Taxa de Desenvolvimento de Força

Artigo que explica o que se precisa saber sobre Taxa de Desenvolvimento de Força, incluindo como medi-la e melhora-la.

 

Taxa de Desenvolvimento de Força

Owen Walker

 

Conteúdo:

1. Resumo
2. O que é Taxa de Desenvolvimento de Força?
3. O que causa um aumento na Taxa de Desenvolvimento de Força?
4. Por que a Taxa de Desenvolvimento de Força é importante para os esportes?
5. Como calcular a Taxa de Desenvolvimento de Força.
6. Validade (Validity) e Confiabilidade (Reliability).
7. Aplicação prática: Como melhorar a Taxa de Desenvolvimento de Força.
8. Conclusão.
9. Referências.

 

Resumo

A taxa de desenvolvimento de força é a medida da força explosiva, ou simplesmente: O quão rápido um atleta consegue desenvolver força. Atletas com maiores taxas de desenvolvimento de força demonstraram desempenhar melhor muitos testes de performance física.

Isso destaca a importância potencial do seu papel no desenvolvimento atlético. Enquanto muitas formas de treino demonstraram melhora-la em indivíduos destreinados, somente o treinamento contra resistência e o treino balístico demonstraram melhorar essa qualidade em atletas treinados.

Por último, embora existam muitas maneiras de medir a taxa de desenvolvimento de força, as “janelas de amostragem de intervalo de tempo” (N.T: Do original “Time-interval sampling windows”) parece ser a mais confiável.

 

O que é Taxa de Desenvolvimento de Força?

É a medida da força explosiva, ou simplesmente o quão rápido um atleta pode desenvolver força. Isso é definido como a velocidade em que os elementos contráteis de um músculo podem desenvolver força (1).

Portanto, melhorar essa qualidade em um atleta pode fazê-lo ser mais explosivo, já que consegue desenvolver maiores forças em um curto espaço de tempo. Desenvolver um atleta mais explosivo pode melhorar seu desempenho esportivo. De fato, maiores taxas de desenvolvimento de força estão diretamente ligadas a melhores saltos (2-8), tiros de velocidade (9), ciclismo (10), levantamento de peso (5, 6) e até mesmo melhor desempenho no swing do golfe (11).

Acredita-se que a taxa de desenvolvimento de força se manifesta durante o ciclo alongamento-encurtamento (CAE).

(N.T: Ciclo alongamento-encurtamento -CAE- em poucas palavras é o pré-alongamento antes de uma ação concêntrica. Acredita-se que essa ação armazene energia potencial elástica nos tendões, podendo ser convertida em energia cinética, o que auxilia o movimento subsequente. A figura abaixo dá uma noção do que ocorre. Aqui um artigo para os que quiserem compreender melhor o conceito: Ciclo Alongamento Encurtamento).

Dependendo da duração do ciclo alongamento-encurtamento, os exercícios são classificados como:

• Lento: ≥ 250 milissegundos.

• Rápido: ≤ 250 milissegundos.

Por exemplo:

Um salto com contramovimento é classificado como movimento lento, já que a duração do ciclo alongamento-encurtamento é de aproximadamente 500 milissegundos (3). Por outro lado, um tiro de velocidade (sprint) é classificado como movimento rápido, já que que a duração do ciclo alongamento-encurtamento fica entre 80-90 milissegundos (13).

(N.T: Abaixo um exemplo de salto com contramovimento).

A tabela abaixo mostra a duração do ciclo alongamento-encurtamento (CAE) de alguns exercícios comuns.

Em virtude do movimento ser mais lento, exercícios com ciclo alongamento-encurtamento (CAE) lento têm um prazo mais longo para desenvolver força do aqueles com ciclo alongamento-encurtamento rápido (CAE), isso significa que exercícios lentos podem criar maiores picos de força (7,19). (N.T: Logicamente por terem mais tempo para que consigam atingir a força máxima).

No entanto, como tipicamente existe menos urgência em desenvolver força durante movimentos com CAE lentos, eles não desenvolvem força tão rápido quanto os de CAE rápidos. Isso significa que exercícios com CAE lento produzem uma menor taxa de desenvolvimento de força (7, 19). Portanto, exercícios com CAE lento produzem maiores picos de força, mas taxa de desenvolvimento de força mais baixa do que movimentos com CAE rápido.

(N.T: Exemplo clássico das tentativas de 1RM no powerlifting, abaixo uma atleta agachando com 258,5 kg na categoria de peso 67,5 kg).

Por outro lado, como leva 140-710 milissegundos (ms) para se alcançar o pico de força durante diversos exercícios de salto (5, 7, 20), exercícios com ciclo alongamento-encurtamento (CAE) rápido podem ter dificuldade em produzir picos de força em virtude do CAE não durar o tempo suficiente. Embora não sejam capazes de produzir forças de pico, podem produzir uma grande taxa de desenvolvimento de força devido à velocidade do movimento (tabela abaixo).

