O consumo de bebida alcóolica e a privação de sono são situações frequentemente vivenciadas pela população mundial, inclusive por atletas. Seus efeitos isolados sobre as respostas cardiorrespiratórias, neuromusculares e hormonais apresentam resultados divergentes na literatura, enquanto o efeito combinado destas situações sobre estes parâmetros carece de evidências na literatura. A presente Dissertação de Mestrado procurou investigar o efeito da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho físico em adultos saudáveis. No Capítulo I, por meio de uma ampla revisão de literatura percebemos a existência de divergências sobre os efeitos isolados da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho cardiorrespiratório, neuromuscular e hormonal decorrentes destas situações. No entanto, não existem evidências de estudos sobre os efeitos combinados do consumo de bebida alcoólica e da privação de sono sobre parâmetros de desempenho físico. Assim, os resultados conflitantes sobre as respostas isoladas destas duas situações e as lacunas observadas quanto ao efeito combinado das mesmas incentivaram a elaboração de dois estudos originais para verificar: (1) os efeitos isolados e combinados da ingestão de bebida alcoólica e da privação de sono sobre as respostas anabólicas (testosterona), catabólicas (cortisol), nível de catecolaminas (adrenalina), frequência cardíaca e taxa de percepção ao esforço durante exercício aeróbio submáximo (Capítulo II); e (2) as respostas destas mesmas situações sobre a função neuromuscular (força, resistência e ativação muscular) dos extensores de joelho (Capítulo III). Dez sujeitos do sexo masculino (23,50 ± 3,37 anos; 70,20 ± 9,16 Kg; 174 ± 5,13 cm; 14,96 ± 3.27%; 44,8 ± 2,49 ml.kg-1min-1), após familiarização e situação controle (CON), foram submetidos a quatro situações de forma randomizada: (1) ingestão de placebo com sono normal (PLA + SON); (2) ingestão de álcool com sono normal (ALC + SON); (3) ingestão de placebo com privação de sono (PLA + PSO); (4) ingestão de álcool com privação de sono (ALC + PSO). Os participantes ingeriram álcool (1g/kg) por meio de cerveja comercial, enquanto a ingestão de placebo foi realizada com cerveja sem álcool no mesmo volume da situação com álcool. Após a ingestão da bebida, os sujeitos foram submetidos às situações denominadas sono normal e privação de sono, com duração de oito horas. Na manhã seguinte a cada um dos protocolos acima descritos, foram realizadas avaliações de intoxicação subjetiva, alcoolemia (BrAC), temperatura corporal, estado de hidratação (gravidade específica da urina), sintomas de ressaca, concentrações plasmáticas de glicose (GLI), cortisol (COR), testosterona (TES) e adrenalina (ADR), picos de torque isométrico (PTiso) e concêntrico (PTcon), ativação muscular do quadríceps durante as avaliações isométricas (ΣEMGiso) e concêntricas (ΣEMGcon) e respostas de frequência cardíaca (FC) e taxa de percepção ao esforço (TPE) durante exercício aeróbio submáximo. Em nenhuma situação foi observada presença de álcool no momento da avaliação. Não foi observado efeito significativo das intervenções sobre a temperatura corporal, COR, TES, ADR, PTiso, PTcon (p = 0,078), ΣEMGiso, ΣEMGcon, FC e TPE (p > 0,05). Houve efeito significativo das intervenções sobre: (1) sintomas de ressaca, em que observamos diferença entre as situações PLA + SON e ALC + PSO (p = 0,01) para o sintoma cansaço; (2) concentração plasmática de glicose, em que verificamos redução significativa na situação ALC + PSO comparado às situações CON (p = 0,01) e PLA + SON (p = 0,002); (3) estado de hidratação, em que observamos diferença significativa entre a situação CON e a situação PLA + SON (p = 0,01) e PLA + PSO (p = 0,008), apesar de que somente na situação CON os sujeitos estavam hipohidratados; (4) escala subjetiva de intoxicação (p = 0,01), porém diferenças entre elas não foram indicadas pelo teste post-hoc. Os resultados demonstram que a ingestão de álcool (1g/kg) e a privação de uma noite de sono, isoladas ou combinadas, não são capazes de promover mudanças significativas na função neuromuscular, nas respostas de cortisol, testosterona e adrenalina, bem como nas respostas de FC e TPE durante exercício aeróbio submáximo oito horas após a ingestão de álcool. No entanto, esta combinação apresenta redução na concentração plasmática de glicose e maior sensação de cansaço pela manhã em indivíduos saudáveis. Vale ressaltar que as características da amostra, bem como dose de álcool e tempo de privação de sono utilizado no presente estudo, tornam desaconselhável a transposição destes resultados para outros grupos ou contextos. / Alcohol intake and sleep deprivation are common situations in the world population, mainly in athletes. Isolated effects on cardiorrespiratory, neuromuscular and hormonal responses are confusing, while combined effects on these parameters remain unclear. This dissertation investigated the effects of alcohol intake and sleep deprivation on exercise performance. In the Chapter I, through an extensive review, isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation showed a series of disagreement on cardiorespiratory, neuromuscular and hormonal responses. However, there is a lack of evidences about the combined effects of alcohol consumption and sleep deprivation on exercise performance. Thereby, the unclear results about the isolated effects of these two situations on exercise performance and the literature gaps regarding their combined effects encouraged the development of two clinical trials to verify: (1) combined and isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation on anabolic (testosterone), catabolic (cortisol), level of catecholamine (epinephrine), heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise (Chapter II); and (2) the effects of both situations on neuromuscular function (strength and activation) of knee extensor muscles (Chapter III). A single-blinded, randomized and crossover study was conducted. Ten male subjects (23.5 ± 3.37 years; body mass: 70.2 ± 9.16 Kg; height: 174 ± 5.13 cm; body fat: 14.96 ± 3.27%; VO2máx: 44.8 ± 2.49 ml.kg-1.min-1), after familiarization and a control situation, performed four visits to the lab: (1) alcohol intake + normal sleep (ALC + SLE); (2) placebo intake + normal sleep (PLA + SLE); (3) alcohol intake + sleep deprivation (ALC + SDP); (4) placebo intake + sleep deprivation (PLA + SDP). Subjects drank a standard dose of alcohol (1g/kg) through commercial beer intake, while placebo consumption was performed with the same volume of the alcohol consumption situation by commercial non-alcohol beer intake. After drink consumption, subjects performed the situations sleep normal and sleep deprivation, with a period of eight hours. In the next morning, after both situations, measures of subjective intoxication, breath alcohol concentration (BrAC), body temperature, hydration status (urine specific gravity), hangover symptoms, plasma concentrations of glucose, (GLU), cortisol (COR), testosterone (TES) and epinephrine (EPI), isometric peak torque (PTiso), concentric peak torque (PTcon) and knee extensor muscle activation during isometric evaluation (ΣEMGiso) and concentric evaluation (ΣEMGcon), heart rate (HR) and rate of perceived exertion (RPE) responses were performed during a submaximal aerobic protocol. BrAC was 0 mg/L in all situations. No effects were observed on body temperature; COR; TES; EPI; PTiso; PTcon; ΣEMGiso; ΣEMGcon; HR and RPE (p > 0.05). There was a significant effect on: (1) hangover symptoms, where a significant difference between PLA + SLE and ALC + SDP was observed (p = 0.01) in the fatigue symptom; (2) a significant reduction in the plasma glucose concentration during ALC + SDP compared to CON (p = 0.01) and PLA + SLE (p = 0.002); (3) hydration status, where a significant difference between CON and PLA + SLE (p = 0.015) and PLA + SDP (p = 0.008) was observed, although only in the CON situation the subjects were dehydrated; (4) subjective intoxication (p = 0.010), although the post-hoc test did not show differences. Results showed that alcohol intake (1g/kg) and one night of sleep deprivation, isolated and combined, did not change neuromuscular function, cortisol, testosterone, epinephrine responses, heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise. However, alcohol intake + sleep deprivation decreased plasma glucose concentration and showed higher fatigue symptoms in the next morning in healthy subjects. Application of these results in other groups or situations is not advised due to sample and interventions characteristics.

O consumo de bebida alcóolica e a privação de sono são situações frequentemente vivenciadas pela população mundial, inclusive por atletas. Seus efeitos isolados sobre as respostas cardiorrespiratórias, neuromusculares e hormonais apresentam resultados divergentes na literatura, enquanto o efeito combinado destas situações sobre estes parâmetros carece de evidências na literatura. A presente Dissertação de Mestrado procurou investigar o efeito da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho físico em adultos saudáveis. No Capítulo I, por meio de uma ampla revisão de literatura percebemos a existência de divergências sobre os efeitos isolados da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho cardiorrespiratório, neuromuscular e hormonal decorrentes destas situações. No entanto, não existem evidências de estudos sobre os efeitos combinados do consumo de bebida alcoólica e da privação de sono sobre parâmetros de desempenho físico. Assim, os resultados conflitantes sobre as respostas isoladas destas duas situações e as lacunas observadas quanto ao efeito combinado das mesmas incentivaram a elaboração de dois estudos originais para verificar: (1) os efeitos isolados e combinados da ingestão de bebida alcoólica e da privação de sono sobre as respostas anabólicas (testosterona), catabólicas (cortisol), nível de catecolaminas (adrenalina), frequência cardíaca e taxa de percepção ao esforço durante exercício aeróbio submáximo (Capítulo II); e (2) as respostas destas mesmas situações sobre a função neuromuscular (força, resistência e ativação muscular) dos extensores de joelho (Capítulo III). Dez sujeitos do sexo masculino (23,50 ± 3,37 anos; 70,20 ± 9,16 Kg; 174 ± 5,13 cm; 14,96 ± 3.27%; 44,8 ± 2,49 ml.kg-1min-1), após familiarização e situação controle (CON), foram submetidos a quatro situações de forma randomizada: (1) ingestão de placebo com sono normal (PLA + SON); (2) ingestão de álcool com sono normal (ALC + SON); (3) ingestão de placebo com privação de sono (PLA + PSO); (4) ingestão de álcool com privação de sono (ALC + PSO). Os participantes ingeriram álcool (1g/kg) por meio de cerveja comercial, enquanto a ingestão de placebo foi realizada com cerveja sem álcool no mesmo volume da situação com álcool. Após a ingestão da bebida, os sujeitos foram submetidos às situações denominadas sono normal e privação de sono, com duração de oito horas. Na manhã seguinte a cada um dos protocolos acima descritos, foram realizadas avaliações de intoxicação subjetiva, alcoolemia (BrAC), temperatura corporal, estado de hidratação (gravidade específica da urina), sintomas de ressaca, concentrações plasmáticas de glicose (GLI), cortisol (COR), testosterona (TES) e adrenalina (ADR), picos de torque isométrico (PTiso) e concêntrico (PTcon), ativação muscular do quadríceps durante as avaliações isométricas (ΣEMGiso) e concêntricas (ΣEMGcon) e respostas de frequência cardíaca (FC) e taxa de percepção ao esforço (TPE) durante exercício aeróbio submáximo. Em nenhuma situação foi observada presença de álcool no momento da avaliação. Não foi observado efeito significativo das intervenções sobre a temperatura corporal, COR, TES, ADR, PTiso, PTcon (p = 0,078), ΣEMGiso, ΣEMGcon, FC e TPE (p > 0,05). Houve efeito significativo das intervenções sobre: (1) sintomas de ressaca, em que observamos diferença entre as situações PLA + SON e ALC + PSO (p = 0,01) para o sintoma cansaço; (2) concentração plasmática de glicose, em que verificamos redução significativa na situação ALC + PSO comparado às situações CON (p = 0,01) e PLA + SON (p = 0,002); (3) estado de hidratação, em que observamos diferença significativa entre a situação CON e a situação PLA + SON (p = 0,01) e PLA + PSO (p = 0,008), apesar de que somente na situação CON os sujeitos estavam hipohidratados; (4) escala subjetiva de intoxicação (p = 0,01), porém diferenças entre elas não foram indicadas pelo teste post-hoc. Os resultados demonstram que a ingestão de álcool (1g/kg) e a privação de uma noite de sono, isoladas ou combinadas, não são capazes de promover mudanças significativas na função neuromuscular, nas respostas de cortisol, testosterona e adrenalina, bem como nas respostas de FC e TPE durante exercício aeróbio submáximo oito horas após a ingestão de álcool. No entanto, esta combinação apresenta redução na concentração plasmática de glicose e maior sensação de cansaço pela manhã em indivíduos saudáveis. Vale ressaltar que as características da amostra, bem como dose de álcool e tempo de privação de sono utilizado no presente estudo, tornam desaconselhável a transposição destes resultados para outros grupos ou contextos. / Alcohol intake and sleep deprivation are common situations in the world population, mainly in athletes. Isolated effects on cardiorrespiratory, neuromuscular and hormonal responses are confusing, while combined effects on these parameters remain unclear. This dissertation investigated the effects of alcohol intake and sleep deprivation on exercise performance. In the Chapter I, through an extensive review, isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation showed a series of disagreement on cardiorespiratory, neuromuscular and hormonal responses. However, there is a lack of evidences about the combined effects of alcohol consumption and sleep deprivation on exercise performance. Thereby, the unclear results about the isolated effects of these two situations on exercise performance and the literature gaps regarding their combined effects encouraged the development of two clinical trials to verify: (1) combined and isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation on anabolic (testosterone), catabolic (cortisol), level of catecholamine (epinephrine), heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise (Chapter II); and (2) the effects of both situations on neuromuscular function (strength and activation) of knee extensor muscles (Chapter III). A single-blinded, randomized and crossover study was conducted. Ten male subjects (23.5 ± 3.37 years; body mass: 70.2 ± 9.16 Kg; height: 174 ± 5.13 cm; body fat: 14.96 ± 3.27%; VO2máx: 44.8 ± 2.49 ml.kg-1.min-1), after familiarization and a control situation, performed four visits to the lab: (1) alcohol intake + normal sleep (ALC + SLE); (2) placebo intake + normal sleep (PLA + SLE); (3) alcohol intake + sleep deprivation (ALC + SDP); (4) placebo intake + sleep deprivation (PLA + SDP). Subjects drank a standard dose of alcohol (1g/kg) through commercial beer intake, while placebo consumption was performed with the same volume of the alcohol consumption situation by commercial non-alcohol beer intake. After drink consumption, subjects performed the situations sleep normal and sleep deprivation, with a period of eight hours. In the next morning, after both situations, measures of subjective intoxication, breath alcohol concentration (BrAC), body temperature, hydration status (urine specific gravity), hangover symptoms, plasma concentrations of glucose, (GLU), cortisol (COR), testosterone (TES) and epinephrine (EPI), isometric peak torque (PTiso), concentric peak torque (PTcon) and knee extensor muscle activation during isometric evaluation (ΣEMGiso) and concentric evaluation (ΣEMGcon), heart rate (HR) and rate of perceived exertion (RPE) responses were performed during a submaximal aerobic protocol. BrAC was 0 mg/L in all situations. No effects were observed on body temperature; COR; TES; EPI; PTiso; PTcon; ΣEMGiso; ΣEMGcon; HR and RPE (p > 0.05). There was a significant effect on: (1) hangover symptoms, where a significant difference between PLA + SLE and ALC + SDP was observed (p = 0.01) in the fatigue symptom; (2) a significant reduction in the plasma glucose concentration during ALC + SDP compared to CON (p = 0.01) and PLA + SLE (p = 0.002); (3) hydration status, where a significant difference between CON and PLA + SLE (p = 0.015) and PLA + SDP (p = 0.008) was observed, although only in the CON situation the subjects were dehydrated; (4) subjective intoxication (p = 0.010), although the post-hoc test did not show differences. Results showed that alcohol intake (1g/kg) and one night of sleep deprivation, isolated and combined, did not change neuromuscular function, cortisol, testosterone, epinephrine responses, heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise. However, alcohol intake + sleep deprivation decreased plasma glucose concentration and showed higher fatigue symptoms in the next morning in healthy subjects. Application of these results in other groups or situations is not advised due to sample and interventions characteristics.

