Cross-education (educação cruzada) é o termo dado ao aumento da força, e potencialmente mesmo tamanho, de um membro oposto depois de treinar apenas um membro.
Por exemplo, digamos que você treinou apenas seu braço esquerdo com flexão de bíceps com halteres pelos próximos meses.
Antes e depois de fazer isso, você mede o tamanho de ambos os seus bíceps.
Este braço esquerdo, o braço que você treinou, é claro, experimentaria aumentos em força e tamanho. No entanto, apesar de não treinar o braço direito, ele também provavelmente experimentará alguns aumentos na força e talvez até mesmo algum tamanho.
Isso é educação cruzada. Existem muitos outros sinônimos para educação cruzada, como o efeito contralateral, transferência entre membros, transferência bilateral e muitos outros.
Tenho certeza de que muitos estão questionando os mecanismos por trás da educação cruzada. Como é possível treinar APENAS um membro resulte em força e potencialmente ganhos de tamanho no membro oposto que você não treinou?
Exploramos os mecanismos potenciais um pouco mais tarde, mas primeiro, vamos explorar quanto ganho de força e tamanho podemos esperar com o efeito de educação cruzada.
Vamos primeiro explorar os ganhos de força.
Ganhos de FORÇA na Educação Cruzada
Uma meta-análise de Manca et al. [1] nos dá uma visão sobre essa área.
A propósito, meta-análises são estudos que combinam os resultados de inúmeros estudos individuais.
31 estudos foram incluídos nesta meta-análise. A duração média desses estudos foi de cerca de 5 semanas e meia. Mas eles variaram de apenas 3 semanas a 12 semanas de duração. Portanto, tenha isso em mente ao interpretar os resultados.
Com base nos 31 estudos, o membro oposto não treinado (que poderia ser os músculos de um braço ou perna) experimenta um aumento de 11,9% na força.
Imediatamente, podemos ver que este é um aumento significativo na força.
Mas seria útil saber o aumento de força para o membro treinado, pois isso nos permitiria fazer comparações entre as duas porcentagens.
Infelizmente, esta meta-análise não relatou o aumento médio de força para o membro treinado.
No entanto, a partir dos 31 estudos, decidi sair e coletar os aumentos percentuais na força para o membro treinado.
Observe que essa não é exatamente a maneira como as meta-análises fazem, há um pouco mais de detalhes. Mas isso deve nos dar uma ideia aproximada do que estamos procurando.
Dos 31 estudos, havia 5 estudos dos quais não consegui obter os dados. Isso foi porque eu não consegui ter acesso ao artigo ou porque eles não relataram o aumento de força para o membro treinado.
Dos 26 estudos, em média, treinar um membro resultou em um aumento de 27,6% na força para esse membro.
Juntando tudo, treinar um membro aumenta a força desse membro em 27,6%, enquanto aquele membro oposto que você não treinou experimenta um aumento de 11,9% na força.
Não devemos nos empolgar com esses números, já que os 31 estudos desses números são bastante divergentes.
Alguns estudos fizeram com que os participantes treinassem os músculos de um lado da parte superior do corpo, outros fizeram com que os participantes treinassem os músculos de um lado da parte inferior do corpo.
Os modos de contração também variaram. Alguns estudos usaram exercícios típicos que envolvem fases concêntricas e excêntricas, chamados exercícios isotônicos. Alguns usaram apenas treinamento concêntrico, outros com apenas treinamento excêntrico e até mesmo alguns com treinamento apenas isométrico.
Felizmente, essa meta-análise incluiu subanálises que analisaram essas várias áreas.
Ao isolar os estudos que analisaram o treinamento de um lado da parte superior do corpo, o lado treinado experimentou um aumento de 24,3% na força, enquanto o lado não treinado experimentou um aumento de 9,4% na força.
Ao isolar os estudos que analisaram o treinamento de um lado da parte inferior do corpo, o lado treinado experimentou um aumento de 30,9% na força, enquanto o lado não treinado experimentou um aumento de 16,4% na força.
Observe que os aumentos percentuais dados para o lado treinado são da minha análise detalhada anteriormente, não da meta-análise. No entanto, é evidente que o efeito de educação cruzada é mais pronunciado com a parte inferior do corpo.
