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81 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Unidade II 5 MACRONUTRIENTES: PROTEÍNAS Agora será caracterizada a estrutura das proteínas, bem como o seu processo de digestão e absorção intestinal. Também discutiremos os seus diferentes papéis fisiológicos e potencial influência sobre a produção de energia durante o exercício físico. Em adição, as recomendações de ingestão proteica diária também serão abordadas. Sabe‑se que as proteínas possuem ação direta na regulação da massa muscular, logo, também será discutida a influência desse nutriente sobre a regulação da massa muscular, destacando potenciais fatores relacionados às proteínas, os quais vêm sendo implicados na modulação desse tecido, tais como a dose proteica, a fonte proteica, a distribuição proteica ao longo do dia e o momento de ingestão da proteína em relação à sessão de treino. As proteínas são macromoléculas, consistindo de uma ou mais cadeias longas de aminoácidos. Os aminoácidos, por sua vez, são moléculas que, tal como as gorduras e os carboidratos, contêm em sua estrutura átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Além desses átomos, os aminoácidos diferem das gorduras e carboidratos por possuírem átomos de nitrogênio em sua estrutura (Forbes; Ferguson, 2001). A estrutura geral dos aminoácidos envolve um grupo amina e um grupo carboxila, ambos ligados ao carbono α (o primeiro depois do grupo carboxila). O carbono α também é ligado a um hidrogênio e a uma cadeia lateral, que é representada pela letra R. Os aminoácidos são classificados em polares, não polares e neutros, dependendo da natureza da cadeia lateral (Forbes; Ferguson, 2001). R — C — C N Amina (básico) Carboxila (ácido)Cadeia lateral H H H OH O (α) Figura 39 – Ilustração da estrutura de um aminoácido Existem vinte aminoácidos principais. Dentre eles, nove são denominados aminoácidos essenciais, enquanto os outros 11 são denominados aminoácidos não essenciais. Os aminoácidos essenciais são a isoleucina, a leucina, a valina, a fenilalanina, a metionina, a treonina, o triptofano, a lisina e a histidina. O corpo humano não é capaz de produzi‑los e, por isso, é necessária sua ingestão por meio da dieta, de modo a evitar a sua deficiência no organismo. Já os aminoácidos não essenciais podem ser endogenamente sintetizados (Belitz; Grosch; Schieberle, 2009). Uma lista dos aminoácidos essenciais e não essenciais pode ser encontrada no quadro 3. Destaca‑se que os alimentos de origem vegetal, como as leguminosas secas (feijão, ervilha, lentilha, grão de bico etc) e os cereais integrais (milho, trigo etc.) possuem um baixo volume de aminoácidos essenciais em sua estrutura, enquanto os alimentos de origem animal (carnes, ovos, leite e derivados) possuem um volume elevado de aminoácidos. 82 Unidade II Observação O valor biológico fornece uma medida de quão eficiente o corpo utiliza a proteína consumida na dieta, além de estar correlacionado com uma alta oferta de aminoácidos essenciais. Os aminoácidos podem ser classificados ainda em cetogênicos ou glicogênicos, com base no destino tomado por seu esqueleto carbônico quando o grupo amina é removido para a excreção por meio da urina, mas essas classificações serão mais exploradas adiante. A combinação de dois aminoácidos leva à formação de um dipeptídeo; a combinação de três aminoácidos resulta em um tripeptídeo; a combinação de 4 a 100 aminoácidos leva à formação de um polipeptídeo (apesar de a literatura divergir quanto à quantidade total de aminoácidos necessária para formar essa molécula). A partir dessa quantidade de aminoácidos, temos a formação das já mencionadas proteínas (Belitz; Grosch; Schieberle, 2009; Forbes; Ferguson, 2001). Quadro 3 – Lista dos aminoácidos essenciais e não essenciais Essenciais Não essenciais Isoleucina Alanina Leucina Arginina Valina Asparagina Lisina Aspartato Metionina Cisteína Fenilalanina Ácido glutâmico Treonina Glutamina Triptofano Glicina Histidina Prolina Valina Serina Tirosina As proteínas diferem umas das outras principalmente em sua sequência de aminoácidos, que é ditada pela sequência de nucleotídeos de seus genes, a qual determina sua função. Nesse sentido, diversas funções podem ser atribuídas às proteínas. A exemplo, as proteínas podem atuar como enzimas, catalisando reações – exemplo: a lipase lingual, a enzima que inicia a digestão dos lipídios na boca, é uma proteína (Marcondes, 1998). As proteínas também podem ter função estrutural, conferindo rigidez a componentes biológicos que, de outra forma, seriam apenas fluidos (exemplo: o colágeno, presente no tecido conjuntivo; ou a queratina, presente nas unhas e fios de cabelo). Também podemos atribuir às proteínas a função transportadora, conectando‑se a determinadas moléculas e as transportando até um tecido específico (exemplo: a hemoglobina e a albumina são proteínas que transportam o oxigênio e os ácidos graxos até os tecidos periféricos pela corrente sanguínea). Além disso, também temos proteínas de função contrátil, como a actina e a miosina, responsáveis pelo processo de contração do músculo esquelético. Por fim, também temos proteínas de função hormonal, tais como a insulina, um importante hormônio no metabolismo de carboidratos (McMurry, 2012). 83 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Esp iru lin a Len tilh a Quin oa Fei jão pr eto Milh o So ja Erv ilh a Ar roz Av eia Hem p Ba tat a Tri go Whe y Lei te de va ca Ca seí na Ca rne ve rm elh a Ovo Ba ca lha u Mús cu lo hu man o 60 50 40 30 20 10 0 AA Es (% P TN A to ta l) Figura 40 – Estimativa de aminoácidos essenciais (AAEs) relativa ao conteúdo total de uma proteína (PTNA) de alimentos de origem animal (barras azuis) e vegetal (barras verdes) Adaptada de: Van Vliet, Burd e Van Loon (2015, p. 1984). Lembrete Considerando as diversificadas funções da proteína, podemos dizer que toda enzima é uma proteína, mas nem toda proteína é uma enzima. 5.1 Digestão e absorção intestinal das proteínas Diferentemente dos carboidratos e gorduras, cuja digestão se inicia na boca, a digestão das proteínas é iniciada no estômago, no qual o ácido clorídrico presente no suco gástrico começa a desnaturação das proteínas. Com isso, as cadeias proteolíticas ficam mais acessíveis ao ataque das enzimas. Ainda no estômago, a enzima pepsina transforma as proteínas em moléculas menores (polipeptídeos), quebrando as ligações peptídicas. Subsequentemente, ao adentrar o duodeno, os polipeptídeos têm a sua digestão continuada pela tripsina, uma enzima produzida pelo pâncreas responsável por dividir os polipeptídeos em peptídeos menores. Por fim, no jejuno, os peptídeos sofrerão a última etapa de sua digestão ao entrarem em contato com a enzima erepsina, originando como produtos finais os dipeptídeos e aminoácidos livres, os quais são quase exclusivamente absorvidos pelos enterócitos. O intestino é um órgão metabolicamente ativo (Nakshabendi et al., 1999) e extrai ~ 40% a 50% dos aminoácidos disponibilizados pelas proteínas da refeição, principalmente para fins de produção de energia e para a síntese local de proteínas. O restante (~ 50%) dos aminoácidos é liberado na veia porta hepática antes de ser absorvido pelo fígado. Tal como o intestino, o fígado utiliza aminoácidos para o seu metabolismo local, mas, em vez de oxidar aminoácidos, uma proporção significativa de aminoácidos é usada para a síntese de proteínas hepáticas (Stoll et al., 1998). 84 Unidade II Os aminoácidos que foram sequestrados pelos tecidos esplâncnicos e pelo fígado são eliminados na primeira passagem e, portanto, não estão disponíveis para o metabolismo periférico. É interessante notar que os aminoácidos de cadeia ramificada (do inglês branched‑chain amino acids – BCAA), os quais estão implicados no anabolismo muscular esquelético (Jackman et al., 2017), são relativamente pouco catabolizados pelo fígado devido a um baixo teor da enzima aminotransferase de cadeia ramificada em hepatócitos humanos (Suryawanfarmacológicos. Recém‑nascidos possuem intestinos estéreis e, inicialmente, não possuem as bactérias que a sintetizam. Com isso, a administração intramuscular de vitamina K pode ser indicada contra doenças hemorrágicas nessa população (Radostits, 2001). Por outro lado, de uma maneira geral, a deficiência de vitamina K é incomum, pois quantidades adequadas são produzidas pelas bactérias intestinais ou obtidas pela dieta sob a forma K2 (menaquinona). Se a população bacteriana diminui, por exemplo, pelo uso de antibióticos, a quantidade de vitamina K formada endogenamente diminui e pode levar à hipoprotrombinemia em indivíduos subnutridos. 6.1.2 Vitaminas hidrossolúveis As vitaminas hidrossolúveis são aquelas solúveis em água. São absorvidas pelo intestino e transportadas pelo sistema circulatório até os tecidos em que serão utilizadas. Elas não se acumulam no corpo, ou seja, não permanecem no nosso organismo por muito tempo, sendo assim excretadas por meio da urina. Serão abordadas cada uma das vitaminas hidrossolúveis quanto à sua estrutura química, função e influência sob situações de deficiência. Um resumo dessas informações pode ser encontrado no quadro seguinte. Veremos que a maioria das vitaminas hidrossolúveis possuem ação direta ou indireta com o metabolismo energético, e as diferentes rotas de atuação dessas vitaminas podem ser observadas na figura 50. Quadro 5 – Função, fonte de obtenção e avitaminoses das vitaminas hidrossolúveis Vitamina Para que serve? Onde encontrar? Avitaminose B1 (tiamina) Síntese de pentoses; condução do potencial elétrico ao longo de membranas e nervos; participa da produção de energia Carnes; peixe; gema do ovo; vegetais; legumes e cereais integrais Beribéri; confusão mental; fraqueza muscular; insuficiência cardíaca B2 (riboflavina) Tem papel na síntese de coenzimas; produção de hormônios pelas glândulas suprarrenais Leite; iogurte; queijo; ovos; vegetais de folha verde Prurido; fotofobia B3 (niacina) Componente do NAD e do FADH; participa de reações de oxidorredução; participa da produção de hormônios sexuais Carnes; peixes; aves; ovos; cereais e derivados Confusão e desorientação mental; dermatite atópica B5 (ácido pantotênico) Constituinte da Coenzima A; síntese de colesterol, fosfolipídios e hormônios esteroides Brócolis; batata; abacate; lentilha; carnes; aves; ovo; leite e derivados Fadiga; insônia; câimbras B6 (piridoxina) Forma as coenzimas que participam das reações de transaminação; forma neurotransmissores Carne de porco; fígado; cereais integrais; batata; legumes; banana; frutas secas Distúrbios relacionados ao sistema nervoso central B8 (biotina) Forma as enzimas envolvidas na gliconeogênese, bem como na oxidação de ácidos graxos e de aminoácidos Fígado; gema do ovo; cogumelos; sementes oleaginosas Palidez; náuseas; vômitos; dermatite atópica 106 Unidade II Lembrete Considerando as diversificadas fontes alimentares das vitaminas hidrossolúveis e lipossolúveis, podemos dizer que uma dieta variada e equilibrada fornecerá todas as vitaminas que o corpo necessita. Glicogênio Glicose-6-fosfato 6 6,9 1 -6,8 4,5,8 4,5 4,5,7 Ureia 64 4 4 4, 1,5 1,4 1,4 5,7 3 Piruvato 1 ‑ Biotina 5 ‑ Ácido pantotênico 2 ‑ Cobalamina 6 ‑ Piridoxina 3 ‑ Ácido fólico 7 ‑ Riboflavina 4 ‑ Niacina 8 ‑ Tiamina 9 ‑ Ácido ascórbico Acetil-CoA ATP Ácidos nucléicos Triglicerídeos Ácidos graxos livres Corpos cetônicos Lactato Glicose Peptídeos, proteínas Aminoácidos Figura 50 – Ilustração da interação das vitaminas hidrossolúveis com o metabolismo dos carboidratos, gorduras e aminoácidos Adaptada de: Grupo Unip/Objetivo. Vitamina B12 (cobalamina) A vitamina B12 é necessária para duas reações enzimáticas essenciais: a conversão de homocisteína em metionina e a isomerização da metilmalonil‑CoA, que é produzida durante a degradação de alguns aminoácidos e de ácidos graxos com número ímpar de átomos de carbono. Nos animais mamíferos, essas reações são indispensáveis para a conversão do propionato até succinil‑CoA, um substrato do ciclo de Krebs. Assim, se trata de uma vitamina importante no metabolismo dos carboidratos (Champe; Bridge; Jones, 2006). Quando a vitamina é deficiente, ácidos graxos anormais acumulam‑se e são incorporados nas membranas celulares, incluindo as do sistema nervoso. Isso pode contribuir para algumas manifestações neurológicas da deficiência da vitamina B12. Os efeitos da deficiência de cobalamina são mais pronunciados em células que se dividem rapidamente, tais como aquelas do tecido eritropoiético da medula óssea e as células da mucosa intestinal. A vitamina B12 é sintetizada somente por microrganismos, logo, não está presente nos vegetais. Os animais obtêm essa vitamina a partir de sua flora bacteriana natural ou pela ingestão de alimentos derivados de outros animais. Com isso, a cobalamina está presente em quantidades apreciáveis, principalmente em alimentos de origem animal, como o fígado de boi, no leite, em ovos, camarões frescos, carne de porco e de frango (Bianchi; Silva; Tirapegui, 2000). 