O consumo de bebida alcóolica e a privação de sono são situações frequentemente vivenciadas pela população mundial, inclusive por atletas. Seus efeitos isolados sobre as respostas cardiorrespiratórias, neuromusculares e hormonais apresentam resultados divergentes na literatura, enquanto o efeito combinado destas situações sobre estes parâmetros carece de evidências na literatura. A presente Dissertação de Mestrado procurou investigar o efeito da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho físico em adultos saudáveis. No Capítulo I, por meio de uma ampla revisão de literatura percebemos a existência de divergências sobre os efeitos isolados da ingestão de álcool e da privação de sono sobre o desempenho cardiorrespiratório, neuromuscular e hormonal decorrentes destas situações. No entanto, não existem evidências de estudos sobre os efeitos combinados do consumo de bebida alcoólica e da privação de sono sobre parâmetros de desempenho físico. Assim, os resultados conflitantes sobre as respostas isoladas destas duas situações e as lacunas observadas quanto ao efeito combinado das mesmas incentivaram a elaboração de dois estudos originais para verificar: (1) os efeitos isolados e combinados da ingestão de bebida alcoólica e da privação de sono sobre as respostas anabólicas (testosterona), catabólicas (cortisol), nível de catecolaminas (adrenalina), frequência cardíaca e taxa de percepção ao esforço durante exercício aeróbio submáximo (Capítulo II); e (2) as respostas destas mesmas situações sobre a função neuromuscular (força, resistência e ativação muscular) dos extensores de joelho (Capítulo III). Dez sujeitos do sexo masculino (23,50 ± 3,37 anos; 70,20 ± 9,16 Kg; 174 ± 5,13 cm; 14,96 ± 3.27%; 44,8 ± 2,49 ml.kg-1min-1), após familiarização e situação controle (CON), foram submetidos a quatro situações de forma randomizada: (1) ingestão de placebo com sono normal (PLA + SON); (2) ingestão de álcool com sono normal (ALC + SON); (3) ingestão de placebo com privação de sono (PLA + PSO); (4) ingestão de álcool com privação de sono (ALC + PSO). Os participantes ingeriram álcool (1g/kg) por meio de cerveja comercial, enquanto a ingestão de placebo foi realizada com cerveja sem álcool no mesmo volume da situação com álcool. Após a ingestão da bebida, os sujeitos foram submetidos às situações denominadas sono normal e privação de sono, com duração de oito horas. Na manhã seguinte a cada um dos protocolos acima descritos, foram realizadas avaliações de intoxicação subjetiva, alcoolemia (BrAC), temperatura corporal, estado de hidratação (gravidade específica da urina), sintomas de ressaca, concentrações plasmáticas de glicose (GLI), cortisol (COR), testosterona (TES) e adrenalina (ADR), picos de torque isométrico (PTiso) e concêntrico (PTcon), ativação muscular do quadríceps durante as avaliações isométricas (ΣEMGiso) e concêntricas (ΣEMGcon) e respostas de frequência cardíaca (FC) e taxa de percepção ao esforço (TPE) durante exercício aeróbio submáximo. Em nenhuma situação foi observada presença de álcool no momento da avaliação. Não foi observado efeito significativo das intervenções sobre a temperatura corporal, COR, TES, ADR, PTiso, PTcon (p = 0,078), ΣEMGiso, ΣEMGcon, FC e TPE (p > 0,05). Houve efeito significativo das intervenções sobre: (1) sintomas de ressaca, em que observamos diferença entre as situações PLA + SON e ALC + PSO (p = 0,01) para o sintoma cansaço; (2) concentração plasmática de glicose, em que verificamos redução significativa na situação ALC + PSO comparado às situações CON (p = 0,01) e PLA + SON (p = 0,002); (3) estado de hidratação, em que observamos diferença significativa entre a situação CON e a situação PLA + SON (p = 0,01) e PLA + PSO (p = 0,008), apesar de que somente na situação CON os sujeitos estavam hipohidratados; (4) escala subjetiva de intoxicação (p = 0,01), porém diferenças entre elas não foram indicadas pelo teste post-hoc. Os resultados demonstram que a ingestão de álcool (1g/kg) e a privação de uma noite de sono, isoladas ou combinadas, não são capazes de promover mudanças significativas na função neuromuscular, nas respostas de cortisol, testosterona e adrenalina, bem como nas respostas de FC e TPE durante exercício aeróbio submáximo oito horas após a ingestão de álcool. No entanto, esta combinação apresenta redução na concentração plasmática de glicose e maior sensação de cansaço pela manhã em indivíduos saudáveis. Vale ressaltar que as características da amostra, bem como dose de álcool e tempo de privação de sono utilizado no presente estudo, tornam desaconselhável a transposição destes resultados para outros grupos ou contextos. / Alcohol intake and sleep deprivation are common situations in the world population, mainly in athletes. Isolated effects on cardiorrespiratory, neuromuscular and hormonal responses are confusing, while combined effects on these parameters remain unclear. This dissertation investigated the effects of alcohol intake and sleep deprivation on exercise performance. In the Chapter I, through an extensive review, isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation showed a series of disagreement on cardiorespiratory, neuromuscular and hormonal responses. However, there is a lack of evidences about the combined effects of alcohol consumption and sleep deprivation on exercise performance. Thereby, the unclear results about the isolated effects of these two situations on exercise performance and the literature gaps regarding their combined effects encouraged the development of two clinical trials to verify: (1) combined and isolated effects of alcohol intake and sleep deprivation on anabolic (testosterone), catabolic (cortisol), level of catecholamine (epinephrine), heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise (Chapter II); and (2) the effects of both situations on neuromuscular function (strength and activation) of knee extensor muscles (Chapter III). A