Para o tipo de contração, treinar um lado do seu corpo isometricamente resultou em um aumento de 22,9% na força isométrica para esse lado. O lado não treinado experimentou um aumento de 8,2% na força isométrica.
Treinar um lado do seu corpo concentricamente resultou em um aumento de 11,3% na força concêntrica para o lado não treinado do corpo. Infelizmente, dos 26 estudos que avaliei, nenhum olhou apenas para o treinamento concêntrico, então não consegui calcular o aumento médio para o membro treinado.
Treinar um lado do seu corpo excentricamente resultou em um aumento de 17,7% na força excêntrica para o lado não treinado do seu corpo. Infelizmente, dos 26 estudos que avaliei, apenas 3 olharam apenas para o treinamento excêntrico, e o aumento percentual de cada um variou dramaticamente, o que significa que não era sensato calcular a média deles. Portanto, o aumento do membro treinado não pôde ser calculado.
O treinamento isotônico resultou em um aumento de 15,9% na força para o membro não treinado. O lado treinado, com base na minha análise, experimentou um aumento de 33,1% na força.
No geral, sobrecarregar excentricamente um lado do seu corpo resulta em relativamente o maior efeito de educação cruzada.
A meta-análise também encontrou alguma correlação entre a força adquirida no membro treinado e a força adquirida no membro não treinado. Implicando que quanto maior o ganho de força que você experimenta para o seu membro treinado, maior o ganho de força que o membro não treinado experimentaria.
Educação Cruzada e Tamanho Muscular
Vamos agora passar para o tamanho muscular.
Infelizmente, não há meta-análises que analisam a educação cruzada e o tamanho muscular.
Mas, no entanto, saí e procurei o máximo de estudos que pude, avaliando como treinar um membro pode afetar o tamanho do membro oposto não treinado.
Encontrei 11 estudos. Destes, 4 descobriram que o membro não treinado experimentou crescimento (Brown et al., Bezzera et al., Magnus et al. e Beyer et al.). Mas os 7 restantes não encontraram crescimento do membro não treinado (Houston et al., Goodwill et al., Latella et al., Boyes et al., Fathling et al.,Krotkiewski et al., e Young et al.).
Curiosamente, desses 7 estudos, 3 deles também não encontraram crescimento do membro treinado (Houston et al., Goodwill et al. e Latella et al.). Em outras palavras, os protocolos usados nesses três estudos provavelmente não foram suficientes para induzir hipertrofia.
Os outros quatro estudos encontraram o crescimento do membro treinado, mas nenhum crescimento do membro não treinado.
Então, ao olhar para as evidências atuais, embora algumas evidências sugiram que o membro não treinado não experimenta crescimento, temos 4 estudos sugerindo que o crescimento pode ocorrer em um membro não treinado.
Vamos ter uma rápida visão geral desses quatro estudos, na esperança de tirar algumas conclusões.
Brown et al. [2] tiveram 14 homens idosos não treinados realizando flexões unilaterais do cotovelo, por 2-4 séries, três vezes por semana durante 12 semanas.
A área transversal dos flexores de cotovelo treinados aumentou 17,4%, enquanto a área transversal dos flexores de cotovelo não treinados aumentou 7,2%.
Bezzera et al. [3]tiveram 10 indivíduos não treinados realizando extensões isométricas máximas do joelho com a perna direita três vezes por semana durante 6 semanas.
Infelizmente, eles não forneceram os números reais, mas apresentaram um gráfico. Olhando para o gráfico, podemos ver que, como esperado, a perna direita experimentou aumentos na área transversal do quadríceps. Para a perna esquerda, embora não tenha sido classificada como estatisticamente significativa, ainda podemos ver que houve pequenos aumentos na área transversal do quadríceps.
Magnus et al. [4] dividiram 23 assuntos não treinados em um grupo de treinamento ou controle. O grupo de treinamento treinou um lado do corpo com uma variedade de exercícios de ombro, três vezes por semana durante 4 semanas.
A espessura do supraespinhal e do deltoide anterior aumentou significativamente para o lado treinado. O membro não treinado não experimentou nenhum crescimento supraespinhal, mas houve algum crescimento deltóide anterior, apesar de não ser estatisticamente significativo.
