aceleração
2. O atleta perde “momentum” – visto no triplo salto
3. O atleta mantém “momentum” – a probabilidade de manutenção exata do momentum é muito baixa.
Se pensarmos nestas 3 possibilidades facilmente percebemos que avaliar o RSI não nos informa sobre o que está a acontecer com o “momentum” do atleta, uma vez que valores idênticos de RSI podem ter resultados substancialmente diferentes na prática.
REACTIVE STRENGTH RATIO (RSRATIO)
Com o objetivo de obter dados mais fidedignos em relação à força reativa e ao trabalho pliométrico, foi proposto o Reactive Strength Ratio (RSRatio) / Rácio de Força Reativa. O RSRatio é uma medida dos “momentums” de entrada e saída durante uma aterragem pliométrica e a sua influência no contato com o solo. Ao introduzir o RSRatio, é possível analisar a fluidez dos movimentos pliométricos e fornecer dicas de treino para manipular variáveis importantes na melhoraria do desempenho.
Ao calcularmos o RSR, o tempo de voo (FT) antes e depois de um contacto deve ser medido enquanto monitoramos o tempo de contacto no solo (GCT).
Ao contabilizarmos ambos os FTs, a abordagem de entrada pode ser usada para avaliar a sua influência no GCT, no FT de saída e no resultado de desempenho (RSI). Ambos os FTs são divididos individualmente pelo GCT, dando duas pontuações RSI iniciais (entrada e saída). O RSI de saída é então dividido pelo RSI de entrada para fornecer uma proporção de 1 com base no impacto das capacidades de entrada versus saída.
RSRatio = RSI de saída / RSI de entrada
Uma proporção perfeita de 1 refere-se à manutenção do momentum, que pode ser classificado como um estado de equilíbrio. Podemos então contextualizar todos os outros movimentos, sejam eles <1 ou >1, e explicar se o atleta perdeu, ganhou ou manteve o momentum.
Proporções maiores que 1 sugerem que o tempo de voo de entrada/chegada é bem administrado após a “carga excêntrica” e o atleta é capaz de lidar com a força para se impulsionar para fora/cima – sair do solo – criando um tempo de voo de saída maior (momentum crescente).
Razões menores que 1 sugerem um maior tempo de voo de entrada/chegada (por exemplo, um salto de uma plataforma mais elevada) e que o atleta luta para acoplar a energia para criar um tempo de voo de saída igual ou maior (perda de momentum).
Ex: Se compararmos dois “drop jumps” de caixas de diferentes alturas (30cm vs 15cm), e depois de realizados todos os cálculos, percebemos que a caixa mais alta pode produzir um valor de RSI mais baixo (RSI = 2,99 vs RSI = 3,01, respetivamente). No entanto, ao analisarmos os valores de RSRatio dos dois saltos, constatamos que o salto da caixa de 30cm evidenciou um valor mais elevado do que o salto da caixa de 15cm (RSRatio = 1,08 vs RSRatio = 1, 89).
Ora, se o nosso objetivo for, para além de avaliar a Força Reativa, avaliar também o stress na unidade miotendinosa durante os saltos, ao confiarmos apenas no RSI iríamos achar que o salto da caixa de 15cm promoveu maior trabalho e maior stress uma vez que o output de saída do salto de 15cm foi maior do que o valor obtido no salto de 30cm. No entanto, depois de analisarmos o RSRatio, conseguimos perceber a capacidade do atleta em tolerar a magnitude das forças aquando do momento de entrada/aterragem e, subsequentemente, produzir um output motor, evidenciado pelo valor de RSI.
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