single-blinded, randomized and crossover study was conducted. Ten male subjects (23.5 ± 3.37 years; body mass: 70.2 ± 9.16 Kg; height: 174 ± 5.13 cm; body fat: 14.96 ± 3.27%; VO2máx: 44.8 ± 2.49 ml.kg-1.min-1), after familiarization and a control situation, performed four visits to the lab: (1) alcohol intake + normal sleep (ALC + SLE); (2) placebo intake + normal sleep (PLA + SLE); (3) alcohol intake + sleep deprivation (ALC + SDP); (4) placebo intake + sleep deprivation (PLA + SDP). Subjects drank a standard dose of alcohol (1g/kg) through commercial beer intake, while placebo consumption was performed with the same volume of the alcohol consumption situation by commercial non-alcohol beer intake. After drink consumption, subjects performed the situations sleep normal and sleep deprivation, with a period of eight hours. In the next morning, after both situations, measures of subjective intoxication, breath alcohol concentration (BrAC), body temperature, hydration status (urine specific gravity), hangover symptoms, plasma concentrations of glucose, (GLU), cortisol (COR), testosterone (TES) and epinephrine (EPI), isometric peak torque (PTiso), concentric peak torque (PTcon) and knee extensor muscle activation during isometric evaluation (ΣEMGiso) and concentric evaluation (ΣEMGcon), heart rate (HR) and rate of perceived exertion (RPE) responses were performed during a submaximal aerobic protocol. BrAC was 0 mg/L in all situations. No effects were observed on body temperature; COR; TES; EPI; PTiso; PTcon; ΣEMGiso; ΣEMGcon; HR and RPE (p > 0.05). There was a significant effect on: (1) hangover symptoms, where a significant difference between PLA + SLE and ALC + SDP was observed (p = 0.01) in the fatigue symptom; (2) a significant reduction in the plasma glucose concentration during ALC + SDP compared to CON (p = 0.01) and PLA + SLE (p = 0.002); (3) hydration status, where a significant difference between CON and PLA + SLE (p = 0.015) and PLA + SDP (p = 0.008) was observed, although only in the CON situation the subjects were dehydrated; (4) subjective intoxication (p = 0.010), although the post-hoc test did not show differences. Results showed that alcohol intake (1g/kg) and one night of sleep deprivation, isolated and combined, did not change neuromuscular function, cortisol, testosterone, epinephrine responses, heart rate and rate of perceived exertion during submaximal aerobic exercise. However, alcohol intake + sleep deprivation decreased plasma glucose concentration and showed higher fatigue symptoms in the next morning in healthy subjects. Application of these results in other groups or situations is not advised due to sample and interventions characteristics.

La déchirure musculaire est la première cause de blessure chez les athlètes. De nombreuses études décrivent ce traumatisme musculaire sans parvenir à en identifier clairement la chronologie et ses circonstances. L’objectif de la thèse est de décrire le phénomène de déchirure musculaire avec la méthode des éléments discrets, en s’appuyant sur des essais expérimentaux pour valider les modèles numériques. Dans une première partie, une revue de littérature permet d’acquérir les propriétés mécaniques des différents éléments constituant le complexe musculo-tendineux afin de pouvoir en réaliser un modèle macroscopique. Dans une deuxième partie, la modélisation du complexe musculo-tendineux est réalisée. La validation du comportement mécanique en traction passive du modèle proposé est réalisée en comparaison des travaux de L-L. Gras sur le muscle sternocléidomastoïdien humain. L’influence des paramètres morphologiques sur le comportement mécanique global est ensuite étudiée. La rupture fait l’objet de la troisième partie. Une modélisation de l’ensemble {tendon d’Achille/triceps sural} est réalisée et soumise à un test de traction passif jusqu’à rupture. La validation des résultats est faite vis-à-vis des essais expérimentaux réalisés sur cet ensemble musculaire provenant de pièces anatomiques humaines. L’étape suivante s’attache à modéliser la contraction musculaire, implémentée au niveau des fibres musculaires. Une validation du comportement actif du complexe musculo-tendineux est réalisée. Cette dernière étape, combinée à la traction destructive permet d’étudier la faisabilité de modéliser la déchirure par la méthode des éléments discrets, mais également d’étudier les structures endommagées et les mécanismes de rupture. Cela ouvre des possibilités d’utilisation cliniques de ce modèle pour comprendre et prévenir des blessures par déchirure musculaire. / Tearing of the muscle-tendon complex is a common sport-related injury for athletes. Many studies reported description of this traumatism but mechanisms leading to such an injury are still unclear as are the site of mechanical failure and involved structures. The aim of the thesis is to describe the phenomenon of the muscle-tendon-complex’s tear using the discrete element method and validating the numerical model with experimental data. In the first part, a literature review explains the different properties of the muscle-tendon complex main components’ in order to model it at the macroscopic scale. In the second part, the muscle-tendon complex is modeled. Validation of the mechanical behavior in passive tensile test is proposed by comparison with experimental data from L.-L. Gras on human sternocleidomastodeus muscle. Then, the different influences of morphometric parameters on the mechanical behavior of the complex are investigated. The third part focuses on the rupture. A model of the complex set of {Achilles tendon/surae triceps} is built and a tensile test until rupture is applied. Model validity is assessed by comparison with in vitro experiments from human cadavers. The fourth part focuses on the muscular activation, implemented inside fibers’ behavior. Validity of its active behavior is investigated. This fifth and last presents the enrichment with destructive tensile test. This added test allows first to study the feasibility to model the tear with the discrete element method; and second to focus on damaged structures and rupture’s mechanisms. This offers possibilities for clinical applications of this model to understand and prevent injuries caused by a tear of the muscle-tendon complex