107 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Ao contrário de outras vitaminas hidrossolúveis, quantidades significativas de vitamina B12 são armazenadas no organismo. Como resultado, podem ser necessários vários anos para que se desenvolvam sintomas clínicos de sua deficiência nos indivíduos que tenham sofrido gastrectomia total ou parcial e não possam mais absorver a vitamina, ou naqueles indivíduos que tenham optado por dietas deficientes de vitamina B12, como as vegetarianas (Carvalho, 2015). Vitamina B9 (ácido fólico) O ácido fólico desempenha um papel chave no metabolismo dos grupos de um carbono e é essencial para a biossíntese de vários compostos. A deficiência de ácido fólico é provavelmente a deficiência vitamínica mais comum nos Estados Unidos, principalmente entre mulheres grávidas e alcoolistas (Nelson; Cox, 2011). Essa vitamina está envolvida com os processos da hematopoiese. Está amplamente distribuída nos alimentos, especialmente nas carnes, mas também pode ser encontrada em vegetais verde‑escuros. Depois de ser absorvido no intestino, o ácido fólico é reduzido a tetrahidrofolato (H4folato) nos lisossomos pela enzima H2folato‑redutase. Na circulação, a vitamina encontra‑se como N5‑metil‑H4folato. Dentro das células, o H4folato aparece na forma poliglutâmica, a qual é biologicamente mais potente, sendo, dessa forma, armazenado no fígado. O tetrahidrofolato recebe, de doadores, um fragmento composto de um carbono, como a serina, a glicina e a histidina, e os transfere para intermediários na síntese de aminoácidos, purinas e timina (Murray et al., 1998). Níveis sorológicos inadequados de ácido fólico podem ser causados por aumento na demanda (por exemplo, durante a gestação e a lactação), absorção deficiente (causada por patologia do intestino delgado), alcoolismo ou tratamento com drogas que são inibidoras da diidrofolato redutase, como, por exemplo, o metotrexato. Uma dieta sem folato pode causar uma deficiência em poucas semanas. O principal resultado da deficiência de ácido fólico é a anemia megaloblástica, causada pela diminuição na síntese de purinas e timidina, o que leva a uma incapacidade da célula em produzir DNA e, assim sendo, essas células não podem se dividir. A deficiência de ácido fólico também pode causar defeitos do tubo neural ao nascimento, como espinha bífida e anencefalia (Machlin, 1984). Vitamina C (ácido ascórbico) A forma ativa da vitamina C é o ácido ascórbico. A principal função do ácido ascórbico é como agente redutor em diversas reações diferentes. A vitamina C tem um papel muito bem documentado como coenzima nas reações de hidroxilação, como, por exemplo, na hidroxilação dos resíduos prolil‑elisil do colágeno. A vitamina C é, dessa forma, necessária para a manutenção normal do tecido conectivo, assim como para recompor tecidos danificados. A vitamina C também facilita a absorçãodo ferro da dieta no intestino. Por fim, mas não menos importante, o ácido ascórbico tem a capacidade de ceder e receber elétrons, o que lhe confere um papel essencial como antioxidante. Dessa forma, a vitamina C participa do sistema de proteção antioxidante, assumindo a função de reciclar a vitamina E (Vieira, 2003). 108 Unidade II A deficiência de ácido ascórbico resulta no escorbuto, uma doença caracterizada por gengivas doloridas e esponjosas, dentes frouxos, fragilidade dos vasos sanguíneos, edemas nas articulações e anemia. A maioria dos sintomas da doença pode ser explicada por uma deficiência na hidroxilação do colágeno, resultando em um tecido conectivo defeituoso. A vitamina C pode ser encontrada em frutas cítricas – laranja, limão, tangerina –, bem como em verduras e hortaliças – brócolis, repolho, espinafre (Bianchi; Silva; Tirapegui, 2000; Champe; Bridge; Jones, 2009). Vitamina B6 (piridoxina) Vitamina B6 é um termo coletivo para piridoxina, piridoxal e piridoxamina, todos derivados da piridina. A piridoxina pode ser encontrada em alimentos de origem vegetal como cereais integrais e legumes, enquanto o piridoxal e a piridoxamina são encontrados em alimentos de origem animal, como a carne de porco e o fígado de boi. Todos os três compostos podem servir como precursores da coenzima biologicamente ativa, o piridoxal fosfato (Machlin, 1984), o qual funciona como uma coenzima para um grande número de enzimas, particularmente aquelas que catalisam reações envolvendo aminoácidos. A vitamina B6 também está envolvida como um cofator em percursos que incluem o metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Funciona também como coenzima das reações de transaminação e descarboxilação de aminoácidos. A deficiência dessa vitamina pode afetar o sistema nervoso central (Radostits, 2001). Vitamina B1 (tiamina) O pirofosfato de tiamina é a forma biologicamente ativa da vitamina B1, formada pela transferência do grupo pirofosfato do ATP para a tiamina. O pirofosfato de tiamina serve como coenzima na formação ou degradação de α‑cetóis pela transcetolase e na descarboxilação oxidativa dos α‑cetoácidos. Funciona também como coenzima na descarboxilação‑oxidação do piruvato, com a sua conversão em acetil‑CoA, e do α‑cetoglutarato no ciclo de Krebs, formando succinil‑CoA, além de atuar nas reações das transcetolases, na via das pentoses‑fosfato. Dado que as vias relacionadas à tiamina estão relacionadas ao metabolismo energético, a deficiência dessa vitamina pode levar a dificuldades na produção de ATP e, assim, causar prejuízo na função celular (Nelson; Cox, 2011). A deficiência de tiamina pode levar a perda do apetite, constipação, enjoo, irritabilidade e fadiga. Deficiência de moderada a severa causa confusão mental, ataxia e oftalmoplegia. A deficiência severa dessa vitamina causa beribéri em humanos. Também pode ocorrer insuficiência cardíaca congestiva (Machlin, 1984). Vitamina B3 (niacina) Niacina, ou ácido nicotínico, é um derivado substituído da piridina. As formas biologicamente ativas da coenzima são a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD+) e seu derivado fosforilado, a nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADP+). O NAD+ e o NADP+ servem como coenzimas nas reações de oxidação‑redução. As formas reduzidas do NAD+ e do NADP+ são NADH e NADPH, respectivamente. Tanto o NAD+ e o NADP+ quanto o NADH e o NADPH possuem ampla participação no metabolismo energético, estando envolvidos nos metabolismos dos carboidratos, lipídios e aminoácidos 109 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE (Lehninger; Nelson; Cox, 1995). A niacina é encontrada em cereais, grãos enriquecidos e não refinados, no leite e em carnes. A deficiência de niacina causa pelagra, uma doença envolvendo a pele, o trato gastrintestinal e o sistema nervoso central. Os sintomas da evolução da pelagra compreendem três Ds: a dermatite, a diarreia e a demência; e, se não tratada, a morte (Fennema; Damodaran; Parkin, 2010). Vitamina B2 (riboflavina) As duas formas biologicamente ativas da vitamina B2 são a flavina mononucleotídeo (FMN) e a flavina adenina dinucleotídeo (FAD). O FMN e o FAD são capazes de aceitar reversivelmente dois átomos de hidrogênio, formando o FMNH2 ou FADH2, respectivamente. Essas substâncias também possuem ampla participação no metabolismo energético, estando envolvidos nos metabolismos dos carboidratos, lipídios e aminoácidos. Os sintomas da deficiência de riboflavina incluem dermatite, queilose – fissuras nos cantos da boca – e glossite – a língua parece lisa e púrpura (Champe; Bridge; Jones, 2009). Vitamina B8 (biotina) A biotina é uma coenzima nas reações de carboxilação, nas quais ela serve como carregador do dióxido de carbono ativado. A biotina liga‑se covalentemente ao grupo ε‑amino de resíduos de lisina nas enzimas dependentes de biotina. A deficiência de biotina não ocorre naturalmente, porque a vitamina está amplamente distribuída nos alimentos. Além disso, uma grande porcentagem de biotina necessária para os humanos é suprida por bactérias intestinais (Bianchi; Silva; Tirapegui, 2000). A biotina constitui um grupo prostético de várias enzimas que participam em reações de carboxilação. As mais importantes dessas enzimas são a piruvato carboxilase (que catalisa a conversão do piruvato em oxalacetato), participando na via de gliconeogênese, e o acetil‑CoA carboxilase (que catalisa a conversão do acetil‑CoA em malonil‑CoA), participando na biossíntese de ácidos graxos. A biotina atua como um cofator para cinco carboxilases envolvidas em importantes reações metabólicas que incluem o metabolismo dos ácidos graxos, o catabolismo dos aminoácidos e gliconeogênese (Rucker; Morris, 1997). Vitamina B5 (ácido pantotênico) O ácido pantotênico é um componente da coenzima A, a qual atua na transferência de grupos acila. A coenzima A contém um grupo tiol que transporta compostos acila como ésteres do tiol ativados. Exemplos dessas estruturas são a succinil‑CoA, o acil‑CoA e o acetil‑CoA. O ácido pantotênico é também um componente da sintetase dos ácidos graxos. Os ovos, o fígado de boi e as leveduras são as mais importantes fontes de ácido pantotênico (Bianchi; Silva; Tirapegui, 2000). 6.2 Minerais Tal qual a maioria das vitaminas, os minerais não podem ser produzidos endogenamente, sendo necessária a sua obtenção por meio da dieta. São substâncias de origem inorgânica que fazem parte dos tecidos duros do organismo, como ossos e dentes, mas também podem ser encontrados nos tecidos moles, como células musculares, sanguíneas e nervosas. Possuem função reguladora e estrutural e podem ser obtidos em uma grande variedade de alimentos. Serão abordadas a função e a fonte de obtenção de alguns dos principais sais minerais. 110 Unidade II Quadro 6 – Função e fontes alimentares de obtenção dos sais minerais Sais minerais Funções Principais alimentos Cálcio (Ca) Forma ossos e dentes; atua na contratilidade muscular e na coagulação sanguínea Laticínios e hortaliças de folhas verdes (brócolis; espinafre etc.) Fósforo (P) Forma ossos e dentes; participa da transferência de energia e da molécula dos ácidos nucleicos Carnes; aves; peixes; ovos; laticínios; ervilha; feijão Sódio (Na) Auxilia no impulso nervoso e nas membranas da célula Sal de cozinha e sal natural dos alimentos Cloro (Cl) Forma o ácido clorídrico no estômago Encontra‑se combinado ao sódio nos alimentos Potássio (K) Age com o sódio no impulso nervoso e nas membranas da célula Frutas; verduras; feijão; leite; cereais Magnésio (Mg) Atua em inúmeras reações químicas; na formação dos ossos e no funcionamento dos nervos e músculos Hortaliças de folhas verdes; cereais; peixes; carnes; ovos; feijão; soja; frutas Ferro (Fe) Forma a hemoglobina, que ajuda a transportar o oxigênio Fígado de boi; carnes; gema do ovo; pinhão; legumes; hortaliças de folhas verdes Iodo (I) Forma os hormônios da tireoide Sal de cozinha iodado; peixes; frutos do mar Flúor (F) Fortalece ossose dentes Água fluoretada; peixes; chás Adaptado de: A Importância... (s.d.). Lembrete Considerando as diversificadas fontes alimentares dos minerais, também podemos dizer que uma dieta variada e equilibrada fornecerá todas os minerais que o corpo necessita. 6.2.1 Cálcio É um dos elementos mais abundantes do organismo. Está presente em 1,5 a 2% do peso corporal. Entretanto, 99% desse mineral encontra‑se nos ossos e dentes, e apenas 1% está no sangue. Ele atua na formação de ossos e dentes, na coagulação sanguínea, na ativação de enzimas, na condução de impulsos nervosos e, importantemente, na contração muscular, ao se ligar na troponina. A deficiência de cálcio está relacionada ao retardo do crescimento, bem como a dentes e ossos frágeis e doenças relacionadas, como o raquitismo e a osteoporose. Por outro lado, o seu excesso no organismo pode induzir calcificação de artérias e plaquetas e comprometimento renal. O cálcio pode ser obtido por meio da ingestão de leite e seus derivados, tais como iogurte e queijos. Também pode ser obtido em peixes, gema do ovo, hortaliças verdes, gergelim e feijão. Necessidades diárias: 1000 a 1200 mg para homens e mulheres (Heaney et al., 1982). 111 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 6.2.2 Potássio Por volta de 85% do potássio ingerido pela dieta é absorvido e, assim, também é um dos sais minerais mais abundantes do organismo. Ele atua na contração muscular, na condutividade neural e na manutenção do ritmo cardíaco. A sua deficiência está relacionada à sensação de fadiga, à hipotensão e a vômitos. O seu excesso, por outro lado, pode gerar distúrbios cardíacos e confusão mental. Ele pode ser obtido por meio da ingestão de frutas secas, frutas frescas (como a banana), vegetais crus ou cozidos, vegetais verdes folhosos e batata. Necessidades diárias: 2000 mg para homens e mulheres (Sorensen; Hansen, 1975). 6.2.3 Magnésio Depois do potássio, é o segundo mineral mais abundante encontrado nos fluidos intracelulares. É um mineral necessário para a manutenção de atividades enzimáticas e para o crescimento de ossos. Sua deficiência está relacionada com a sensação de irritabilidade, bem como à perda de apetite, náuseas, vômitos, sonolência e espasmos musculares. Ele pode ser obtido por meio da ingestão de alimentos como nozes, cereais integrais, soja e hortaliças (acelga). Necessidades diárias: 320 a 400 mg para homens e 320 mg para mulheres (Key, 1994). 6.2.4 Fósforo Atua principalmente na formação de ossos e dentes, mas também age no metabolismo de proteínas, gorduras e carboidratos. A sua deficiência pode levar à osteomalacia, taquicardia e à perda de memória. Ele pode ser encontrado em laticínios, peixes, ovos e feijão. Necessidades diárias: 700 mg para homens e mulheres (Bianchi; Silva; Tirapegui, 2000). 6.2.5 Sódio Representa 1% do peso corporal ou 70 g para um homem adulto. É um elemento facilmente encontrado na natureza e nos alimentos, podendo ser obtido no sal de cozinha, em carnes e produtos à base de carne. Ele atua na manutenção do equilíbrio ácido básico, bem como na excitabilidade dos músculos cardíaco e esquelético. A sua deficiência, isto é, a hiponatremia, pode levar a convulsões, fraqueza e letargia. O seu excesso, porém, pode levar à cefaleia e à parada respiratória e, cronicamente, à hipertensão arterial. Necessidades diárias: 500 mg para homens e mulheres (Hennekens, 1986). 6.2.6 Zinco É importante para o funcionamento do sistema imunológico, coagulação e melhora da fertilidade. A falta de zinco resulta em problemas como enfraquecimento do sistema imunológico e dificuldade de cicatrização. Já o seu excesso pode causar diarreia, vômitos, febre, letargia e distúrbios do sistema nervoso central. Ele pode ser obtido através da ingestão de feijão, carnes, cereais e sementes (Fennema; Damodaran; Parkin, 2010). 