(N.T: Abaixo, imagens dos exercício usados como teste no estudo que forneceu os dados para a tabela acima. A puxada isométrica foi feita num rack com uma barra fixa e com um determinado ângulo articular. As puxadas dinâmicas partiram do mesmo ângulo do exercício em isometria).

(N.T: No primeiro vídeo abaixo, uma puxada feita em isometria, mais ou menos o que foi feito no experimento. O segundo mostra a puxada do clean feita a partir do solo, a do experimento citado mostrada na figura logo acima foi feita a partir dos ângulos articulares pré-determinados).

Foi sugerido que exercícios caracterizados por um grande deslocamento articular (isto é, trabalham através de uma grande amplitude de movimento), são tipicamente categorizados como movimentos com um ciclo alongamento-encurtamento (CAE) lento. Enquanto exercícios com pequenos deslocamentos articulares são comumente referidos como movimentos com um ciclo alongamento-encurtamento (CAE) rápido (21).

Por exemplo, um salto com contramovimento (movimento com um CAE lento) tem maiores deslocamentos articulares do que um sprint (CAE rápido). Isso ajuda a dissociar o que são movimentos com CAE lento e rápido, quando nenhuma pesquisa determinou a que tipo de classificação pertencem.

O que causa um aumento na Taxa de Desenvolvimento de Força?

Melhoras na taxa de desenvolvimento de força são provavelmente resultantes de:

• Um aumento na rigidez do músculo-tendão (22, 23);
• Produção de força melhorada através de mudanças no tipo de fibra muscular ou tipo de área (de tipo I para tipo IIA) (24, 25); e
• Aumentos no drive neural durante a fase inicial do ciclo alongamento-encurtamento (< 100 ms) (26, 27).

Em contraste, a taxa de desenvolvimento de força parece ser afetada negativamente por mudanças no tipo de fibra muscular (de tipo IIX para tipo IIA) (28) e aumentos no comprimento dos fascículos (causando redução na rigidez muscular) (29).

 

Por que a Taxa de Desenvolvimento de Força é importante para os esportes?

Como potência é um fator determinante no desempenho de muitos esportes, otimizá-la pode ser de grande importância para um atleta (30-35).

Pesquisas identificaram que a taxa de desenvolvimento de força está diretamente ligada ao desempenho durante saltos (2-8), tiros de velocidade (9), ciclismo (10), levantamento de peso (5, 6) e até mesmo melhor desempenho no swing do golfe (11) – sugerindo que melhor taxa de desenvolvimento de força pode levar a melhor desempenho esportivo.

Além disso, velocistas de elite demonstraram possuir maior taxa de desenvolvimento de força do que velocistas bem treinados (9). Em conjunto, essa informação sugere que a taxa de desenvolvimento de força pode ser um contribuinte importante na performance esportiva.

• Taxa de desenvolvimento de força está conectada a maiores performances no salto, tiro de velocidade, ciclismo, levantamento de peso e swing do golfe.
• Velocistas de elite têm melhor taxa de desenvolvimento de força do que os bem treinados.
• Atletas treinados em potência têm maior taxa de desenvolvimento de força do que os não treinados em potência (36).
• Atletas treinados em potência têm maior taxa de desenvolvimento de força do que atletas de resistência (endurance) (36).

 

Como calcular a Taxa de Desenvolvimento de Força

A taxa de desenvolvimento de força é uma expressão da força explosiva, é medida em Newtons por segundo ao quadrado (N/s²).

Pode ser calculada para contrações musculares isométricas, concêntricas e excêntricas, com as 2 últimas referidas de outra maneira nas pesquisas como fases de aceleração “positiva” e “negativa” do ciclo alongamento-encurtamento (2, 3).

Um estudo sugere que a taxa de desenvolvimento de força negativa (excêntrica) é um preditor melhor do desempenho no salto que a concêntrica (positiva), porque ela soma várias propriedades intrínsecas do músculo e tendões durante um momento chave (2). No entanto, isso ainda tem de ser validado por outras pesquisas.

Múltiplas medidas da taxa de desenvolvimento de força têm sido desenvolvidas a fim de medir vários componentes da performance durante movimento isométricos e dinâmicos:

• Taxa de Desenvolvimento de Força Média ou Índice de Explosividade (IES) (2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 37, 38).
• Intervalo de tempo da Taxa de Desenvolvimento de Força (11, 39).
• Taxa de Desenvolvimento de Força Instantânea (40, 41).
• Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força ou Máxima (4, 5, 7, 19, 11, 36, 42).
• Tempo para alcançar o Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força (7, 11).