Beyer et al. [5] dividiram 17 homens não treinados em um grupo de treinamento ou grupo de controle. O grupo de treinamento treinou sua perna dominante com as extensões de perna unilaterais por 3 sets, três vezes por semana durante 4 semanas.
A espessura, bem como a área da seção transversal, foram medidas para o vasto lateral e reto femoral. Como esperado, foram observados aumentos significativos para todas as medidas feitas na perna treinada. Para a perna não treinada, embora os aumentos não tenham sido estatisticamente significativos, podemos ver alguns aumentos nas medições. Principalmente com a espessura e a área da seção transversal do vasto lateral
Então, no geral, temos algumas evidências de que um membro não treinado pode crescer em resposta ao treinamento do membro oposto.
Mas, a quantidade de crescimento não parece ser muito, apenas parece ser um ligeiro aumento no tamanho muscular.
Além disso, os 4 estudos foram realizados em indivíduos não treinados.
Embora eu não tenha conseguido encontrar nenhuma pesquisa sobre indivíduos treinados, acho que é muito provável que eles experimentem aumentos menores no tamanho muscular, ou talvez até mesmo nenhum crescimento com a educação cruzada.
Educação Cruzada e Imobilização
Uma das aplicações reais do efeito de educação cruzada é quando você machuca um lado do seu corpo. Se a sua lesão for grave o suficiente, pode ser necessário colocá-la em um gesso, o que significa que está imobilizada.
Imobilizar um membro por um longo período geralmente resulta em força e diminuição de tamanho para os músculos desse membro imobilizado.
Treinar o membro que não está imobilizado pode ajudar a atenuar qualquer perda de força e tamanho que possa ter ocorrido no membro oposto imobilizado, graças ao efeito de educação cruzada.
Nenhum dos estudos que analisamos até agora neste vídeo fez com que os participantes imobilizassem seu membro não treinado, em todos os estudos, os participantes continuaram usando seu membro não treinado na vida normal.
No entanto, existem estudos que investigam o efeito de educação cruzada quando o membro oposto não treinado é colocado em um gesso.
Um artigo de revisão de Andrushko et al. [6]avaliou a pesquisa nesta área.
5 estudos investigaram como treinar um braço pode afetar a força e o tamanho de um braço imobilizado oposto. Todos esses 5 estudos também tinham um grupo controle para fins de comparação. Esses grupos de controle tinham um braço imobilizado, mas não treinaram nenhum de seus braços.
Observe, eu estou realmente dizendo braço. Até onde eu sei, não há estudos avaliando os efeitos da educação cruzada quando uma perna está imobilizada.
Ganhos de Força
Vamos primeiro olhar para a força.
Ao calcular a média dos 5 estudos, os grupos de treinamento experimentaram um aumento de 26% na força para o braço treinado. Para o braço não treinado imobilizado oposto, eles experimentaram um aumento de 4,6% na força.
Os grupos de controle, em média, experimentaram uma diminuição de 2,5% na força para seu braço não imobilizado e uma diminuição de 13,3% para seu braço imobilizado.
Portanto, a educação cruzada não apenas atenuou a perda de força para o braço imobilizado, mas também ajudou a aumentar a força.
Agora, esses 5 estudos foram realizados em indivíduos não treinados. Eu acho que é altamente provável que, se eles fossem bem treinados, a educação cruzada provavelmente não aumentaria a força. Mas provavelmente iria de alguma forma atenuar qualquer perda de força com a imobilização.
Tamanho do Músculo
Passando para o tamanho muscular, os grupos de treinamento experimentaram um aumento de 3,9% no tamanho para o braço treinado e um aumento de 0,2% no tamanho para o braço imobilizado não treinado oposto.
Os grupos de controle experimentaram uma diminuição de 0,6% no tamanho do braço não imobilizado, enquanto seu braço imobilizado diminuiu em tamanho em 3,8%.
Portanto, treinar um braço foi eficaz, pois praticamente manteve o tamanho do braço imobilizado oposto.
Novamente, lembre-se, os assuntos não foram treinados. Com assuntos treinados, não tenho certeza se treinar um membro seria eficaz na manutenção da massa muscular de um membro imobilizado, mas provavelmente seria de alguma forma minimizar as reduções no tamanho muscular.