112 Unidade II 6.2.7 Iodo Faz parte dos hormônios da tireoide. A sua deficiência pode provocar o bócio (hipertrofia da glândula tireoide) e perturbações no crescimento. Já o consumo em excesso pode resultar no aumento de casos de tireoidite de Hashimoto. O consumo diário não deve ultrapassar os 150 mg, tanto para homens quanto para mulheres. Ele pode ser obtido por meio de peixes (como bacalhau e camarão), frutos do mar, ameixas secas, iogurte natural, banana e cranberry, além do sal de cozinha iodado (Carvalho, 2015). 6.2.8 Ferro É um mineral essencial para a síntese de DNA e participa de reações enzimáticas. Além disso, é imprescindível para a formação da proteína hemoglobina, responsável por transportar oxigênio. A deficiência de ferro resulta em problemas como anemia e fadiga. Ele pode ser encontrado em carnes vermelhas (principalmente fígado de boi), leguminosas e vegetais verde‑escuros, bem como na gema de ovo e grãos integrais (Murray et al., 1998; Champe; Bridge; Jones, 2009). 6.3 Suplementação com vitaminas e minerais Conforme evidenciado anteriormente, suplementos contendo vitaminas e minerais são amplamente comercializados e o seu espaço entre praticantes de exercício físico vem crescendo cada vez mais. No entanto, assim como qualquer suplemento nutricional, seu uso não deve ser indiscriminado. Na verdade, a primeira pergunta que devemos nos fazer é: a suplementação de vitaminas e minerais realmente se faz necessária para praticantes de exercício físico? Se sim, de quais vitaminas e minerais?. E, de fato, ao considerarmos os atuais posicionamentos dos consórcios internacionais de destaque, tais perguntas são facilmente respondidas. Vejam em seguida o atual posicionamento do Colégio Americano de Medicina Esportiva, da Associação Dietética Americana e dos Nutricionistas do Canadá (Rodriguez et al., 2009, p. 2131): Em geral, suplementos vitamínicos e de minerais não se fazem necessários se um atleta ou praticante de exercício físico estiver com um consumo calórico adequado advindo de uma variedade de alimentos para manter o peso corporal. Por outro lado, um suplemento multivitamínico/mineral pode ser apropriado se um atleta ou praticante de exercício físico está fazendo dieta, habitualmente eliminando alimentos ou grupos alimentares, está doente ou está se recuperando de lesão, ou tem uma deficiência específica de micronutrientes. A partir desse posicionamento, pode‑se assumir que a suplementação desses micronutrientes, como o seu próprio nome já adianta, só se faz necessária mediante a deficiência de um micronutriente específico. Com isso, abordaremos algumas das vitaminas e minerais cuja suplementação vem sendo mais frequentemente utilizada por praticantes de exercício físico, de modo a determinar a real eficácia dessas estratégias nutricionais sobre o desempenho físico‑esportivo e sobre a saúde. 113 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 6.3.1 Suplementação com ferro Para um homem de 70 kg, o conteúdo total de ferro do corpo é de aproximadamente 3,5 g (50 mg.kg‑1). Isso faz do ferro um dos elementos mais abundantemente presentes no corpo humano (Vellar, 1968). A maior parte do ferro do corpo é encontrada no sangue (2.400 mg) e é distribuída nos eritrócitos como um componente da hemoglobina, a proteína transportadora de oxigênio. Aproximadamente 350 mg estão localizados dentro das fibras musculares e outros tecidos, como enzimas e citocromos, em que o ferro está envolvido no armazenamento de oxigênio (mioglobina) e nos processos metabólicos, respectivamente. O ferro restante do corpo é armazenado como ferritina no fígado (400 mg), nos macrófagos do sistema reticuloendotelial (500 mg), na medula óssea (150 mg) e transportado pela proteína transferrina (4 mg) (Hershko et al., 1978; Guyton; Hall, 1996). Uma dieta típica contém aproximadamente 15 a 20 mg de ferro; no entanto, o corpo é capaz de absorver apenas uma pequena porção da quantidade ingerida, entre 1‑2 mg.d‑1 (Andrews, 1999). Nos alimentos, o ferro adota duas formas iônicas diferentes, conhecidas como heme (10%) e não heme (90%). Dado que a maior parte do ferro não heme existe primariamente soba forma de Fe3+ oxidada, ele deve ser reduzido a Fe2+ para ser absorvido adequadamente na superfície apical dos enterócitos do duodeno (Andrews, 1999; Atanasova et al., 2005). Considerando esses fatores (isto é, baixas taxas de absorção e a divisão ferro heme e não heme), a composição da dieta de um atleta é muito importante para manter a homeostase do ferro. De fato, a regulação da homeostase do ferro tem sido associada a múltiplos fatores, incluindo absorção, excreção e uso. Sabe‑se que os fatores que podem aumentar a absorção duodenal de ferro, incluindo o ácido ascórbico, influenciam positivamente a homeostase do ferro (Atanasova et al., 2005). Por outro lado, os fatores que evocam uma alta demanda de ferro (hemólise e hematopoiese) podem influenciar negativamente a homeostase do ferro (Atanasova et al., 2005; Schmid et al., 1996). Dessa forma, a homeostase do ferro deve ser monitorada consistentemente para evitar sua deficiência, especialmente em populações como corredores e/ou vegetarianos, os quais podem perder substancial quantidade de ferro pelo suor e urina ou não atingir a ingestão adequada pela falta de alimentos fonte, respectivamente (Buchman et al., 1998). Dada a influência do ferro sobre a síntese de hemoglobina, a importância desta para o transporte de oxigênio e a relevância do oxigênio para a síntese de energia por vias aeróbias, o uso da suplementação de ferro com a intenção de melhorar a capacidade aeróbia vem sendo estudado por muitos anos. Estudos iniciais mostraram que, após a suplementação de ferro, pacientes previamente anêmicos conseguiram melhorar os níveis de hemoglobina e de massa eritrocitária (Gardner et al., 1975). De fato, a eficácia dessa suplementação em aumentar as concentrações sanguíneas de ferro e ferritina já está bem estabelecida na literatura (Lyle et al., 1992; Castillo et al., 1996; Hinton et al., 2000). Por outro lado, os estudos investigando o efeito dessa estratégia sobre o desempenho físico têm produzido achados mistos. Nesse sentido, um estudo conduzido por Brownlie et al. (2004) ajuda a explicar a divergência entre os achados literários. Nele, os autores recrutaram mulheres jovens e sedentárias, divididas em dois grupos: metade delas tinham deficiência de ferro enquanto a outra metade não. Cada uma desses grupos foi submetido a um programa de treinamento aeróbio de seis semanas em cicloergômetro, sendo que cada sessão de treino foi conduzida por 30 minutos, com intensidade variando entre 75 e 85% da frequência cardíaca máxima. Além disso, em cada um dos grupos foram gerados dois subgrupos, sendo um deles 114 Unidade II suplementado com placebo durante o período de treinamento e o outro suplementado com uma dose diária de 100 mg de sulfato ferroso. Para avaliar a eficácia da intervenção, todos os subgrupos foram submetidos a testes contrarrelógio nas distâncias de 5, 10 e 15 km, tanto antes quanto após o período de intervenção. A figura seguinte ilustra bem os resultados do estudo de Brownlie et al. (2004). Todos os subgrupos melhoraram o tempo de prova em todas as distâncias testadas, muito provavelmente em função do treinamento aeróbio empregado (lembrando que, nesse caso, a melhora está relacionada à diminuição do tempo para completar a distância específica). Contudo, a magnitude da melhora observada no grupo que apresentava deficiência de ferro e que foi suplementado com sulfato ferroso foi significantemente maior nas distâncias de 10 e 15 km. Ao contrário, a magnitude de melhora do desempenho físico não foi significantemente diferente entre os subgrupos suplementados com placebo e sulfato ferroso no grupo de mulheres que não apresentavam deficiência de ferro no organismo. Esses resultados parecem sugerir que atletas com deficiência de ferro, com ou sem anemia, podem ter o seu desempenho físico beneficiado com a suplementação de ferro. Por outro lado, a suplementação em atletas sem deficiência desse mineral parece não ser uma estratégia tão vantajosa para proporcionar melhoras do desempenho atlético. Indiscutivelmente, a decisão de usar suplementação de ferro em praticantes de exercício físico, em especial aqueles engajados em atividades de natureza aeróbia, deve ser baseada em testes laboratoriais cuidadosamente realizados e analisados. 1A) B) 1 0.5 0.5 5 km 5 km Grupo com deficiênciaGrupo sem deficiência 10 km 10 km § * 15 km 15 km Al te ra çã o no te m po d e pr ov a (m in ) Al te ra çã o no te m po d e pr ov a (m in ) 0 0 ‑0.5 ‑0.5 ‑1 ‑1 ‑1.5 ‑1.5 ‑2 ‑2 ‑2.5 ‑2.5 ‑3 ‑3 Figura 51 – Efeitos da suplementação com sulfato ferroso (100 mg/dia – barras pretas) ou placebo (barras brancas) sobre o desempenho físico nas provas de 5, 10 e 15 km de mulheres sem deficiência (A) e com deficiência de ferro (B) submetidas a seis semanas de treinamento aeróbio Adaptada de: Brownlie et al. (2004, p. 441). 6.3.2 Suplementação com vitamina D A vitamina D é um pró‑hormônio lipofílico que pode ser obtido através da dieta, mas é endogenamente sintetizado, de maneira predominante, a partir da radiação solar ultravioleta (Willis; Peterson; Larson‑Meyer, 2008). De fato, o papel da exposição solar é vital, pois a produção de vitamina D induzida pelos raios ultravioleta na pele é responsável por 80‑90% da formação dessa vitamina, enquanto a ingestão nutricional (peixes, ovos, leite e derivados) representa apenas 10‑20% da provisão total. A vitamina D é imprescindível para o desenvolvimento, crescimento e integridade óssea. Logo, 115 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE patologias esqueléticas (por exemplo, as já mencionadas osteomalacia e o raquitismo) podem ocorrer quando as concentrações séricas de vitamina D são baixas (Hamilton, 2010). Uma vez que as anomalias esqueléticas são extremamente raras na sociedade ocidental, tem sido assumido que a concentração de vitamina D nas sociedades ocidentais atinge as recomendações diárias (Holick; Chen, 2008). Por outro lado, evidências emergentes têm apontado que a deficiência de vitamina D, de fato, está espalhada por várias populações devido à falta de exposição solar adequada: ao estilo de vida em ambientes fechados, ao uso de protetor solar e aos maus hábitos alimentares (Bischoff‑Ferrari et al., 2004; Chandra et al., 2007; Dawson‑Hughes et al., 1991; Garland et al., 2007; Levis et al., 2005; Willis; Peterson; Larson‑Meyer, 2008; Wolpowitz; Gilchrest, 2006). Apoiando tal afirmação, o estudo de Unger (2009) examinou as concentrações sanguíneas de vitamina D na população da cidade de São Paulo e verificou vasta ocorrência de hipovitaminose, mostrando que mesmo populações de países tropicais, como é o caso do Brasil, podem estar sujeitas à deficiência dessa vitamina. Dados os conhecidos efeitos da vitamina D sobre a integridade óssea, diversos estudos vêm demonstrando que a suplementação com esta vitamina pode ajudar a combater a perda de massa óssea e, assim, diminuir o risco de fraturas ósseas, principalmente na população idosa (Halfon; Phan; Teta, 2015). No entanto, evidências crescentes têm demonstrado que a vitamina D também possui receptores no músculo esquelético, indicando que ela também pode exercer efeitos nesse tecido (Ceglia; Harris, 2013). Especificamente, tem‑se sugerido que a estimulação desses receptores nas células musculares pode aumentar a expressão da proteína calmodulina, a qual possui papel importante na regulação do cálcio intracelular (Boland et al., 1983). O cálcio, por sua vez, como se sabe, tem papel importante no processo de contração muscular, no qual atua permitindo que a maquinaria contrátil opere adequadamente ao se ligar no seu sítio específico na troponina. Assim, supostamente, mais cálcio disponível otimizaria a operação da maquinaria contrátil, o que teria efeitos diretos no desempenho físico e função muscular. Apoiando esse fato, tem sido demonstrado que pessoas idosas com níveis suficientes de vitamina D no sangue têm uma função muscular melhor do que aquelascom níveis insuficientes dessa vitamina (Bischoff‑Ferrari et al., 2004), e sua suplementação é capaz de promover melhoras na potência de pessoas idosas com osteomalacia (Glerup et al., 2000). Esse mesmo mecanismo parece se aplicar ao contexto esportivo. Exemplificando esse ponto, Close et al. (2013) recrutaram atletas do Reino Unido de variadas modalidades (rúgbi, futebol, hóquei), avaliaram o seu estado de vitamina D e os suplementaram por oito semanas com 5000 IU/dia de vitamina D ou placebo. Os atletas também tiveram a sua potência e força muscular testadas no teste de salto vertical e na corrida de 10 metros, bem como no teste de uma repetição máxima para os exercícios supino e agachamento, respectivamente. Como resultados, os autores observaram que 62% dos atletas apresentavam níveis inadequados de vitamina D, mostrando que as deficiências desse micronutriente também se estende à população atlética. Em adição, os autores também mostraram que a suplementação com vitamina D por oito semanas, nessa população, permitiu uma normalização dos níveis sanguíneos de vitamina D. Os achados mais interessantes, entretanto, provavelmente estão relacionados ao fato de que tanto a potência quanto a força muscular avaliadas nos testes físicos foram melhoradas com a suplementação de vitamina D em comparação com a suplementação de placebo. Tais dados nos permitem concluir que, como a suplementação de ferro mencionada anteriormente, a suplementação de vitamina D parece ser uma estratégia nutricional interessante para ser utilizada de modo a proporcionar melhoras do 116 Unidade II desempenho físico‑esportivo. Estudos explorando qual seria a dose ótima de vitamina D a ser empregada para melhorar esse desempenho atlético, no entanto, ainda são necessários. 