 

Taxa de Desenvolvimento de Força Média

Esse valor é idêntico ao Índice de Explosividade discutido por Zatsiorsky (37) e é calculado ao dividir o pico de força pelo tempo necessário para alcança-lo (39).

(N.T: Índice de Explosividade, do inglês Index of Explosiveness – IES).

No entanto, essa forma de medição demonstrou possuir níveis mais baixos de confiabilidade (N.T: Reliability) em comparação ao Intervalo de tempo da Taxa de Desenvolvimento de Força e o Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força (39). Esses níveis mais baixos de confiabilidade podem estar associados com o tempo que cada atleta leva para alcançar o pico de força, já que nem todos irão alcança-la no mesmo espaço de tempo.

Portanto, medir a taxa de desenvolvimento de força usando intervalos de tempo pré-determinados pode acomodar essas variações.

Como calcular a Taxa de Desenvolvimento de Força Média – Exemplo:

Taxa de Desenvolvimento de Força Média [N/s²] = Pico de Força [N] / Tempo para alcançar o pico de força [s]

 

Intervalo de tempo da Taxa de Desenvolvimento de Força

Embora essa medida seja efetivamente a mesma da média, é calculada em vários intervalos de tempo.

Ex.: 0-30, 0-50, 0-90, 0-100, 0-200 e 0-250 milissegundos (39).

Esse valor simplesmente representa a mudança na força dividida pela mudança no tempo. É calculado ao dividir a força ao final do intervalo de tempo pela sua duração (39). Note que quando calcular a taxa de desenvolvimento de força, o tempo deveria ser calculado em segundos, não em milissegundos.

Como calcular o Intervalo de Tempo da Taxa de Desenvolvimento de Força – Exemplo:

Calcular em um intervalo de tempo de 0-30 milissegundos.

Taxa de Desenvolvimento de Força [N/s²] = Mudança na Força [N] / Mudança no Tempo [s]

Taxa de Desenvolvimento de Força [N/s²] = Força aos 30 milissegundos [N] / Intervalo de tempo de 0,03 segundos [s]

Taxa de Desenvolvimento de Força [N/s²] = 50N / 0,03 s

Taxa de Desenvolvimento de Força [N/s²] = 1666

Tabela: Cálculos do Intervalo de Tempo da Taxa de Desenvolvimento de Força para a puxada isométrica (barra posicionada no meio da coxa).

(N.T: Exercício mostrado anteriormente).

O profissional deveria selecionar os intervalos de tempo que quer usar baseado na natureza do exercício.

Por exemplo: Se o exercício tem um movimento com um ciclo alongamento-encurtamento rápido (como um sprint: 80-90 milissegundos), então pode ser sugerido intervalos de tempo ≤ 100 milissegundos (0-50, 0-90 e 0-100 milissegundos).

Além disso, os intervalos de tempo iniciais (< 100 ms) são frequentemente referidos como fase inicial da taxa de desenvolvimento de força, enquanto que intervalos de tempo > 100 ms são referidos como fase tardia da taxa de desenvolvimento de força.

 

Taxa de Desenvolvimento de Força Instantânea

Esse valor é medido ao usar a inclinação tangencial máxima entre dois pontos de dados adjacentes. Em outras palavras, o dado é gravado usando intervalos de tempo de 1 milissegundo (ms) e a partir disso a mudança na força é dividida pela mudança no tempo a cada intervalo de tempo de 1 milissegundo.

Já que esse valor da taxa de desenvolvimento de força é calculado a cada 1 ms, ele fornece uma medida muito precisa.

 

Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força (ou Máxima Taxa de Desenvolvimento de Força)

Esse valor é tão simples quanto parece, é a maior quantidade de taxa de desenvolvimento de força produzida durante o movimento.

Comumente o valor é identificado ao medir o pico da taxa de desenvolvimento de força durante numerosas janelas de amostragem de 1, 2, 5, 10, 20, 30 e 50 milissegundos (39, 40).

Por exemplo: Se o preparador físico selecionou uma janela de amostragem de 5 ms, ele vai medir o pico a cada 5 milissegundos (0-5, 5-10, 10-15 e assim por diante). Então simplesmente vai identificar o maior valor encontrado – esse será o pico da taxa de desenvolvimento de força.

Embora todas estas janelas de amostragem tenham sido reportadas como sendo medidas confiáveis, a de 20 milissegundos demonstrou ser a mais confiável.

A tabela a seguir mostra como identificar o pico da taxa de desenvolvimento de força durante um exercício isométrico.

Cálculos do Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força usando uma janela de amostragem de 50 milissegundos.

(N.T: Ao final, na última linha da tabela, onde se calcula a média da taxa de desenvolvimento de força: Divide-se o maior valor da força encontrado pelo tempo em segundos, não em milissegundos, para tanto basta transformar de milissegundos para segundos).

