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A fadiga na natação pode ser percebida através de uma diminuição em sua velocidade, sendo um resultado natural de treinos e competições, não podendo ser evitada, podemos apenas retardar estes efeitos. Existem diversas razões para essa redução de velocidade, então para avalia-la devemos sempre levar em consideração a prova que está sendo disputada.

Segundo Maglischo (1999), existem quatro categorias acerca das causas da fadiga:

1. Depleção das reservas de ATP e CP musculares, ou seja, depleções das fontes químicas de energia – trifosfato de adenosina (ATP) e fosfato de creatina (CP), são razões para a fadiga do atleta em tiros de velocidade. Contudo, parece que somente a CP está envolvida nesse processo, e apenas em tiros de 25 e 50 metros. Por sua vez o ATP pode ser reposto, enquanto houver glicose, lipídios ou proteínas disponíveis. Entretanto uma diminuição nas reservas musculares de CP, reduz a velocidade de reciclagem do ATP, retardando a velocidade e força de contração muscular, de modo a impedir que altas velocidades sejam mantidas.

2. Taxa inadequado do metabolismo anaeróbico, ocorre quando as reservas de CP estão praticamente exauridas, próximo aos 5 a 10 metros finais de uma prova de 25 ou 50 metros, sendo ainda mais importante em provas de 100 metros durante os 30 metros finais, diminuindo a capacidade do nadador em liberar energia através dessa fonte, que é quando se inicia a produção de ácido lático.

3. Baixo pH muscular, causando fadiga através da acidose, principal causa da fadiga em todas as provas de natação acima dos 50 metros. É quando a taxa do metabolismo anaeróbico é elevada e o ácido pirúvico combina-se com íons de hidrogênio para formar o ácido lático, o pH muscular cai de seu estado neutro (7,0), desencadeando uma série de eventos que progressivamente reduzem a velocidade de contração muscular do nadador.

  • A quantidade de cálcio necessária para a contração muscular é aumentada, levando mais tempo para a ativação de enzimas como miosina e actina, reduzindo assim a velocidade da contração muscular.
  • A velocidade  de ativação da enzima ATPase que regula a liberação de ATP é reduzida, e ainda que a energia continue a ser liberada pelo ATP, ocorrerá em menor velocidade, diminuindo ainda mais a velocidade da contração muscular.
  • A atividade da enzina fosfofrutoquinase (PFK) é inibida a partir de um nível de pH em 6,4, retardando a taxa do metabolismo anaeróbico e consequentemente a velocidade de contração muscular.
  • Torna-se mais lenta a remoção do ácido lático, e decorrente desse aumento o Ph fica ainda mais baixo, ocasionando um acúmulo mais rápido de ácido lático nos músculos, forçando-os a se proteger, mediante a redução da velocidade de produção do ácido lático, gerando um ciclo vicioso.
  • A acidose por sua vez causa dor, fazendo com que alguns atletas diminuam sua velocidade. Embora a dor aguda e de queimação causada pela acidose coloque em prova a força de vontade da maioria dos atletas, alguns continuam, outros não resistem, sendo um fator determinante no sucesso ou não do atleta.

4. Reduzida taxa do metabolismo anaeróbico decorrente de baixos níveis de glicogênio muscular. O glicogênio é a única substância capaz de fornecer energia para a reciclagem de ATP ao nível anaeróbico, assim que as reservas musculares de CP estejam próximas de ser exauridas, após os primeiros 10 a 15 segundos de prova. Dessa forma o glicogênio muscular torna possível a possibilidade de o atleta se manter em um ritmo competitivo em qualquer distância superior a 50 metros. Contudo quando as reservas de glicogênio estão baixas, os músculos recrutam energia de fontes como gorduras e proteínas nele armazenadas e com lipídios e glicose fornecidos pelo sangue. Existe, porém, a necessidade de maior tempo para a obtenção de energia advindas dessas fontes, tornando impraticável a manutenção de uma velocidade competitiva quando utilizadas. Assim é de suma importância que se tenha uma reserva adequada de glicogênio armazenada quando dá necessidade de realizar esforços máximos e ou submáximos.

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