6.3.3 Suplementação com cálcio O cálcio é o mineral mais abundante do corpo, representando 75% do conteúdo mineral total do corpo e aproximadamente 2,5% da massa corporal. Embora ele esteja distribuído no tecido intracelular, como nas células musculares, tendo papel importante na contração muscular, o maior depósito corporal de cálcio são os ossos, em que possui importante função estrutural. Logo, as reservas desse mineral devem ser muito bem controladas por meio da dieta e, se necessário, por meio da suplementação, já que déficits desse micronutriente, obviamente, podem levar a disfunções ósseas. Esse é o caso principalmente de mulheres, bem como de atletas de ciclismo e natação. Quadro 7 – Distribuição e principais funções do cálcio no organismo humano Compartimento Forma Localização Quantidade Funções Intracelular Solúvel Citoplasma; núcleo 0,02 g Potencial de ação; contratilidade; regulação metabólica Extracelular Solúvel Fluído extracelular 1,0 g Potencial de membrana; exocitose; coagulação Insolúvel Ossos; dentes 1000 g Proteção; locomoção A menopausa faz parte do ciclo de vida de todas as mulheres. Nesse período da vida, a quantidade de estrogênio, hormônio feminino, cai drasticamente. Sabe‑se que o estrogênio regula a absorção de cálcio pelos ossos e tem efeito direto sobre a massa óssea, inibindo os osteoclastos (Atkins; Findlay, 2012). Logo, uma queda dos seus níveis tem sido relacionada a um prejuízo na reposição de cálcio dos ossos e com uma perda da densidade mineral óssea (DMO). Como consequência, os ossos se tornam mais frágeis e mais suscetíveis à ocorrência de fraturas. Em algumas mulheres, a deficiência de cálcio nos ossos pode começar antes dos 40 anos, em razão da abreviação da vida dos ovários, responsáveis pela produção de estrogênio (Atkins; Findlay, 2012). Já o exercício é geralmente aceito como um modulador positivo da densidade mineral óssea (DMO) e é frequentemente recomendado tanto para prevenção quanto para tratamento de baixa DMO (Kohrt et al., 2004; Gass; Dawson‑Hughes, 2006). Inclusive, estudos transversais tipicamente mostram que atletas têm maiores valores de DMO do que os não atletas. Entretanto, para algumas modalidades, o exercício tem sido associado negativamente com valores de DMO. Estudos já demonstraram que alguns atletas de endurance, como os ciclistas, têm baixos valores de DMO regionais (Stewart; Hannan, 2000; Nichols; Palmer; Levy, 2003). Ilustrando esse ponto, um teste com quatro ciclistas que competiram no Tour de France encontrou uma diminuição de 25% na DMO da coluna lombar dos atletas ao longo das três semanas de evento (Anonymous, 1996). Revisões sistemáticas apoiam tais achados, tanto para o ciclismo quanto para a natação competitiva (Abrahin et al. 2016). Logo, efeitos negativos de qualquer intervenção sobre a DMO estão necessariamente relacionados a uma perda corporal e possível deficiência de cálcio. 117 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE O efeito do exercício sobre a DMO é provavelmente determinado pelo equilíbrio entre os fatores que aumentam a formação óssea (por exemplo, forças de reação articular) e aqueles que aumentam a reabsorção óssea. É possível especular que ciclistas e nadadores competitivos podem ser particularmente suscetíveis à perda óssea porque passam muitas horas por semana realizando exercícios vigorosos, mas sem impacto, com uma tensão esquelética relativamente baixa em relação a outros modos de exercício (Milgrom et al., 2000). O alto volume de exercício vigoroso realizado por tais atletas poderia desencadear um aumento na reabsorção óssea por meio de vários mecanismos potenciais, como: • aumento do paratormônio, possivelmente como consequência de uma diminuição no cálcio sérico durante o exercício, resultado do excesso de perda de cálcio pelo suor; • disponibilidade insuficiente de energia durante os períodos de treinamento intenso e competição; • supressão de hormônios sexuais; • aumento dos hormônios do estresse e citocinas pró‑inflamatórias; • restrição de impacto mecânico. Esses cenários tornariam propícia a efetividade terapêutica da suplementação de cálcio em atenuar as perdas de DMO induzidas por tais modalidades, mas não é o que se tem observado na literatura. Testando essa hipótese, Barry e Kohrt (2008) acompanharam ciclistas profissionais ao longo de nove meses de uma temporada competitiva, separando‑os em dois grupos: um que receberia uma dose diária baixa de 250 mg de cálcio e outro, que receberia 1.500 mg diárias de cálcio durante o período experimental. Antes e a cada quatro meses e meio da intervenção, a DMO dos atletas foi avaliada por densitometria óssea. Ao contrário da hipótese inicial, os autores demonstraram que a DMO continuou a cair para os dois grupos de ciclistas durante o período de intervenção, sem diferenças entre eles, a despeito da suplementação de cálcio diária, mostrando que nem mesmo essa estratégia pode ajudar a atenuar a perda de DMO nessa classe de atletas. Para mulheres de 19 a 50 anos e homens de 19 a 70, a dose diária recomendada de cálcio é de 1.000 mg/dia. Mulheres com mais de 50 anos e homens acima de 70 requerem 1.200 mg/dia. Tal recomendação, entretanto, é difícil de ser atingidas. Por volta de 70% do cálcio presente na dieta da maioria dos adultos vem do leite e seus derivados (um copo de leite contém aproximadamente 250 mg). Vegetais como brócolis, certos peixes (sardinha e salmão), sucos e alimentos fortificados também são fontes de cálcio. Logo, a suplementação com cálcio vem sendo levantada como uma estratégia nutricional para tentar suprir a deficiência da dieta. As preparações mais comuns de suplementos são as de carbonato e de citrato de cálcio. O carbonato contém 40% de cálcio elementar, deve ser tomado junto com as refeições, é mais barato e mais fácil de encontrar, mas eventualmente provoca constipação e flatulência. O citrato contém 20% de cálcio elementar, pode ser administrado fora das refeições e causa menos desconforto abdominal. Contudo, além dos problemas digestivos, a suplementação aumenta o risco de cálculos renais. Quanto maiores 118 Unidade II as doses diárias, maior o risco. Além disso, publicações recentes têm levantadoa suspeita de que a suplementação com cálcio pode aumentar o risco de arritmias cardíacas e infarto do miocárdio, em razão da calcificação de artérias e plaquetas (Reid, 2013). Enquanto essas dúvidas não são esclarecidas, o ideal é oferecer o cálcio que o organismo necessita por meio da alimentação e não de suplementos. A suplementação deve ser prescrita somente em casos críticos de deficiência do mineral, nos quais a dieta realmente não seja capaz de fornecer a quantidade diária recomendada. Saiba mais Para mais informações sobre os potenciais efeitos prejudiciais da suplementação de cálcio, leia: BOLLAND, M. J. et al. Vascular events in healthy older women receiving calcium supplementation: randomised controlled trial. BMJ, v. 336, n. 413, p. 262‑266, 2008. 6.3.4 Suplementação com vitamina C e/ou E Conforme já mencionado, a vitamina C é uma vitamina hidrossolúvel, enquanto a vitamina E é uma vitamina lipossolúvel. As duas, entretanto, possuem uma função em comum: a de antioxidante. O termo antioxidante vem sendo indiscriminadamente utilizado na nutrição aplicada ao esporte como uma substância benéfica ao organismo, embora a maioria das pessoas não saiba o seu real mecanismo de ação ou como ele pode gerar os propostos benefícios. Para explicarmos onde os antioxidantes, especificamente, onde as vitaminas C e E, encaixam‑se, é necessário que o conceito de radicais livres e estresse oxidativo estejam claros. Como visto anteriormente, sabe‑se que o metabolismo oxidativo é predominante na produção de energia para apoiar a demanda contrátil na célula muscular durante exercícios de natureza aeróbia. No processo celular de obtenção de energia (ou seja, a cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons) ocorre uma sequência de reações geradoras de eletronegatividade, sendo o oxigênio o aceptor final de elétrons. As reações de emparelhamento dos elétrons com o oxigênio, contudo, nem sempre ocorrem com 100% de eficácia, e dessa sequência oxidativa resultam compostos denominados radicais livres ou espécies reativas de oxigênio (EROs). O termo EROs ou radicais livres é empregado quando um átomo ou uma molécula de oxigênio apresenta um ou mais elétrons não pareados, constituindo‑se espécies instáveis, com meia‑vida muito curta e que reagem rapidamente com diversos alvos celulares. Entre os principais radicais livres produzidos com o metabolismo oxidativo, destacam‑se o radical hidroxila (OH‑), o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o ânion superóxido (O2 ‑). Novamente, tais radicais são o resultado do acoplamento ineficiente de elétrons provenientes da reoxidação das coenzimas reduzidas NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FADH (flavina adenina dinucleotídeo) ao oxigênio na cadeia transportadora de elétrons da mitocôndria. Embora os radicais livres sejam considerados produtos naturalmente gerados com o metabolismo oxidativo, eles possuem uma configuração eletrônica instável e reativa, e seu acúmulo nas células pode induzir 119 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE peroxidação lipídica, lesão proteica, alteração do balanço hídrico da célula e oxidação de compostos tióis, cofatores enzimáticos, nucleotídeos e DNA (Nemes et al., 2018). As células musculares, por outro lado, possuem mecanismos bem regulados para combater os radicais livres. Essas defesas denominam‑se defesas antioxidantes, as quais se tratam de defesas enzimáticas e não enzimáticas. Entre as defesas enzimáticas, destacam‑se as enzimas superóxido dismutase (SOD), a glutationa peroxidase (GPx) e a catalase, as quais tem a capacidade de reagir com os radicais livres, convertendo‑os em espécies químicas inócuas. Já entre as defesas não enzimáticas destacam‑se a coenzima Q, bilirrubina e, finalmente, as vitaminas C (ácido ascórbico) e E (α‑tocoferol). Ainda assim, essas defesas possuem limitada abrangência de ação, e, em situações em que há uma excessiva produção de EROs e/ou uma diminuição das defesas antioxidantes, os radicais livres podem se acumular nas células, em um fenômeno chamado estresse oxidativo. Autores sugerem ainda que o estresse oxidativo esteja associado ao aparecimento de uma série de doenças, como o câncer, o diabetes, a insuficiência cardíaca e a hipertensão arterial. Antioxidantes Antioxidantes Oxidantes Oxidantes OH– O2 – H2O2 Ausência de estresse oxidativo (não existe em situações fisiológicas) Estresse oxidativo (presente em situação basal) Figura 52 – Ilustração do conceito de estresse oxidativo e da importância do equilíbrio entre antioxidantes e EROs (espécies reativas de oxigênio) Adaptada de: Santos (2015, p. 18). Mediante tal fato, embora os radicais livres sejam naturalmente e temporariamente produzidos com o exercício aeróbio, a fim de tentar minimizar os danos causados pelo estresse oxidativo, estudos de longa data tem se dedicado a investigar se a suplementação com antioxidantes associada ao treinamento aeróbio poderia aumentar as defesas antioxidantes do organismo e/ou atenuar o surgimento de radicais livres induzidos pelo exercício, de modo a diminuir a probabilidade de estabelecimento do estresse oxidativo e, assim, garantir a integridade e saúde de praticantes de exercício físico (Simioni et al., 2018). Contudo, evidências publicadas principalmente a partir dos anos 2000 indicam que os EROs transientemente produzidos com o treinamento aeróbio agem como agentes sinalizadores, os quais podem estimular a expressão de uma série de genes envolvidos em adaptações musculares a esse tipo de treinamento (Khassaf et al., 2003; Gomez‑Cabrera et al., 2005; Margaritelis et al., 2017), tais como a da própria defesa antioxidante. Em um recente estudo controlado que ilustra bem o cenário literário atual sobre esta temática, quarenta homens sedentários foram designados ou para um grupo que não receberia qualquer suplementação ou para um grupo que receberia suplementação diária de vitamina C e E (1.000 e 400 mg/dia, respectivamente). Os participantes de ambos os grupos foram submetidos ao procedimento de biópsia 120 Unidade II muscular antes e após quatro semanas de um programa de treinamento físico realizado cinco dias por semana, com sessões essencialmente aeróbias e duração de 65 minutos cada (Ristow et al., 2009). Os autores observaram um aumento significante da expressão gênica das enzimas SOD e GPx no grupo que treinou mas não ingeriu nenhum suplemento, mostrando a capacidade de tais enzimas em se adaptar em resposta ao treinamento físico. Por outro lado, curiosamente, notou‑se que o resultado anteriormente mencionado não aconteceu de maneira semelhante no grupo que se exercitou e foi suplementado com vitamina C e E. Especificamente, as alterações na defesa antioxidante (isto é, SOD e GPx) observadas com o treinamento no grupo não suplementado estavam completamente inibidas no grupo que treinou e recebeu a suplementação com antioxidantes. Em outras palavras, esses resultados nos levam a crer que a suplementação com antioxidantes preveniu a ocorrência de adaptações que ajudam a explicar os efeitos positivos do treinamento físico sobre o desempenho físico e sobre a saúde. Os resultados do estudo de Ristow et al. (2009) vão de encontro à hipótese da hormese, a qual implica que os radicais livres produzidos temporariamente durante o exercício aeróbio atuariam como sinalizadores intracelulares, de modo a promover adaptações que capacitariam as células a melhor tolerar futuros estresses, e que a adição de antioxidantes ao treinamento físico cortaria a produção dos radicais livres, atrapalhando essas adaptações. Por esse e outros trabalhos, o fato é que não existem evidências convincentes para apoiar o uso de suplementos de teor antioxidante contendo vitamina C e/ou E concomitantemente ao treinamento aeróbio com o propósito de otimizar as adaptações ao treinamento. Na verdade, considerando o potencial efeito supressor desses antioxidantes sobre algumas adaptações ao treinamento, não é possível sugerir/recomendar o uso da suplementaçãopara indivíduos saudáveis praticantes de exercício físico. Exercício físico Aumento temporário do estresse oxidativo (EROs) Aumento da defesa antioxidante endógena Risco reduzido de doenças Aumento da expressão de glutationa peroxidase (GPx1) e superóxido dismutase (SOD) Antioxidantes Figura 53 – A hormese conecta o exercício físico à subsequente e aguda formação de espécies reativas de oxigênio (EROs), bem como à crônica defesa antioxidante. O exercício físico exerce efeitos crônicos benéficos sobre as enzimas superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx), defesas enzimáticas fundamentais contra as EROs. Notadamente, ao bloquear a formação de EROs induzida pelo exercício devido à ingestão de suplementos antioxidantes, os efeitos benéficos do exercício físico sobre a defesa antioxidante são abolidos na presença de vitamina C e/ou E Adaptada de: Ristow et al. (2009, p. 8668). 