Mecanismos por trás da educação cruzada
Ok, vamos agora explorar os possíveis mecanismos por trás do efeito de educação cruzada.
Tamanho do Músculo
Vamos começar com o tamanho dos músculos.
Há duas hipóteses que eu encontrei. A primeira hipótese está relacionada aos hormônios[7],a segunda está relacionada à atividade do espelho[8].
Vamos explorar a primeira hipótese.
O crescimento muscular pode ser simplesmente pensado como resultado da síntese de proteínas musculares que excede a quebra da proteína muscular ao longo do tempo.
No nível celular, um aumento na síntese de proteínas, bem como uma diminuição na quebra de proteínas, é resultado de várias vias de sinalização.
As vias de sinalização são onde várias proteínas interagem de forma de reação em cadeia e, no nosso caso, resultariam na síntese de proteínas. Ou, mais simplesmente, a criação das proteínas que tornam nossos músculos maiores.
Além disso, algumas proteínas, como parte das vias de sinalização, podem inibir a ativação de outras proteínas. Por exemplo, uma proteína pode inibir uma proteína que está envolvida na quebra de proteínas.
Uma via específica envolvida na hipertrofia muscular é a via PI3K/AKT/mTOR.
Uma proteína chamada PI3K ativa uma proteína chamada Akt. Akt então ativa o mTORc1, que é um complexo proteico. O mTORc1 pode ativar o S6K1. S6K1 então inicia a síntese de proteínas em ribossomos. Os ribossomos podem ser considerados a fábrica na qual as proteínas são criadas.
Essa via específica também pode diminuir a decomposição de proteínas. Acredita-se que o Akt inibe as proteínas FOXO. Essas proteínas FOXO estão envolvidas na quebra de proteínas.
Devo observar que esta é uma visão bastante simplificada desse caminho. Mas para este vídeo, será suficiente.
Então, como são iniciadas as vias de sinalização?
Uma maneira é através dos hormônios.
Levantar pesos eleva temporariamente os níveis de vários hormônios anabolizantes, como hormônio do crescimento, IGF-1 e testosterona.
Acredita-se que o hormônio do crescimento exerça principalmente seus efeitos anabólicos através da estimulação da produção de IGF-1 a partir do fígado. O IGF-1 se liga aos receptores de IGF-1 na membrana das fibras musculares. Essa ligação inicia o caminho PI3K/AKT/mTOR.
Da mesma forma, me deparei com evidências sugerindo que a testosterona também poderia desempenhar um papel no início dessa via [9] através de uma ligação a um receptor diferente. Além disso, acredita-se que a testosterona se ligue aos receptores de andrógenos dentro da fibra muscular. Acredita-se também que este evento desempenhe um papel na estimulação do crescimento muscular.
Ao realizar o treinamento de resistência unilateral, esses hormônios anabólicos poderiam ser liberados na circulação e poderiam potencialmente, através dos eventos que acabamos de discutir, induzir o crescimento no membro oposto não treinado.
No entanto, há limitações notáveis para este mecanismo proposto.
Exercícios multiarticulares, que envolvem grandes quantidades de massa muscular, resultam na circulação desses hormônios anabolizantes.
Exercícios de articulação única, como os que seriam usados durante o treinamento unilateral na esperança de provocar um efeito de educação cruzada, dificilmente, se é que resultam na circulação de hormônios anabolizantes [10]
Além disso, mesmo que exercícios unilaterais de articulação única resultassem na circulação de hormônios anabólicos, não parece haver muita correlação [11] entre respostas hormonais agudas e hipertrofia muscular.
O que significa que, apesar da lógica por trás da razão pela qual as elevações induzidas pelo exercício nos hormônios anabólicos podem contribuir para o crescimento, o peso das evidências atuais sugere que os programas de treinamento que provocam altas elevações desses vários hormônios anabolizantes dificilmente, se é que produzem, maior crescimento muscular do que os programas de treinamento que não provocam elevações.
Para a segunda hipótese.
A atividade do espelho refere-se aos fenômenos que, durante o treinamento de resistência unilateral, o músculo oposto correspondente que não está sendo treinado experimenta uma ligeira ativação.