O objetivo da presente tese foi verificar a influência do enxágue bucal com carboidrato (CHO) sobre o desempenho no exercício físico predominantemente aeróbio realizado após uma atividade cognitiva frequentemente utilizada para induzir a fadiga mental. Sete homens fisicamente ativos participaram do estudo (idade: 26 ± 5 anos; estatura: 176,0 ± 8,3 cm; massa corporal: 73,6 ± 7,4 kg e gordura corporal: 14,3 ± 3,7 %, VO2 pico: 43,9 ± 6,5 ml.kg-1.min-1, Wpico: 268 ± 23,8 W) realizaram o Stroop Incongruente para indução da Fadiga Mental (FM) ou assistiam a um documentário pelo mesmo período de tempo (controle, CON). Após a tarefa eles realizaram um exercício de carga constante (~55%Wpico) até exaustão. Em cada uma das condições FM e CON os voluntários utilizavam o enxágue bucal (10s) com CHO ou placebo (PLA). No pre-exercício, não houve diferença estatisticamente significante para glicose entre as diferentes condições. A frequência cardíaca apresentou aumento após todas as intervenções, assim como a fadiga percebida (P = 0,001, ES = 0,49), mas sem efeito de condição. O effect size foi moderado para essa variável, sugerindo que o aumento na fadiga percebida foi maior na condição FM (75%) quando comparado a condição CON (60%). A motivação não apresentou diferença entre as condições. Porém, houve uma tendência (0,07) a ser maior na condição DOC. Houve uma redução de 7,8% no tempo até exaustão na condição FM comparado ao CON, entretanto, essa diferença não foi estatisticamente significante. A frequência cardíaca, percepção subjetiva do esforço, fadiga percebida e eletromiografia do músculo vasto lateral aumentaram em função do tempo, sem diferença entre as condições. Com base nesses achados, pode-se concluir que a FM produz apenas um pequeno efeito deletério no exercício físico prologado e que o enxágue com CHO não era capaz de influenciar nessas condições experimentais. Possivelmente, isso se deve ao fato de ambas as intervenções estudadas (FM e enxágue com CHO) produzirem apenas pequenas alterações nas variáveis fisiológicas e perceptivas antes do exercício físico / The aim of this thesis was verify the influence of carbohydrate mouth rinse (CHO) on endurance performance after cognitive activity frequently used to induce mental fatigue. Seven health men (age: 26 ± 5 years; height: 176.0 ± 8.3 cm; weight: 73.6 ± 7.4 kg; and corporal fat: 14.3 ± 3.7%, VO2peak: 43.9 ± 6.5 ml.kg-1.min-1, Wpeak: 268.0 ± 23.8 W) performed an Incongruent Stroop to induce mental fatigue (FM) state or watched a documentary (control, CON) prior to endurance exercise. Following, they performed a workload exercise (~55%Wpeak) until exhaustion with CHO or placebo (PLA) mouth rinse (10s). In the pre-exercise, there was no significant difference for blood glucose between conditions. There was a main effect of distance for heart rate and perceived fatigue, but without interaction (P > 0.05) or condition (P > 0.05) effects. However, there was a moderate effect size for perceived fatigue (ES = 0,49), suggesting a possible relevant increase in perceived fatigue in the FM condition (75%) when compared to CON condition (60%). Although did not reach a significance level, the motivation tended (P = 0.07) to be greater in DOC condition. There was a reduction of 7.8% in time to exhaustion in FM condition compared to CON, however did not reach a significance level (P > 0.05). During exercise, the heart rate, rating perceived exertion, perception of fatigue and electromyography of the vastus lateralis increased over time (P < 0.05), but without interaction (P > 0.05) or condition (P > 0.05) effects. These results suggest that FM produce only a small deleterious effect in the prolonged physical exercise and that carbohydrate mouth rinse was not able to influence the endurance performance at all experimental conditions. Possibly, this is due to the fact of the experimental interventions (FM and carbohydrate mouth rinse) produced only discrete changes in the physiological and perceptual variables before endurance exercise

Orientador: Sebastião Gobbi / Banca: Paulo de Tarso Veras Farinatti / Banca: Maria Elisa Pimentel Piemonte / Resumo: O presente estudo teve como objetivo analisar o efeito do treinamento de força e potência na curva força-tempo isométrica e na ativação muscular em idosos com doença de Parkinson (DP). A amostra final foi composta por 25 participantes de ambos os gêneros (n=8 - grupo controle (GC); n=8 - grupo de força (GF); n=9 - grupo de potência (GP). Os grupos GF e GP realizaram treinamento com pesos, durante oito semanas, com especificidade para desenvolvimento de força ou potência musculares, respectivamente. O grupo controle (GC), composto por idosos com DP, realizou apenas o protocolo de avaliação pré e pós oito semanas. Os participantes realizaram consecutivamente: a) avaliação da Curva força-Tempo isométrica e da atividade eletromiográfica; b) início do protocolo de treinamento para os GF e GP; c) re-avaliação ao término do protocolo de treinamento de força e de potência. Para a análise dos dados foi utilizada estatística descritiva (média e desvio-padrão) e ANOVA two-way para medidas repetidas em todas as variáveis com nível de significância de p<0,05. Os resultados apontaram interações significativas (p<0,05) em contração voluntária máxima (CVM), taxa de desenvolvimento de força (TDF) no intervalo de tempo de 0-50ms e ativação muscular (iEMG) do músculo vasto lateral. Não foram encontradas interações significativas (p>0,05) na TDF nos intervalos de tempo 0-100; 0-150 e 0-200ms, TDFpico, impulso