121 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 7 TERMORREGULAÇÃO E HIDRATAÇÃO Conforme já mencionado anteriormente, os nutrientes que obtemos por meio da alimentação e/ou dos suplementos alimentares irão nos fornecer macronutrientes, tais como os carboidratos, proteínas e gorduras; e micronutrientes, tais como as vitaminas e os minerais. Ambos são imprescindíveis para o correto funcionamento do corpo humano, já que eles possuem ações fisiológicas relacionadas à provisão de energia e à regulação do metabolismo, bem como no crescimento e desenvolvimento humano. Em adição ao papel de cada um desses nutrientes, alguns autores também vêm estudando a possibilidade de considerar a água como nutriente. O motivo para isto é claro: a água é componente predominante em diferentes tecidos corporais. Tabela 4 – Conteúdo hídrico em diferentes tecidos corporais Tecido corporal Conteúdo hídrico Participação no peso corporal total Músculo esquelético 76% 43% Ossos 22% 15% Tecido adiposo 10% 12% Pele 72% 18% Órgãos 76% 7% Sangue 83% 5% Adaptada de: Marquezi e Lancha Junior (1998). Além disso, a água desempenha importantes funções fisiológicas no corpo humano. Entre elas, é possível destacar o seu papel: • na facilitação de reações químicas; • na proteção de órgãos; • na digestão e excreção do organismo; • na lubrificação das articulações; • no transporte de oxigênio e íons; • na termorregulação. Com base nisso, é extremamente importante que o ser humano seja capaz de armazenar e reter líquidos em seu interior. Mas, diferentemente de outros animais na natureza, como o camelo, sabemos que isso não acontece, e, assim, o estado de hidratação do ser humano varia entre os estados hiperidratado (volume de água no corpo acima do normal), euhidratado (volume de água adequado no corpo) e hipoidratado (volume de água reduzido no corpo). 122 Unidade II Existem alguns exames clínicos que podem ajudar a detectar o estado de hidratação do indivíduo. Dentre eles, podemos destacar o exame de coloração da urina, que pode variar de uma coloração amarelo claro ou amarelo citrino (estado euhidratado) até uma coloração acastanhada ou amarronzada (desidratação severa). Variações no peso corporal também podem ser utilizadas para auxiliar a determinar o estado de hidratação do indivíduo. Por fim, o exame da gravidade específica da urina também pode ser utilizado para esse fim, em que valores maiores seriam um indicativo de um maior estado de desidratação. Tabela 5 – Índices do estado de hidratação e sua relação com a urina Estado de hidratação % variação do peso corporal Coloração da urina Gravidade específica da urina Euhidratado +1 a ‑1 Amarelo claro a amarelo citrino ‑5 Acastanhado a amarronzado > 1.030 Adaptada de: Casa et al. (2000). Mediante a grande distribuição e importância da água no organismo, algumas recomendações têm surgido na literatura mediante a necessidade de se manter um estado de hidratação apropriado. Crianças, por exemplo, devem ser incentivadas a consumir água, principalmente quando estiverem brincando sob calor ou praticando atividade física. A quantidade de água recomendada para crianças de 1 a 3 anos é de 1,3 L/dia, enquanto para as de 4 a 8 anos é de 1,7 L/dia (Grandjean; Campbell, 2010). As mudanças fisiológicas que ocorrem durante a gravidez fazem com que as necessidades de consumo de água aumentem. A ingestão de água recomendada para mulheres nessa fase é de, em média, 3 L por dia (Nascimento et al., 2014). Conforme envelhecemos, nosso corpo passa por várias mudanças fisiológicas, entre elas a diminuição da quantidade de água no organismo. Com base nisso, tem‑se que as pessoas idosas são mais suscetíveis à desidratação, e, assim, a quantidade de água recomendada por dia é de 2,7 L para mulheres e 3,7 L para homens (Grandjean; Campbell, 2010). Conforme a tabela 6, tais recomendações variam para diferentes faixas etárias e gêneros, mas todas elas são baseadas na demanda do organismo em repouso. E durante o exercício? Será que tais recomendações mudam? Por quê? Quais são elas? Discutiremos tais questões em seguida. Mas, antes, é de suma importância ter caracterizadas algumas respostas fisiológicas ao exercício físico, as quais possibilitarão uma melhor visão da janela de oportunidade para a hidratação exercer seu efeito sobre o desempenho físico. Observação Certos alimentos, como frutas (melão, morango, melancia, laranja, abacaxi) e verduras (alface, repolho, espinafre), possuem alto conteúdo hídrico e também auxiliam na hidratação do organismo. 123 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Tabela 6 – Recomendações de ingestão hídrica Faixa etária Quantidade diária de água recomendada Bebês 7 a 12 meses 0,8 L Crianças 1 a 3 anos 1,3 L 4 a 8 anos 1,7 L Homens 9 a 13 anos 2,4 L 14 a 18 anos 3,3 L 19 a 30 anos 3,7 L 31 a 50 anos 3,7 L 50 a 70 anos 3,7 L > 70 anos 3,7 L Mulheres 9 a 13 anos 2,1 L 14 a 18 anos 2,3 L 19 a 30 anos 2,7 L 31 a 50 anos 2,7 L 50 a 70 anos 2,7 L > 70 anos 2,7 L Grávidas ≥ 18 anos 3,0 L 19 a 30 anos 3,0 L 31 a 50 anos 3,0 L Lactantes ≥ 18 anos 3,8 L 19 a 30 anos 3,8 L 31 a 50 anos 3,8 L Fonte: Popkin, D’Anci e Rosenberg (2010, p. 453). 7.1 Produção de calor e aumento da temperatura interna durante o exercício Como já mencionado, a produção de energia pelos diferentes eventos metabólicos possui papel fundamental no processo de contração muscular e, por conseguinte, no desempenho físico. Como tal, a depleção de substratos energéticos, como os estoques de fosforilcreatina e de glicogênio, pode levar à incapacidade do músculo em gerar tensão, isto é, à fadiga muscular. Apesar de uma maior potência metabólica, ou seja, uma maior velocidade na produção de energia, ser algo altamente desejável para a manutenção dos processos contráteis, uma consequência desse fenômeno recai sobre uma maior liberação de prótons via proteínas desacopladoras (as chamadas UCPs), pela cadeia transportadora de elétrons, para as intermembranas das mitocôndrias, fato que inexoravelmente levará a 124 Unidade II um aumento do calor interno e, em consequência, a um aumento da temperatura interna. Tal resposta fisiológica é e vem sendo apoiada por diferentes evidências. E esse aumento da temperatura interna é ainda mais exacerbado quando o exercício é realizado em ambientes quentes (> 30°C). Ilustrando tal ponto, Nybo e Nielsen (2001) compararam a resposta eletromiográfica dos músculos extensores do joelho de indivíduos que se exercitaram a 60% VO2máx sob uma temperatura termoneutra (18°C) em um dia e sob uma temperatura quente (40°C) em outro dia. Foram observados menores sinais eletromiográficos sob a condição de hipertermia quando comparada à condição termoneutra, fato que também resultou em menor produção de força sob a condição hipertérmica. Semelhantemente, mas avaliando respostas cardiovasculares, González‑Alonso et al. (1999) submeteram indivíduosa um teste até a exaustão a 80% da potência pico em um ambiente quente (44°C) em um dia e, em outro, em ambiente termoneutro (15°C). Observou‑se um aumento exacerbado da frequência cardíaca e do volume sistólico durante a condição hipertérmica se comparada à condição termoneutra, fato que resultou em exaustão precoce sob a primeira condição, sugerindo um maior estresse cardiovascular quando o exercício é realizado sob hipertermia. Os estudos anteriormente mencionados são apenas alguns exemplos, mas atualmente já é bem documentado que uma elevada temperatura ambiente (> 30 ºC), associada à produção de calor interna, reduz a capacidade de realizar exercícios prolongados quando comparada a um ambiente termoneutro (10 a 20 ºC) (Galloway; Maughan, 1997; Hargreaves; Febbraio, 1998). Um outro ponto a ser ressaltado é que o desenvolvimento da fadiga durante exercícios prolongados realizados em ambientes quentes tem sido diretamente relacionado à elevação da temperatura corporal interna, a qual pode induzir alterações na função do sistema nervoso central e cardiovascular. 7.2 Defesas do organismo contra o aumento da temperatura interna durante o exercício Apesar da exacerbada produção de calor durante o exercício físico, especialmente quando realizado em ambientes quentes, os seres humanos possuem mecanismos de defesa para combatê‑la (Nadel et al., 1977). Tais mecanismos só ocorrem por causa da existência de uma estrutura central denominada hipotálamo, capaz de controlar a temperatura corporal. Adicionalmente ao hipotálamo, os ajustes termorregulatórios também ocorrem por intermédio de receptores periféricos termossensíveis, os quais transmitem as devidas informações ao hipotálamo, responsável por aumentar, por exemplo, a taxa de suor. O suor, por sua vez, pode ser evaporado, induzindo um resfriamento local, o qual é transmitido às demais regiões do corpo. Juntamente com a evaporação do suor, existem outros mecanismos que possibilitam a regulação da temperatura corporal. São eles: • Condução: forma de dissipação de calor em que ele é transmitido de partícula em partícula, em meio material. Por exemplo: durante o exercício físico, o calor pode ser dissipado para roupas e calçados, os quais estão em contato com o corpo. • Convecção: forma de dissipação de calor em que ele é transmitido para fluidos de diferentes densidades em relação ao corpo. Durante o exercício físico, por exemplo, o calor pode ser perdido quando realizado em exposição ao vento. 125 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE • Irradiação: o calor pode ser perdido por ondas eletromagnéticas por qualquer corpo que não se encontre em zero absoluto, em que tais ondas seriam naturalmente propagadas pelo corpo a superfícies mais escuras. Uma temperatura ambiente menor do que a corporal, por exemplo, favorecerá uma maior propagação das ondas eletromagnéticas, em especial as radiações infravermelhas, do corpo para o ambiente. Por outro lado, durante os exercícios físicos realizados em ambientes muito quentes, onde a temperatura ambiente é maior do que a corporal, é mais provável que o corpo absorva calor por irradiação em vez de dissipá‑lo. A perda de calor por esses mecanismos pode ser otimizada por intermédio do sistema cardiovascular. Como já mencionado anteriormente, o exercício físico realizado em ambientes quentes favorece um aumento do fluxo sanguíneo e do débito cardíaco, de forma que tais alterações facilitarão uma maior propagação do sangue em direção à periferia, facilitando, assim, a transmissão do calor interno em direção à pele e, em seguida, ao ambiente. Apesar da importância da perda de calor pelos mais diferentes mecanismos, sabe‑se que, em condições de hipertermia severa, o fluxo sanguíneo pode atingir valores de 6 a 8 L/min. (Taylor et al., 1984). Com isto, durante a evaporação do suor, tem‑se que uma grande quantidade de água corporal e de eletrólitos, tais como o sódio, também são perdidas no processo. A perda exacerbada de fluidos corporais pelo suor pode levar a uma significante redução do volume plasmático, fato que pode gerar uma sobrecarga do sistema cardiovascular, além de gerar um desequilíbrio eletrolítico. A perda de líquidos e sais corporais em grande extensão pode gerar os conhecidos fenômenos da desidratação e hiponatremia, que discutiremos em seguida. Essa taxa de sudorese (TS) pode ser calculada de forma bastante simples a partir da seguinte fórmula: TS = Peso antes (kg) ‑ peso depois (kg) + volume ingerido (L) ‑ volume de urina (L) Duração do exercício (h) Conforme veremos adiante, as recomendações de reposição hídrica durante o exercício têm justamente a finalidade de atenuar esses fenômenos, bem como o aumento da temperatura interna. E o cálculo da TS durante uma determinada atividade pode auxiliar na determinação da quantidade exata de fluidos a serem repostos. Lembrete O equilíbrio térmico é atingido balanceando o ganho de calor (calor metabólico + calor ambiente) com a perda de calor (irradiação + condução + convecção + evaporação). 