Magnus et al. [4] descobriram que durante o treinamento isométrico para um bíceps braquial, o bíceps braquial oposto não sendo treinado (que foi imobilizado) foi ativado em 3,1% do bíceps braquial sendo treinado.
Da mesma forma, durante o treinamento isométrico para o tríceps braquial, o tríceps braquial oposto não sendo treinado (que foi imobilizado) foi ativado em 6,1% do tríceps braquial sendo treinado.
Outro estudo de Andrushko et al. [11]descobriu que durante o treinamento unilateral do flexor do pulso, os flexores do pulso oposto não sendo treinados (que foram imobilizados) foram ativados em 5,6% de sua contração voluntária máxima.
Então, parece haver algo acontecendo durante o treinamento unilateral que resulta no membro oposto passando por alguma ativação.
No entanto, é muito leve, e não tenho certeza se esse nível de ativação seria suficiente para induzir o crescimento muscular.
Durante a vida cotidiana, as pessoas provavelmente experimentam esse nível de ativação ou até um pouco mais de músculos numerosos durante tarefas simples. Mas, é claro, esses eventos geralmente não resultam em hipertrofia.
Em última análise, ambas as hipóteses têm suas limitações, mas não acho que possamos descartar completamente ambas.
Mais pesquisas seriam necessárias nesta área.
Ganhos de Força
E os mecanismos por trás do aumento da força de um membro não treinado?
Conforme estabelecido, embora o membro não treinado possa aumentar de tamanho, o crescimento não é significativo. Portanto, o crescimento muscular provavelmente não pode explicar uma grande parte do ganho de força significativo observado naquele membro não treinado.
Assim, as adaptações no sistema nervoso central (que é o cérebro e a medula espinhal) provavelmente explicam isso.
Para entender essas possíveis adaptações, primeiro precisamos de uma compreensão básica de como o sistema nervoso interage com seus músculos.
A razão pela qual os músculos se contraem é porque eles recebem sinais elétricos que se originam do cérebro. Existem dois neurônios (também chamados de células nervosas) neste sistema, um neurônio motor superior e um neurônio motor inferior.
Os neurônios motores superiores se originam no cérebro (que são os hemisférios do cérebro) e terminam principalmente em uma região específica da medula espinhal. Os neurônios motores inferiores se originam principalmente da medula espinhal e terminam em um músculo.
Como acabamos de mencionar, o cerebro consiste em dois hemisférios. O hemisfério direito controla os músculos do lado esquerdo do corpo, enquanto o hemisfério esquerdo controla os músculos do lado direito do corpo
Vamos ver os eventos simplificados de contrair seu bíceps esquerdo.
Os neurônios motores superiores, originários do hemisfério direito do cerebro, enviam um sinal elétrico ao longo de seu comprimento. Em uma área onde a medula está localizada, alguns neurônios motores superiores cruzam para o lado oposto do corpo. Outros neurônios motores superiores continuam do mesmo lado.
Na medula espinhal, independentemente de os neurônios motores superiores cruzarem, eles podem transmitir o sinal elétrico para os neurônios motores inferiores.
Uma vez que esses neurônios motores inferiores ficam suficientemente excitados, eles enviam os sinais elétricos ao longo de seu comprimento e transmitem o sinal para o músculo que inervam. Que no nosso exemplo é o bíceps esquerdo. O sinal elétrico dentro do bíceps acaba por fazer com que ele se contraia.
Os neurônios motores superior e inferior têm nomes.
As fibras dos numerosos neurônios motores superiores que descem do cerebro são conhecidas coletivamente como trato corticoespinhal.
Cortico refere-se ao córtex cerebral, esta é a camada externa do cérebro, que é a localização de onde os neurônios motores superiores se originam. A espinha dorsal, é claro, refere-se à coluna vertebral, que é onde os neurônios motores superiores terminam principalmente.
Os neurônios motores inferiores que recebem sinais do trato corticospinal e, posteriormente, transmitem esses sinais para fibras musculares contratantes são chamados de neurônios motores alfa.
Conforme estabelecido, o trato corticospinal se origina no córtex cerebral.
Em última análise, existem inúmeras regiões do córtex cerebral que desempenham um papel na causa da contração muscular.
