Influência do comprimento muscular e do tipo de contração na fadiga neuromuscular : da análise linear à análise de complexidade de sinais mecânicos e eletrofisiológicos

Abstract

A fadiga neuromuscular é um fenômeno multifatorial que envolve processos centrais e periféricos do sistema neuromuscular, caracterizando-se pela redução da capacidade de gerar força em decorrência de interações metabólicas, eletrofisiológicas e neurais devido atividade prolongada. Entre os fatores determinantes, o comprimento muscular e o tipo de contração merecem destaque por influenciarem diretamente a eficiência mecânica e os mecanismos de fadiga. O comprimento muscular afeta a sobreposição dos filamentos de actina e miosina, enquanto o tipo de contração define o padrão de recrutamento das unidades motoras e o estresse mecânico sobre as fibras. A estimulação elétrica neuromuscular (NMES) é amplamente empregada em contextos clínicos e esportivos para fortalecimento e recuperação muscular. Contudo, as contrações evocadas pela NMES são mais fatigantes e potencialmente mais danosas que as voluntárias, devido ao recrutamento sincrônico e fixo das unidades motoras. Além disso, o comprimento muscular exerce influência determinante sobre a fatigabilidade: comprimentos mais curtos reduzem torque e custo metabólico, enquanto comprimentos mais longos aumentam a produção de torque, mas aceleram o aparecimento da fadiga. O primeiro estudo desta tese (“Hip and knee joint angles determine fatigue onset during quadriceps neuromuscular electrical stimulation”) demonstrou experimentalmente que a fatigabilidade induzida pela NMES depende fortemente da posição articular, reforçando a importância de ajustar o posicionamento dos membros para equilibrar torque e resistência à fadiga. O segundo estudo (“Effect of muscle length on maximum evoked torque, discomfort, fatigue, and strength adaptations during electrical stimulation in adult populations: a systematic review”) sintetizou as evidências disponíveis e confirmou que a NMES aplicada em comprimentos intermediários a longos gera maior torque e melhores adaptações de força, embora com maior fatigabilidade. Em contrapartida, a estimulação em comprimentos curtos reduz a fadiga, mas também limita o torque e os ganhos de força. Assim, o comprimento muscular se apresenta como variável ajustável que pode ser otimizada conforme o objetivo clínico ou esportivo. O terceiro estudo (“The effect of squat jumps vs. drop jumps on neuromuscular fatigue: Integrating submaximal tests and nonlinear analyses into conventional approaches”) investigou como diferentes tipos de contração influenciam a fadiga durante exercícios voluntários. Os resultados mostraram que o drop jump, de natureza pliométrica, induziu maior fadiga periférica e dor muscular tardia, enquanto o squat jump, predominantemente concêntrico, gerou fadiga mais central e metabólica. Para uma análise mais abrangente, o estudo integrou métricas lineares tradicionais a abordagens não lineares, como entropia amostral e análise multifractal, revelando que a fadiga está associada à perda de complexidade fisiológica, isto é, à redução da variabilidade e da adaptabilidade do sistema neuromuscular. Em conjunto, os três estudos formam um arcabouço integrativo que conecta perspectivas mecânicas, eletrofisiológicas e computacionais sobre a fadiga. Os dois primeiros elucidem como o comprimento muscular e a configuração articular modulam a relação entre torque e fadiga durante a NMES, enquanto o terceiro amplia essa análise para exercícios voluntários, evidenciando como o tipo de contração afeta os mecanismos de fadiga e a complexidade dos sinais. Ao integrar análises lineares e não lineares, esta tese propõe uma visão multidimensional da fadiga como um processo adaptativo, e não meramente degenerativo. As implicações práticas estendem-se à otimização de protocolos individualizados de treinamento e reabilitação, contribuindo para aprimorar o desempenho, prevenir lesões e aproximar achados laboratoriais de resultados funcionais em ciências do movimento humano.