126 Unidade II 7.3 Influência da desidratação e hiponatremia sobre a performance Conforme discutido, grandes perdas de água e eletrólitos podem ocorrer durante o exercício. E, como tal, os fenômenos da hiponatremia e desidratação podem resultar dessas perdas. A saber, a hiponatremia é uma situação caracterizada pela baixa concentração de sódio no sangue. A concentração normal de sódio na corrente sanguínea varia de 135 a 145 mEq/L. Quando a concentração desses íons fica abaixo de 135 mEq/L, a situação de hiponatremia já pode ser caracterizada, embora os aspectos sintomáticos só venham a se manifestar quando os valores de sódio ficam abaixo 125 mEq/L. Dentre os sintomas resultantes da hiponatremia se destacam as câimbras, náuseas, vômitos, dores de cabeça e tonturas. Sintomas mais intensos da hiponatremia incluem ainda edemas pulmonares, convulsões, parada cardiorrespiratória e morte súbita. De maneira óbvia, qualquer um desses sintomas pode levar a diminuições de intensidade e/ou interrupções precoces do exercício, o que não é interessante do ponto de vista do desempenho atlético ou da saúde. Similarmente, a desidratação também pode impactar negativamente no desempenho físico. Maughan (2003), por exemplo, observou que a restrição hídrica por 37 horas, isto é, a ausência de consumo de qualquer líquido nesse período, levou à perda de 2.68% da massa corporal em relação a uma situação controle (sem restrição) e que tal intervenção gerou profundo impacto negativo nas sensações subjetivas de cansaço, dor de cabeça, capacidade de concentração e estado de alerta. E é fato que alterações negativas dessas sensações podem influenciar a performance, principalmente em modalidades esportivas nas quais a capacidade de tomada de decisões pode ser um fator limitante para o desempenho. Num recente estudo, Logan‑Sprenger et al. (2015) submeteram os ciclistas treinados de seu estudo a um teste constante de 90 minutos a 65% VO2máx seguido subsequentemente de um contrarrelógio de 30 km. Contudo, em um dia os ciclistas realizaram esses testes físicos sob condição de restrição hídrica desde o dia anterior, iniciando o exercício com uma perda de 0.6% do peso corporal; enquanto em outro dia realizaram os testes numa condição controle, sem restrição. Como principais resultados, os autores observaram que somente sob a condição de restrição hídrica ocorreram aumentos progressivos da frequência cardíaca, temperatura interna e percepção ao longo do teste de 90 minutos. Além disso, tal condição favoreceu uma perda ainda maior de peso corporal durante o exercício, levando os atletas a terminarem o exercício com uma queda de aproximadamente 3% no peso corporal. Todas essas alterações culminaram em uma queda de 13% no tempo para completar os 30 km sob a condição desidratada quando comparada à condição euhidratada. Davis et al. (2015) submeteram jogadores de baseball de nível universitário a um protocolo de exercício intermitente,no qual os jogadores tinham que completar 24 sprints de 30 metros com uma média de 45 segundos de intervalo entre eles. Em um dia esse protocolo foi executado sob condição euhidratada, enquanto em outro ele foi executado com os indivíduos desidratados a ponto de seu peso corporal ser 3% menor do que na condição controle. E, similarmente a outros estudos, foram observados aumentos significantes da percepção subjetiva de esforço e da frequência cardíaca conforme os sprints foram sendo executados. Tais alterações refletiram num maior tempo necessário para completar a mesma tarefa. Em conjunto, esses estudos nos sugerem que, assim como a hiponatremia, a desidratação pode impactar negativamente o desempenho físico, tanto em modalidades intermitentes (como o futebol, handebol, basquetebol) quanto contínuas (ciclismo e corrida). 127 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 7.4 Estratégias para lidar com a elevação da temperatura interna Vimos que fatores como desidratação e hiponatremia podem induzir importantes quedas na performance e que tais fatores são reflexos de uma taxa de sudorese exorbitantemente aumentada durante o exercício, a qual, em última instância, se trata de um mecanismo para tentar atenuar o aumento da temperatura interna. Com isso, é fato que estratégias desenvolvidas para frear a elevação da temperatura interna durante uma atividade teriam potencial ergogênico. Entre algumas estratégias que se destacam, temos a aclimatação e o pré‑resfriamento. É fato que a aclimatação adequada favorece uma adaptação à temperatura ambiente, podendo minimizar eventuais alterações fisiológicas e na performance. Porém, a aclimatação adequada representa um método custoso financeiramente e de tempo, já que são necessários mais de sete dias para que ela tenha início. Métodos de pré‑resfriamento também têm sido utilizados na tentativa de frear o aumento da temperatura interna durante o exercício, dentre os quais se destacam a imersão em água gelada e a exposição ao ar frio. De fato, González‑Alonso et al. (1999) demonstraram que, ao imergir seus participantes em um tanque de água a 17°C imediatamente antes de um teste até a exaustão em cicloergômetro a 60% Wmáx, houve um aumento mais contido e atrasado da frequência cardíaca e da temperatura interna, e que essa intervenção culminou em um maior tempo até a exaustão quando comparada à imersão em água quente (40°C). Por outro lado, esses protocolos são de difícil implementação e podem gerar sérias reações térmicas em alguns casos. Saiba mais Para saber mais sobre os efeitos termorregulatórios e ergogênicos da imersão em água gelada, leia: JONES, P. R. et al. Pre‑cooling for endurance exercise performance in the heat: a systematic review. BMC Medicine, v. 10, 166, 2012. Disponível em: https://tinyurl.com/5n753sy2. Acesso em: 9 maio 2025. Em virtude do mencionado, a estratégia que mais se destaca por sua praticidade e eficácia na atenuação da elevação da temperatura interna durante exercícios realizados no calor é a reposição hídrica. Ao submeterem homens a um exercício de 70% VO2máx com duração de 90 minutos divididos em dois períodos de 45 minutos e realizado a 36°C, McCutcheon e Geor (1998) observaram que a administração de água antes e durante o exercício atenuou a elevação da temperatura interna, principalmente na segunda metade do exercício, além de ter evitado a queda do volume plasmático quando comparada à condição em que nenhum fluido foi administrado. Atualmente, tal fato não é grande novidade, e se tem por estabelecido que a reposição adequada de fluidos antes e durante o exercício impede uma queda do fluxo sanguíneo, do volume sistólico, do volume plasmático e do débito cardíaco. Adicionalmente, conforme McCutcheon e Geor (1998) apontaram, essa estratégia também pode reduzir a temperatura, bem como a frequência cardíaca e a percepção subjetiva de esforço. Dessa maneira, a hidratação antes e durante o exercício prolongado em ambientes quentes é classicamente recomendada como um meio eficaz de aumentar a capacidade aeróbia. 128 Unidade II Percepção de esforço Fluxo sanguíneo Frequência cardíaca Volume sistólico Temperatura interna Débito cardíaco Volume plasmático Reposição hídrica Figura 54 – Mecanismos que explicariam como a reposição de fluidos poderia melhorar a capacidade aeróbia em ambientes quentes Adaptada de: Painelli et al. (2017, p. 206). Saiba mais Conheça os diversificados protocolos de aclimatação: DAANEN, H. A. M.; RACINAIS, S.; PÉRIARD, J. D. Heat acclimation decay and re‑induction: a systematic review and meta‑analysis. Sports Medicine, v. 48, n. 2, p. 409‑430, 2018. Disponível em: https://tinyurl.com/2v23ah8k. Acesso em: 9 maio 2025. 7.5 Recomendações As recomendações de reposição de fluidos antes e durante os exercícios são bem similares entre órgãos nacionais e internacionais. O Colégio Americano de Medicina Esportiva (Sawka et al., 2007), por exemplo, recomenda que 500 mL de líquidos sejam ingeridos 2 horas antes do exercício físico. Caso o exercício se trate de uma atividade com duração superior a 60 minutos, durante o exercício se deve ingerir de 600 a 1.200 mL de líquido/hora, sendo recomendada a inclusão de 30 a 60 gramas de glicose ou maltodextrina na solução. Além disso, caso o exercício seja de longa duração, recomenda‑se ainda a inclusão de 0,5 a 0,7 gramas de sódio/L de solução. Caso a atividade tenha duração menor do que 60 minutos, o Colégio recomenda que apenas água seja ingerida. 129 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE A Sociedade Brasileira de Medicina do Esporte tem recomendações bastante parecidas, incluindo ainda a possibilidade de reposição hídrica durante o exercício com base na taxa de sudorese do indivíduo. Tais recomendações têm origem em diferentes estudos que testaram diferentes volumes e concentrações de fluidos administrados durante uma tarefa. Curiosamente, esses órgãos também estabelecem que esses fluidos devem ser ingeridos entre 15 e 22 °C. Entretanto, evidências que apoiem essa temperatura específica nunca foram devidamente esclarecidas. Se pensarmos bem, a baixa temperatura de um repositor hídrico poderia auxiliar numa maior dissipação de calor durante o exercício, o que poderia atenuar uma eventual elevação da temperatura interna e, assim, oferecer uma vantagem competitiva durante exercícios executados em ambientes quentes. Tal suposição representa uma área pouco explorada na nutrição aplicada ao esporte e, com isso, abordaremos em seguida os estudos que se dedicaram a examinar o efeito de repositores hídricos em baixa temperatura sobre a capacidade física. 7.6 Temperatura dos repositores hídricos e desempenho Em um dos primeiros estudos a examinar essa temática, Mundel et al. (2006) testaram o efeito de repositores hídricos em diferentes temperaturas sobre a capacidade aeróbia durante um exercício até a exaustão (65% Wmáx) em um ambiente quente (34 ºC). Observou‑se um significante aumento do tempo até a exaustão (~11% de melhora) quando da ingestão de uma solução gelada (4 ºC) se comparada à ingestão de uma solução em temperatura neutra (19 ºC). Os autores também notaram uma menor temperatura retal (~0,25 ºC) e frequência cardíaca (~5 batimentos/minuto) com a ingestão da solução gelada. Em conjunto, esses achados nos sugerem que bebidas em baixa temperatura poderiam atuar como dissipadores de calor durante o exercício, atenuando os efeitos de uma elevada temperatura interna sobre a capacidade física. Subsequentemente, Lee e Shirreffs (2006) compararam as respostas fisiológicas e de capacidade física (tempo até a exaustão a 95% do VO2pico) de indivíduos fisicamente ativos à ingestão de uma quantidade padronizada de uma solução gelada (10 ºC), morna (37 ºC) ou quente (50 ºC). Os autores demonstraram que, de fato, a solução gelada auxiliou na redução da temperatura retal e evitou um aumento progressivo da frequência cardíaca. No entanto, nenhuma alteração na tolerância ao esforço resultoudessas alterações no sistema termorregulatório e cardiovascular. Os mesmos autores, em um estudo subsequente (Lee; Shirreffs; Maughan, 2008), compararam os efeitos da ingestão de fluidos quentes (37 ºC) ou frios (4 ºC) sobre a capacidade aeróbia de participantes fisicamente ativos durante um exercício prolonga (65% VO2pico) até a exaustão em um ambiente quente (35 ºC). Os autores observaram que a solução em baixa temperatura resultou em um aumento de 11,9 minutos até a exaustão (~23% de melhora). Significantes reduções da temperatura retal durante repouso (0,5 ºC), da frequência cardíaca e da percepção de esforço durante o exercício. Dessa maneira, o fluido frio ajuda a explicar a melhora da capacidade física. 130 Unidade II Os trabalhos mais recentes investigando a influência da temperatura dos repositores hídricos sobre o desempenho também têm mostrado resultados positivos advindos da ingestão de bebidas geladas. Esses estudos têm observado respostas positivas em testes esportes‑específicos, tais como os testes contrarrelógio. Especificamente, a ingestão de soluções em baixa temperatura (2 e 4° C versus 37 °C) melhoraram o trabalho total (Burdon et al. 2010) e a potência média (Byrne et al. 2011) em testes contrarrelógio na ordem de ~4,9 e 5,1% em ambientes quentes, 28 e 32°C, respectivamente. E, novamente, em ambos os estudos se verificou redução da temperatura retal durante o exercício com a ingestão da solução fria em comparação à morna. Com isso, é possível concluir que a ingestão de bebidas geladas (antes e durante o exercício) induz uma dissipação de calor que atenua o aumento da temperatura corporal, bem como da frequência cardíaca, minimizando os efeitos deletérios de uma elevada temperatura interna e da fadiga cardiovascular sobre o desempenho. Apesar da relevância prática que esse mecanismo periférico pode gerar, estudos mais recentes sugerem que mecanismos centrais também podem ajudar a explicar a melhora de performance quando da ingestão de fluidos em baixa temperatura, ao longo de exercícios em ambientes quentes. Nesse sentido, ao utilizar ressonância magnética funcional, Guest et al. (2007) introduziram diferentes temperaturas de saliva artificial na cavidade bucal dos participantes de seu estudo durante o exame de ressonância, enquanto registravam a ativação de diferentes regiões cerebrais. Os autores observaram que o enxágue bucal com a solução gelada (5°C) induziu a ativação de regiões cerebrais pela percepção de prazer e motivação, muito similar ao trabalho com bochecho de carboidratos recentemente conduzido por Chambers, Bridge e Jones (2009). Assim, em adição ao efeito dissipador de calor, é possível que um estímulo agradável e prazeroso, como a baixa temperatura de um repositor hídrico, ajude a manter o drive central e aumente a motivação para o exercício via receptores orais sensíveis à temperatura. Saiba mais Para uma compreensão aprofundada a respeito do potencial efeito da temperatura dos repositores hídricos sobre a capacidade física, leia: PAINELLI, V. S. et al. A temperatura dos repositores hídricos pode influenciar a capacidade aeróbia? Revista Brasileira de Ciência e Movimento, v. 25, n. 2, p. 205‑216, 2017. Disponível em: https://tinyurl.com/4yadyy4r. Acesso em: 9 maio 2025. 