Um artigo de revisão de Frazer et al. [12]sugere que o córtex pré-motor dorsal, a área motora suplementar e o córtex cingulado de um lado do córtex cerebral têm fortes conexões com a zona homóloga no córtex cerebral oposto.
O que significa que existem conexões entre o córtex pré-motor dorsal direito e esquerdo, conexões entre a área motora suplementar direita e esquerda e conexões entre o córtex cingulado direito e esquerdo.
Lembre-se, ao treinar apenas um lado do seu corpo, um hemisfério do seu cérebro e, portanto, o córtex cerebral estaria ativo.
As adaptações que ocorrem nas regiões ativadas de um hemisfério, particularmente as regiões que acabamos de discutir, podem ser um pouco transferidas para o hemisfério oposto através das conexões existentes.
Essa transferência de adaptações para o hemisfério não treinado, que controla o membro oposto não treinado, poderia de alguma forma resultar em aumento da força desse membro.
Outro mecanismo potencial por trás do ganho de força de um membro não treinado está relacionado ao aumento da excitabilidade ou diminuição da inibição do trato corticospinal associado a esse membro não treinado.
Para entender o que isso significa, primeiro precisamos entender a estrutura de um neurônio. Lembre-se, inúmeras fibras superiores do neurônio motor compõem o trato corticospinal.
Um neurônio tem um corpo celular, do qual os dendritos são uma extensão. Esses dendritos são os principais responsáveis por receber sinais de outros neurônios.
Um neurônio recebe muitos sinais de muitos neurônios. Se a maioria dos sinais que um neurônio recebe são inibitórios, então a probabilidade de o neurônio gerar um sinal elétrico é baixa. Por outro lado, se a maioria dos sinais que um neurônio recebe forem excitatórios, um sinal elétrico provavelmente será gerado. Este sinal é transmitido ao longo do axônio.
No axônio, existem estruturas chamadas bainhas de mielina. Eles permitem que os sinais elétricos viajem ao longo do neurônio mais rapidamente. À medida que continuamos ao longo do neurônio, podemos ver o axônio se ramificar. Essas filiais são chamadas de terminais axônicos. Os terminais axônicos essencialmente transmitem o sinal elétrico para outros neurônios.
Um aumento na excitabilidade corticoespinhal implicaria principalmente que os neurônios que comriam o trato corticospinal recebam mais sinais excitatórios dos neurônios com os quais se comunicam.
Isso significa que o músculo ao qual este trato corticospinal está associado (que no nosso caso é um músculo não treinado) receberá mais sinais, resultando em maior contração muscular (que é a mesma coisa que dizer que agora é mais forte).
Embora haja evidências de que encontrem um aumento na excitabilidade corticoespinhal com a educação cruzada, como observado no artigo de revisão de Frazer et al., existem inúmeros artigos que não encontraram efeito na excitabilidade corticospinal com a educação cruzada.
Na verdade, parece haver evidências mais fortes que apoiam uma diminuição na inibição corticoespinhal.
Uma diminuição na inibição corticoespinhal implicaria que os neurônios que comriam o trato corticospinal experimentariam sinais menos inibitórios dos neurônios próximos de suas dendritos. Essa diminuição da inibição tornaria mais provável que os neurônios disparassem um sinal elétrico, resultando em mais sinais para esse músculo não treinado, o que significa que é mais forte.
O último mecanismo potencial que analisaremos está relacionado à inibição inter-hemisférica.
A inibição interhemisférica refere-se aos fenômenos em que um hemisfério cerebral inibe o hemisfério cerebral oposto.
Um estudo descobriu que um aumento na força de um membro não treinado foi acompanhado por uma diminuição de 31% na inibição inter-hemisférica do hemisfério treinado para o hemisfério não treinado.
Isso implicaria que o hemisfério não treinado, como resultado da diminuição da inibição do outro hemisfério treinado, seria capaz de transmitir mais sinais elétricos que, em última análise, acabam no músculo não treinado.
No entanto, também há estudos que não encontraram impacto na inibição interhemisférica com a educação cruzada.
No final do dia, apesar dos potenciais mecanismos por trás do aumento de força de um membro não treinado serem mais estudados do que os aumentos de hipertrofia de um membro não treinado, mais pesquisas ainda são necessárias para entender completamente os mecanismos por trás dele.