contrátil e ativação muscular (iEMG) dos vastos lateral e medial, nos intervalos de tempo 0-50; 0-100; 0-150 e 0-200ms, como também, na ativação do músculo vasto medial no momento da contração voluntária máxima. Portanto, conclui-se que o treinamento com pesos (força e potência) é capaz de aumentar a contração voluntária máxima, contudo o protocolo de potência parece trazer maiores benefícios; a capacidade dos idosos com DP de gerar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The purpose of this study was to analyze the effect of strength and power training on isometric force-time curve and muscular activation in elderly individuals with Parkinson's disease (PD). The initial sample was composed by 25 participants of both gender (n=8 - control group (CG); n=8 - strength group (SG); n=9 - power group (PG). Both group, SG and PG, participated of resistance training for eight weeks with specificity for development of strength and muscular power, respectively. The CG, with Parkinson's disease, participated only of evaluation protocol, before and after eight weeks. Participants performed consecutively: a) evaluation of isometric force-time curve and muscular activation; b) start the resistance training protocol for SG and PG; c) revaluation of isometric force-time curve and muscular activation. For the data analysis it was used the descriptive statistics (mean and standard deviation) and two-way ANOVA for repeated measurements of all variables. The level of significance adopted was p<0.05. The results pointed significant interactions (p<0.05) in maximum voluntary contraction (MVC), rate of force development (RFD) in time interval of 0-50 and integrated EMG of vastus lateralis (iEMG VL). No significant interactions (p>0.05) were found in rate of force development (RFD) in time intervals of 0-100; 150; and 200 ms, peak of rate of force development (RFD peak), contractile impulse (CI) and integrated EMG of vastus lateralis and vastus medialis in time intervals of 0-50, 100, 150, and 200 ms as well in integrated EMG of vastus medialis at the same moment of MVC. In conclusion, the resistance training (strength and power) it is capable to increase the MVC, however the power training protocol seems to be more beneficial; the PD seniors' capacity to generate fast force (TDF) in the first ones 50ms increase after eight weeks of power training... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O objetivo da presente tese foi verificar a influência do enxágue bucal com carboidrato (CHO) sobre o desempenho no exercício físico predominantemente aeróbio realizado após uma atividade cognitiva frequentemente utilizada para induzir a fadiga mental. Sete homens fisicamente ativos participaram do estudo (idade: 26 ± 5 anos; estatura: 176,0 ± 8,3 cm; massa corporal: 73,6 ± 7,4 kg e gordura corporal: 14,3 ± 3,7 %, VO2 pico: 43,9 ± 6,5 ml.kg-1.min-1, Wpico: 268 ± 23,8 W) realizaram o Stroop Incongruente para indução da Fadiga Mental (FM) ou assistiam a um documentário pelo mesmo período de tempo (controle, CON). Após a tarefa eles realizaram um exercício de carga constante (~55%Wpico) até exaustão. Em cada uma das condições FM e CON os voluntários utilizavam o enxágue bucal (10s) com CHO ou placebo (PLA). No pre-exercício, não houve diferença estatisticamente significante para glicose entre as diferentes condições. A frequência cardíaca apresentou aumento após todas as intervenções, assim como a fadiga percebida (P = 0,001, ES = 0,49), mas sem efeito de condição. O effect size foi moderado para essa variável, sugerindo que o aumento na fadiga percebida foi maior na condição FM (75%) quando comparado a condição CON (60%). A motivação não apresentou diferença entre as condições. Porém, houve uma tendência (0,07) a ser maior na condição DOC. Houve uma redução de 7,8% no tempo até exaustão na condição FM comparado ao CON, entretanto, essa diferença não foi estatisticamente significante. A frequência cardíaca, percepção subjetiva do esforço, fadiga percebida e eletromiografia do músculo vasto lateral aumentaram em função do tempo, sem diferença entre as condições. Com base nesses achados, pode-se concluir que a FM produz apenas um pequeno efeito deletério no exercício físico prologado e que o enxágue com CHO não era capaz de influenciar nessas condições experimentais. Possivelmente, isso se deve ao fato de ambas as intervenções estudadas (FM e enxágue com CHO) produzirem apenas pequenas alterações nas variáveis fisiológicas e perceptivas antes do exercício físico / The aim of this thesis was verify the influence of carbohydrate mouth rinse (CHO) on endurance performance after cognitive activity frequently used to induce mental fatigue. Seven health men (age: 26 ± 5 years; height: 176.0 ± 8.3 cm; weight: 73.6 ± 7.4 kg; and corporal fat: 14.3 ± 3.7%, VO2peak: 43.9 ± 6.5 ml.kg-1.min-1, Wpeak: 268.0 ± 23.8 W) performed an Incongruent Stroop to induce mental fatigue (FM) state or watched a documentary (control, CON) prior to endurance exercise. Following, they performed a workload exercise (~55%Wpeak) until exhaustion with CHO or placebo (PLA) mouth rinse (10s). In the pre-exercise, there was no significant difference for blood glucose between conditions. There was a main effect of distance for heart rate and perceived fatigue, but without interaction (P > 0.05) or condition (P > 0.05) effects. However, there was a moderate effect size for perceived fatigue (ES = 0,49), suggesting a possible relevant increase in perceived fatigue in the FM condition (75%) when compared to CON condition (60%). Although did not reach a significance level, the motivation tended (P = 0.07) to be greater in DOC condition. There was a reduction of 7.8% in time to exhaustion in FM condition compared to CON, however did not reach a significance level (P > 0.05). During exercise, the heart rate, rating perceived exertion, perception of fatigue and electromyography of the vastus lateralis increased over time (P < 0.05), but without interaction (P > 0.05) or condition (P > 0.05) effects. These results suggest that FM produce only a small deleterious effect in the prolonged physical exercise and that carbohydrate mouth rinse was not able to influence the endurance performance at all experimental conditions. Possibly, this is due to the fact of the experimental interventions (FM and carbohydrate mouth rinse) produced only discrete changes in the physiological and perceptual variables before endurance exercise