131 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 8 RECURSOS ERGOGÊNICOS Agora, serão abordados recursos diferentes daqueles já mencionados anteriormente, em que foi discutida a suplementação de carboidratos, proteínas, vitaminas e minerais. Na verdade, conforme já mencionado, a suplementação com esses macro e micronutrientes visa principalmente complementar a dieta com um determinado nutriente em deficiência. O que de fato será observado é o uso de recursos para ganhos significativos de performance, mesmo que o indivíduo não apresente deficiência nutricional. Dentre eles, destacaremos a suplementação de creatina. Também será discutida a suplementação de substâncias tamponantes, com o intuito de evitar a acidose muscular, como a suplementação de β‑alanina e do bicarbonato de sódio. Por fim, será abordada ainda a suplementação de recursos ergogênicos menos conhecidos, mas que também vem recebendo a atenção de fisiologistas e nutricionistas esportivos, tais como a suplementação de cafeína, de glutamina, de β‑Hidroxi‑β‑MetilButirato (HMβ) e de nitrato. Para que se tenha uma noção do destaque que os recursos ergogênicos têm recebido, dados apontam que há mais de dez anos a venda anual de suplementos contendo creatina já excedia os 400 milhões de dólares (Metzl et al., 2001). Em adição, dados referentes à população americana indicam que, ao final da década de 1990, 48% dos atletas universitários do sexo masculino utilizava ou já havia utilizado a creatina como suplemento nutricional durante a sua preparação para competições (Labotz; Smith, 1999). Diante da popularidade crescente desse suplemento, é plausível especular que esses números podem ser ainda maiores atualmente. Além disso, no único relato transversal existente até o momento sobre a suplementação de β‑alanina, foi constatado que a prevalência do uso desse suplemento em jogadores de esportes coletivos na Austrália foi de 61% dos 600 jogadores questionados (Kelly et al., 2017). E, claro, não podemos nos esquecer que, de forma geral, atletas não utilizam apenas um suplemento alimentar isoladamente. Nesse sentido, foi verificado que 86% dos atletas canadenses de alta performance utilizavam mais de três suplementos alimentares nos seis meses anteriores ao questionário (Lun et al., 2012). O motivo para este procedimento é óbvio: se um determinado suplemento reconhecidamente pode melhorar o desempenho físico, a adição desse suplemento a outro igualmente efetivo se torna uma estratégia altamente atrativa. Lembrando que aqui estamos considerando o uso de recursos ergogênicos apenas pela população atlética. Se considerarmos seu uso por indivíduos com objetivos estéticos ou de saúde, é natural especular que a porcentagem de pessoas usando tais recursos seria extremamente maior. Com base nessa intensa atenção que os recursos ergogênicos tem recebido no campo da nutrição aplicada ao esporte, é natural supor que o aluno da área de Educação Física irá se deparar, em seu ambiente de trabalho, com alunos, clientes ou atletas inquirindo‑lhe sobre essa temática. Logo, estar preparado e consciente para fornecer a melhor informação e orientação é um dever do profissional dessa área. Assim, ao longo dessa seção, será realizada uma síntese dos achados referentes à temática dos recursos ergogênicos, de forma a facilitar e auxiliar a compreensão do leitor acerca da abundância de estudos na literatura sobre esse tema. Embora as implicações legais sobre o uso de recursos ergogênicos sejam bem definidas, as implicações morais/éticas são menos claras. Portanto, esta abordagem não constitui 132 Unidade II um endosso ou recomendação de qualquer um dos recursos ergogênicos discutidos, limitando‑se a discutir apenas os suplementos nutricionais que não são proibidos atualmente pela Agência Mundial de Antidoping (do inglês, World Anti‑Doping Agency – Wada). 8.1 Suplementação de creatina 8.1.1 Classificação A creatina (Cr) é um composto guanidínico sintetizado no fígado e nos rins a partir dos aminoácidos arginina e glicina. A arginina e a glicina formam o guanidinoacetato nos rins, por meio da enzima arginina glicina amidinotransferase. O guanidinoacetato é então convertido em Cr por meio da guanidinoacetato metiltransferase. Aproximadamente 1 grama/dia de Cr é produzido pelo corpo humano (Terjung et al., 2000). Uma vez sintetizada, a creatina será transportada para os diferentes tecidos onde é armazenada, como o músculo esquelético, no qual é captada a partir do CreaT (transportador de creatina). Ela existe na forma livre e fosforilada (ou seja, creatina‑fostato – PCr), e aproximadamente 95% da creatina do corpo humano é armazenada no músculo esquelético, com uma maior capacidade deet al., 1998). Logo, uma quantidade desproporcional (relativa à composição da proteína ingerida) de aminoácidos liberados do leito esplâncnico para a veia hepática são BCAAs (Wahren; Felig; Hagenfeldt, 1976). No geral, ~ 50% dos aminoácidos de uma refeição contendo proteínas são extraídos pelos tecidos esplâncnicos, enquanto o restante é liberado na circulação plasmática para utilização extraesplâncnica (Groen et al., 2015). Embora o músculo esquelético seja um grande depósito para a retenção de aminoácidos, nem todos os aminoácidos liberados no plasma estão destinados a serem incorporados em novo tecido muscular. Em um estudo recente empregando uma técnica sofisticada de marcação de aminoácidos para a identificação da síntese proteica muscular, Groen et al. (2015) demonstraram que somente ~ 11% dos aminoácidos fornecidos a homens jovens, em um bolo de 20 g da proteína caseína, foram usados na síntese proteica muscular, apesar de ~ 55% de disponibilidade de aminoácidos na circulação periférica após a extração esplâncnica. Os aminoácidos remanescentes são catabolizados e utilizados como substratos para a síntese de ureia e, em grau muito menor, na produção de neurotransmissores. 5.2 Destino dos aminoácidos e balanço proteico As proteínas corporais são constantes e simultaneamente sintetizadas e degradadas, alternando o seu estado de catabolismo e anabolismo. O equilíbrio entre esses dois fenômenos é conhecido por balanço ou turnover de proteínas, isto é, a diferença aritmética entre o nível de degradação e síntese proteica durante um determinado período (Rose; Richter, 2009). Este turnover constante fornece um mecanismo de manutenção e regulação de proteínas potencialmente danificadas e disfuncionais. No músculo esquelético, o turnover de proteínas também ocorre e fornece a base para a plasticidade do músculo esquelético em resposta à alta intensidade imposta pelo treinamento resistido, por exemplo. O grau de reutilização dos aminoácidos liberados em resposta à proteólise muscular é extenso. Essa reciclagem intracelular, no entanto, não é 100% eficiente, e os aminoácidos são perdidos pelo músculo esquelético, muitas vezes em quantidades apreciáveis. Obviamente, a falta de eficiência na reutilização de aminoácidos da proteólise significa que temos uma necessidade diária de ingerir proteínas, a qual será discutida adiante. Os aminoácidos que são perdidos pelo músculo esquelético têm numerosos destinos, mas em geral são oxidados ou convertidos em corpos cetônicos (os anteriormente chamados aminoácidos cetogênicos) ou glicose (os anteriormente chamados aminoácidos glicogênicos) via gliconeogênese, com o grupamento amino levando à produção de ureia. Esse processo, entretanto, não é rápido. Em um primeiro momento, esses aminoácidos devem alcançar o fígado, onde irão sofrer as chamadas reações de transaminação (Marcondes, 1998). A transaminação é a primeira etapa no catabolismo da maioria dos aminoácidos, em que sofrerão a remoção de seus grupos α‑amino. Nessas reações, o grupo α‑amino é transferido para o carbono α do α‑cetoglutarato, liberando o correspondente α‑cetoácido, análogo do aminoácido (exemplo: a alanina forma o piruvato; o aspartato forma o oxalacetato). O efeito das reações de transaminação é a coleta de grupos aminos a partir de diferentes aminoácidos, formando glutamato. Já o α‑cetoácido 85 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE formado, nesse exemplo, pode ser utilizado para a produção de ATP, por se tratar de um intermediário do ciclo de Krebs. Além disso, o esqueleto carbônico restante do aminoácido pode ser utilizado para a síntese de glicose ou corpos cetônicos (Marcondes, 1998). ATP NH+ 4 GlutamatoPiruvato Alanina Glucose Ureia α‑cetoglutarato Figura 41 – Ilustração da oxidação de um aminoácido através dos processos de transaminação e desaminação do aminoácido alanina. Sendo um intermediário do ciclo de Krebs, o α‑cetoglutarato pode ser utilizado para a produção de adenosina trifosfato (ATP), enquanto o piruvato, composto formado com o esqueleto carbônico do aminoácido alanina durante a transaminação, pode levar à síntese de glicose pela gliconeogênese. O glutamato sofre a desaminação oxidativa, liberando amônia (NH4), que será convertida em ureia. Existe gasto de ATP durante esses processos Subsequentemente, esse glutamato será submetido à desaminação oxidativa, que consiste na etapa em que o nitrogênio é retirado do glutamato pela enzima glutamato desidrogenase, gerando uma molécula inorgânica: a amônia (NH4) (McMurry, 2012). A amônia se trata de uma molécula extremamente tóxica, e quantidades produzidas em larga escala podem gerar sérios problemas fisiológicos, levando a uma melhor compreensão do motivo da ocorrência da desaminação oxidativa estar restrita apenas ao fígado. E é exatamente o fígado o único tecido que tem a capacidade de metabolizar a amônia, convertendo‑a em ureia, a qual é excretada via urina (McMurry 2012). Por outro lado, conforme já mencionado, parte dos aminoácidos liberados em resposta à degradação proteica muscular, junta dos aminoácidos advindos da digestão das proteínas da dieta, pode ser utilizada para a síntese de novas proteínas nesse tecido. Quando a razão entre a síntese e degradação proteica são equivalentes, o turnover proteico é considerado neutro, resultando em manutenção da massa muscular. Em contrapartida, quando as taxas de síntese prevalecem sobre as de degradação proteica, balanço proteico é considerado positivo, favorecendo o aumento da massa muscular, enquanto a situação inversa – taxas de degradação maiores do que as de síntese proteica (turnover proteico negativo) – resulta em diminuição da massa muscular (Burd et al., 2009). O turnover proteico no tecido muscular é bem caracterizado em algumas situações. A exemplo disso, é muito bem conhecido que o exercício resistido e a alimentação – a administração de aminoácidos em específico – agudamente induzem um turnover proteico positivo devido a um aumento da taxa de síntese proteica (Phillips, 2004). Nesse tocante, apesar de ambos os aminoácidos não essenciais e essenciais serem importantes para estimular a síntese proteica, a disponibilidade abundante de todos os aminoácidos essenciais é imprescindível para a otimização da estimulação da síntese proteica muscular, sendo a leucina o principal deles (Volpi et al., 2003). Especula‑se que, de todos os aminoácidos essenciais, a leucina seria aquele com maior capacidade de aumentar a ativação e expressão da proteína alvo da rapamicina em mamíferos (do inglês mammalian target of rapamycin, mTOR) 86 Unidade II em diversos tecidos, em especial o muscular; a ativação da mTOR, por sua vez, é um passo chave no processo de síntese proteica (Amaral et al., 2015). Da mesma forma, sabe‑se que algumas condições, tais como a sepse ou o uso intenso de glicocorticoides, agudamente induzem um turnover proteico negativo (Lang; Frost; Vary, 2007; Menconi et al., 2007). Outros fatores, como a idade, também podem influenciar o turnover proteico. Apesar de ainda não haver um consenso na literatura se o envelhecimento de fato induz a aumentos agudos das taxas de degradação proteica muscular (Combaret et al., 2009), as alterações na síntese proteica muscular parecem estar mais bem descritas nessa população. Especificamente, tem‑se observado que, em repouso, a síntese proteica muscular não é diferente entre pessoas idosas e jovens (Kumar et al., 2009; Volpi et al., 2001). Por outro lado, diversos autores têm demonstrado respostas atenuadas da síntese proteica muscular em pessoas idosas a partir do emprego de estímulos anabólicos, tais como o exercício de força e a ingestão de proteínas (Drummond et al., 2008). Autores têm atribuído a esse contexto o termo resistência anabólica. E novamente, devido à óbvia dificuldade em se realizar investigações a longo prazo avaliando as alterações que ocorrem no turnover proteico, acredita‑se que tais alterações agudas resultem em adaptaçõesarmazenamento em fibras de contração rápida – fibras do tipo II (Tarnopolsky, 2010). Apesar de compor a PCr, a creatina também pode ser convertida em creatinina, em uma reação espontânea e irreversível. Aproximadamente 2 gramas/dia de creatina são convertidos em creatinina (Tarnopolsky, 2010). Logo, é natural supor que uma ingestão aumentada de creatina resultará em um aumento natural das concentrações plasmáticas e urinárias de creatinina. A Cr, por sua vez, vem sendo comumente utilizada na prática clínica como um marcador de função renal e, assim, esse aumento de creatinina com a ingestão aumentada de creatina vem sendo erroneamente associado com disfunções renais. Observação Uma reação espontânea é uma reação que ocorre em um dado conjunto de condições, sem qualquer intervenção ou interferência de temperatura, umidade, entre outros fatores. Ela é natural e inevitável. A Cr também é considerada uma molécula com propriedade hidrofílica, isto é, por definição, possui afinidade pela molécula de água (Terjung et al., 2000). Tal propriedade pode ter implicações para a retenção hídrica no músculo esquelético e, por consequência, para o aumento de peso corporal do indivíduo, assunto que será abordado em seguida. A creatina também pode ser obtida na dieta, sendo encontrada primordialmente no músculo esquelético de animais vertebrados; ela pode ser obtida exclusivamente a partir de carnes, como a carne de peixe, de boi e de frango. Em média, indivíduos onívoros chegam a ingerir aproximadamente 1 grama/dia de creatina por meio da dieta, embora essa quantidade varie de acordo com a quantidade de carne que um indivíduo ingere em sua dieta (Balsom et al., 1995). A figura 55 ilustra a quantidade de Cr disponível em diferentes fontes alimentares. 