A partir desses dados, o profissional é capaz de calcular o pico da taxa de desenvolvimento de força, o tempo para chegar no pico e a média da taxa de desenvolvimento de força.

Essas variáveis são ferramentas úteis para comparar um grupo de atletas, a fim de identificar quem são os melhores e os piores em desenvolver força rapidamente.

 

Tempo para alcançar o Pico da Taxa de Desenvolvimento de Força

Como mostrado na última tabela, esse valor é bastante direto. É útil para medir o desempenho, já que fornece ao profissional informação em quão rápido o atleta é capaz de alcançar a máxima força explosiva (isto é, o pico da taxa de desenvolvimento de força).

Diminuir o tempo do atleta em alcançar o pico da taxa de desenvolvimento de força permitirá produzir maiores forças em menores períodos de tempo e, portanto, aumentar sua capacidade de explosão e desempenho esportivo em geral.

 

Validade (Validity) e Confiabilidade (Reliability).

A taxa de desenvolvimento de força e suas várias medidas (Média, Intervalo de Tempo, Pico e Tempo para alcançar o Pico) têm demonstrado ser uma ferramenta válida e confiável para avaliar a força explosiva (11, 39).

No entanto, as medidas mais confiáveis para avaliar a taxa de desenvolvimento de força parecem ser qualquer uma das amostras de intervalo de tempo (0-30, 0-50, 0-90, 0-100, 0-150, 0-200, 0-250 milissegundos) e o pico da taxa de desenvolvimento de força usando as janelas de 20 milissegundos (20).

É, portanto. recomendável que essas 2 variáveis devam ser preferíveis quando se for medir a taxa de desenvolvimento de força.

 

Aplicação Prática: Como melhorar a Taxa de Desenvolvimento de Força

Aumentar a taxa de desenvolvimento de força, enquanto se reduz simultaneamente o tempo em que ocorre o pico da taxa de desenvolvimento de força irá resultar numa mudança para a esquerda e para cima na curva do gráfico da relação força-tempo.

Essa mudança para esquerda e para cima permite ao atleta produzir maiores forças em um período de tempo encurtado, melhorando sua capacidade explosiva.

(N.T: Gráfico da mudança na curva do gráfico força-tempo após um treinamento bem sucedido).

Frequentemente é sugerido que os atletas precisam treinar em várias seções ao longo da curva força-tempo se o que se deseja são mudanças na taxa de desenvolvimento de força. Ao treinar somente em uma parte da curva (Ex.: Força máxima) é provável que o atleta irá melhorar sua performance somente nessa parte do modelo.

Por exemplo, treinar somente a força máxima pode levar a uma melhora na produção de força, mas também pode resultar em um aumento no tempo para alcançar essa força.

Como programas de treinamento que combinam força e potência têm repetidamente mostrado aumentar o desempenho esportivo, mais do que treinar apenas uma dessas duas qualidades (43), não é surpresa que a maior parte dos profissionais do exercício usem comumente uma abordagem abrangente dentro de sua programação.

(N.T: Gráfico da curva força-tempo após o treino de elementos específicos).

Os seguintes tipos de treinamento demonstraram melhorar a taxa de desenvolvimento de força:

• Treinamento contra resistência (44, 45, 46, 47, 48).
• Treinamento balístico (49, 50, 51, 52).
• Levantamento de peso olímpico (53).
• Treinamento pliométrico (50, 54, 55, 56).
• Treinamento de equilíbrio (57, 58).

No entanto, somente os listados abaixo demonstraram melhoras na taxa de desenvolvimento de força de atletas:

• Treinamento contra resistência (59, 60, 61, 62, 63).
• Treinamento balístico (51, 52).

Portanto, enquanto numerosos métodos de treinamento demonstraram melhorar a taxa de desenvolvimento de força de indivíduos mais velhos e destreinados, pouca pesquisa mostrou melhoras em indivíduos treinados ou atletas.

 

Conclusão

A Taxa de Desenvolvimento de Força é uma medida confiável da força explosiva, com maiores valores ligados a melhor desempenho esportivo.

Melhoras são provavelmente o resultado de aumento na rigidez musculotendínea, produção aumentada de força através de mudanças no tipo de fibra (de tipo I para tipo IIA) e aumento no drive neural.

Os valores mais confiáveis para mensurar esse componente de performance parece ser calcular a taxa de desenvolvimento de força em vários intervalos de tempo e o pico usando janelas de amostragem de 20 milissegundos.

Embora vários métodos de treinamento tenham demonstrado melhora na performance (contra resistência, balístico, levantamento de peso olímpico, pliométrico e de equilíbrio), somente o treinamento contra resistência e o balístico provaram aumentar a taxa de desenvolvimento de força em atletas e indivíduos treinados.  

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Artigo original: Rate of Force Development (RFD).