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-06Bitstream added on 2014-06-13T19:49:08Z : No. of bitstreams: 1 arantes_lm_me_rcla.pdf: 491035 bytes, checksum: 9c4960c1f7c34e4bc86cddd4bb744ce3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O presente estudo teve como objetivo analisar o efeito do treinamento de força e potência na curva força-tempo isométrica e na ativação muscular em idosos com doença de Parkinson (DP). A amostra final foi composta por 25 participantes de ambos os gêneros (n=8 – grupo controle (GC); n=8 – grupo de força (GF); n=9 – grupo de potência (GP). Os grupos GF e GP realizaram treinamento com pesos, durante oito semanas, com especificidade para desenvolvimento de força ou potência musculares, respectivamente. O grupo controle (GC), composto por idosos com DP, realizou apenas o protocolo de avaliação pré e pós oito semanas. Os participantes realizaram consecutivamente: a) avaliação da Curva força-Tempo isométrica e da atividade eletromiográfica; b) início do protocolo de treinamento para os GF e GP; c) re-avaliação ao término do protocolo de treinamento de força e de potência. Para a análise dos dados foi utilizada estatística descritiva (média e desvio-padrão) e ANOVA two-way para medidas repetidas em todas as variáveis com nível de significância de p<0,05. Os resultados apontaram interações significativas (p<0,05) em contração voluntária máxima (CVM), taxa de desenvolvimento de força (TDF) no intervalo de tempo de 0-50ms e ativação muscular (iEMG) do músculo vasto lateral. Não foram encontradas interações significativas (p>0,05) na TDF nos intervalos de tempo 0-100; 0-150 e 0-200ms, TDFpico, impulso contrátil e ativação muscular (iEMG) dos vastos lateral e medial, nos intervalos de tempo 0-50; 0-100; 0-150 e 0-200ms, como também, na ativação do músculo vasto medial no momento da contração voluntária máxima. Portanto, conclui-se que o treinamento com pesos (força e potência) é capaz de aumentar a contração voluntária máxima, contudo o protocolo de potência parece trazer maiores benefícios; a capacidade dos idosos com DP de gerar... / The purpose of this study was to analyze the effect of strength and power training on isometric force-time curve and muscular activation in elderly individuals with Parkinson’s disease (PD). The initial sample was composed by 25 participants of both gender (n=8 – control group (CG); n=8 – strength group (SG); n=9 – power group (PG). Both group, SG and PG, participated of resistance training for eight weeks with specificity for development of strength and muscular power, respectively. The CG, with Parkinson’s disease, participated only of evaluation protocol, before and after eight weeks. Participants performed consecutively: a) evaluation of isometric force-time curve and muscular activation; b) start the resistance training protocol for SG and PG; c) revaluation of isometric force-time curve and muscular activation. For the data analysis it was used the descriptive statistics (mean and standard deviation) and two-way ANOVA for repeated measurements of all variables. The level of significance adopted was p<0.05. The results pointed significant interactions (p<0.05) in maximum voluntary contraction (MVC), rate of force development (RFD) in time interval of 0–50 and integrated EMG of vastus lateralis (iEMG VL). No significant interactions (p>0.05) were found in rate of force development (RFD) in time intervals of 0–100; 150; and 200 ms, peak of rate of force development (RFD peak), contractile impulse (CI) and integrated EMG of vastus lateralis and vastus medialis in time intervals of 0–50, 100, 150, and 200 ms as well in integrated EMG of vastus medialis at the same moment of MVC. In conclusion, the resistance training (strength and power) it is capable to increase the MVC, however the power training protocol seems to be more beneficial; the PD seniors’ capacity to generate fast force (TDF) in the first ones 50ms increase after eight weeks of power training... (Complete abstract click electronic access below)

La modélisation du système musculo-squelettique est un outil permettant l'amélioration des connaissances du fonctionnement biomécanique des structures ostéo-articulaires et musculo- tendineuses. Nos travaux de recherche portent sur le développement d'une méthodologie de modélisation personnalisée, volumique, déformable et à capacité contractile du système musculo- squelettique du membre inférieur, intégrant l'ensemble des outils, le plus possible automatisés, de construction (basée sur l'imagerie médicale), de simulation (en couplage avec un modèle multi-corps dynamique) et d'analyse (comme la cartographie des raideurs locales dans le muscle) nécessaires à leur mise en œuvre dans le cadre d'études orthopédiques / Musculo-skeletal modeling can update our knowledge concerning the biomechanical behavior of the osteoarticular and musculotendinous structures. This research work is focus on the development of methodology and tools for the generation of a personalized model of the lower limb musculoskeletal system, taking account of the deformable and contractile behavior of the muscles. This workflow automatically builds the model dataset (from medical imagery), performs the simulations (coupled with a multibody dynamic model), and offers specific analysis tools (as local stiffness mapping in the active muscle) required for various orthopedic studies