133 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Figura 55 – Fontes alimentares e quantidade média disponível de creatina (em 100 gramas de alimento) Fonte: Balsom, Söderlund e Ekblom (1994). 8.1.2 Protocolos de suplementação Conforme já mencionado, o sistema ATP‑PCr (adenosina trifosfato – creatina‑fosfato) é uma fonte significativa de fornecimento de energia para o processo de contração muscular, sobretudo no que diz respeito às contrações musculares de alta intensidade (Terjung et al., 2000). Afinal, é a PCr que irá fornecer o grupamento fosfato necessário para a ressíntese de ATP, o qual será utilizado durante o acoplamento miosina/actina. Embora a PCr seja uma molécula abundante no músculo esquelético, as suas reservas, no entanto, sofrem depleção rapidamente durante exercícios de intensidades supramáximas, inevitavelmente levando o indivíduo à fadiga muscular e, portanto, à perda de performance. Dessa forma, um aumento das reservas de Cr e PCr poderia, teoricamente, ocasionar um aumento da capacidade de fornecimento de energia desse sistema, prolongando a produção de trabalho pelo músculo esquelético e, consequentemente, retardando o início da fadiga muscular. E, de fato, estudos seminais conduzidos pelo pesquisador Roger Harris observaram que a administração oral de creatina monoidratada (20 g/dia) durante cinco dias se mostrou eficiente em aumentar os níveis musculares de PCr em aproximadamente 15‑20% (Harris; Soderlund; Hultman, 1992). Pesquisas subsequentes demonstraram aumentos similares nas concentrações musculares de Cr e PCr após a administração de baixas doses de creatina por trinta dias (3 g/dia) ou após uma fase de carregamento (20 g/dia por seis dias) seguida de 2 g/dia durante um mês (Hultman et al., 1996). Ambas as estratégias podem elevar as concentrações totais de Cr no músculo em até 160 mmol/kg músculo seco. De forma que, se ambas são igualmente eficazes, o que determinará a prioridade de um protocolo de suplementação em detrimento do outro será a urgência com que os níveis musculares de Cr e PCr precisam ser elevados. Estes elevados níveis musculares de Cr retornam lentamente às concentrações iniciais entre 5 e 8 semanas após a interrupção da suplementação, embora o tempo exato para que isso aconteça ainda necessite ser mais bem esclarecido (Hultman et al., 1996). 134 Unidade II É necessário ressaltar que, após a suplementação de Cr, enquanto alguns indivíduos podem responder com um aumento significativo nas concentrações musculares dessa molécula, certos indivíduos podem não exibir resposta alguma à suplementação (Harris; Soderlund; Hultman, 1992). Alguns fatores podem explicar essa grande variabilidade entre os sujeitos. Porém, o conteúdo inicial de Cr muscular pode ser o determinante mais importante da captação de creatina após a suplementação, já que estudos têm demonstrado que indivíduos com menores concentrações musculares de PCr são os indivíduos que respondem com os maiores aumentos após a suplementação (Harris; Soderlund; Hultman, 1992). 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 16 17 18 19 r = ‑ 0,76; p = 0,03 Conteúdo inicial de PCr (mmol/kg) % d e au m en to d a PC r m us cu la r 20 21 22 23 24 Figura 56 – Associação entre o conteúdo inicial de PCr (em mmol/kg de músculo seco) e a magnitude de resposta do conteúdo muscular de PCr à suplementação de creatina. A relação é significante, alta e inversamente proporcional Adaptada de: Volek e Rawson (2004, p. 612). Resultados recentes observados em modelos animais (Haugland; Chang, 1975) têm demonstrado que níveis aumentados de insulina plasmática potencializam a captação de creatina pelo músculo esquelético. De forma a extrapolar tais achados para estudos com humanos, pesquisas mais recentes têm analisado os efeitos de combinações de carboidratos e proteínas e baixas doses de carboidratos sobre a absorção de Cr pelo músculo esquelético. Por exemplo, Steenge, Simpson e Greenhaff (2000) relataram que a suplementação de Cr combinada a 50 g de proteína e 50 g de carboidratos resultou em aumentos semelhantes nas concentrações musculares de Cr em comparação com a suplementação de Cr combinada a aproximadamente 100 g de carboidratos. Preen et al. (2003), por sua vez, demonstraram que a suplementação de Cr combinada com 1 g de glicose por quilograma de peso corporal, duas vezes por dia, aumenta a concentração total de creatina muscular 9% a mais do que a suplementação de creatina isolada. Ou seja, a adição de carboidratos à Cr suplementada pode potencializar a retenção dessa molécula no músculo esquelético. 135 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 8.1.3 Efeitos sobre o desempenho físico Conforme o discutido, é amplamente conhecido que a suplementação de Cr pode aumentar as concentrações musculares dessa molécula. Tal aumento pode influenciar na contribuição do sistema anaeróbio alático durante uma determinada atividade, o qual é composto essencialmente pelas moléculas de ATP e PCr. Essas informações têm incitado uma série de investigações sobre os efeitos dessa estratégia nutricional sobre o desempenho físico e esportivo. Um tipo de exercício em que os efeitos da suplementação de creatina já foram avaliados é o exercício intermitente. Greenhaff et al. (1993) demonstraram que, em um protocolo de cinco séries de trinta contrações máximas, intervaladas por 1 minuto de repouso, a ingestão de 20 g/dia de Cr durante cinco dias promoveu aumento significativo no pico de torque muscular do quadríceps durante as dez últimas contrações musculares da primeira série e durante todas as contrações musculares das séries subsequentes quando comparada às medidas correspondentes realizadas antes da suplementação. Sucessivamente, esses achados foram reproduzidos pelo mesmo grupo: cinco dias de suplementação com 20 g de creatina proporcionaram aumento significativo da potência pico e da potência média nas duas primeiras séries de um teste em cicloergômetro, o qual consistiu na realização de três séries de 30 segundos de duração em intensidade máxima (Birch; Noble; Greenhaff, 1994). Na verdade, durante a década de 1990, diversos estudos reproduziram de forma consistente os achados mencionados anteriormenteem protocolos de exercício intermitente (Balsom et al., 1995; Dawson et al., 1995; Prevost; Nelson; Morris, 1997; Vandebuerie et al., 1998). Os poucos estudos que não observaram efeitos positivos da suplementação de Cr sobre o desempenho intermitente (Barnett; Hinds; Jenkins, 1996; Cooke; Grandjean; Barnes, 1995; Febbraio et al., 1995) são acometidos por algumas limitações relacionadas à duração do exercício, ao desenho experimental do estudo (grupos paralelos independentes versus crossover), ao tamanho da amostra e às características dos sujeitos estudados – variabilidade individual em resposta à suplementação de Cr, consumo de carnes etc. (Gualano et al., 2008). Lembrete O exercício intermitente consiste na execução de séries de curta duração em intensidade máxima ou supramáxima, em que o metabolismo anaeróbio é predominante no fornecimento de energia para a contração muscular. Em vista do efeito ergogênico da Cr em exercícios intermitentes, seus efeitos, combinados ao treinamento de força, sobre os ganhos de força e hipertrofia muscular também passaram a ser investigados, principalmente a partir do final da década de 1990. Nesse sentido, diversos estudos vêm demonstrando consistentemente efeitos benéficos da suplementação de creatina associada ao treinamento de força na promoção de ganhos de força e hipertrofia muscular (Gualano et al., 2010; Branch, 2003; Nissen; Sharp, 2003; Jówko et al., 2001; Volek et al., 1999; Tarnopolsky; Safdar, 2008; Hespel; Derave, 2007). 136 Unidade II Em metanálise conduzida em 2003 (Branch, 2003), dos 67 estudos que mensuraram massa e composição corporal, 43 reportaram aumentos na massa corporal total e/ou na massa magra após a suplementação de Cr. Diversos outros estudos observaram uma variação na massa corporal de +0,8% a +6,3% e de massa magra de +2,7% a +9,9% (Candow et al., 2008; Cribb et al., 2007; Jówko et al., 2001; Volek et al., 1999; Vandenberghe et al., 1997). As diferenças nos percentuais de ganho, embora todas estatisticamente significativas, podem ser explicadas pelos diferentes regimes de suplementação e protocolos de treinamento empregados. Continuando a ilustrar os efeitos ergogênicos da suplementação de creatina sobre o desempenho de força, Rawson e Volek (2003) relataram em sua revisão os efeitos positivos da suplementação de creatina durante tarefas de levantamento de peso em 17 dos 22 estudos revisados. Especificamente, os autores encontraram que o aumento médio da força muscular – uma, três e dez repetições máximas (RM) – em indivíduos suplementados com creatina foi 8% maior do que em indivíduos ingerindo placebo (20% versus 12%), sendo que esses ganhos foram maiores nos indivíduos não treinados (destreinados: 31%; treinados: 14%). Além disso, o treinamento de força associado à suplementação de creatina resultou em uma diferença de 14% na resistência de força (número máximo de repetições em uma dada porcentagem de força máxima) em comparação com indivíduos suplementados com placebo (26% versus 12%). Entretanto, parece existir grande dependência do volume de exercício realizado (número de repetições por série, por exercício, por sessão) para que a eficácia da suplementação seja observada. De forma a ilustrar essa teoria, Syrotuik et al. (2000) relataram que, quando foi solicitado aos indivíduos suplementados com creatina que realizassem o mesmo volume de exercício que o grupo suplementado com placebo, independentemente da capacidade de suportar maiores cargas, o aumento da força muscular, resistência de força e massa magra foram semelhantes entre os grupos após um programa de oito semanas de treinamento de força. Corroborando com esses achados, não foram encontrados efeitos positivos da suplementação com creatina sobre a área de secção transversa do quadríceps femoral quando a suplementação foi associada a um protocolo padronizado de eletroestimulação aplicado nesse músculo (Stevenson; Dudley, 2001). Embora pesquisas adicionais sejam necessárias para explicar o papel mediado pelo volume de treino sobre os efeitos ergogênicos da suplementação com Cr, os resultados desses estudos sugerem que os benefícios da suplementação de creatina sobre os ganhos de força e hipertrofia com o treinamento de força parecem ser dependentes do volume. 8.1.4 Efeitos sobre o desempenho esportivo Sem dúvida, uma das modalidades esportivas em que mais se investigou o potencial ergogênico da suplementação de Cr foi a natação. Burke, Pyne e Telford (1996), por exemplo, ainda na década de 1990, investigaram se a suplementação de Cr (20 g/d por cinco dias) poderia melhorar o desempenho de nadadores de elite submetidos a esforços únicos em distâncias de 25, 50 e 100 m. O desempenho do grupo suplementado com Cr, entretanto, não foi significativamente diferente daquele do grupo suplementado com placebo para todas as distâncias avaliadas. Resultados semelhantes foram observados em estudo subsequente, em que não foram observados efeitos ergogênicos da suplementação de Cr sobre o desempenho de natação nas mesmas distâncias citadas (Mujika et al., 1996). 137 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE A ausência de efeitos positivos da suplementação de Cr sobre esforços únicos na natação, observada nesses primeiros estudos, vem sendo reproduzida com frequência (Peyrebrune et al., 1998; Dawson; Vladich; Blanksby, 2002; Peyrebrune et al., 2005). A mais plausível explicação para esses resultados reside na característica hidrofílica da molécula de Cr, a qual já foi anteriormente mencionada. Por ter afinidade com a molécula de água, é comum se observar uma retenção hídrica, principalmente dentro da célula muscular, com o aumento das concentrações intramusculares de Cr e PCr proporcionado pela suplementação de creatina. Essa retenção hídrica (popularmente chamada de inchaço) ocasionada pela suplementação de Cr pode levar a um aumento do peso corporal. E um aumento do peso corporal para modalidades dependentes dessa variável, como é o caso da natação, não é algo interessante, podendo até mesmo gerar um efeito ergolítico (ou seja, perda de desempenho). O ciclismo é uma outra modalidade na qual o potencial ergogênico da suplementação de Cr também já foi examinado. Na verdade, ao considerarmos a contribuição energética em provas de ciclismo, especificamente as tradicionais provas de estrada, sabemos que o metabolismo aeróbio é a fonte predominantemente utilizada para suprir a demanda da contração muscular por ATP (Gaitanos et al., 1993). Dado que a suplementação de Cr pode otimizar o metabolismo anaeróbio alático, não o metabolismo aeróbio, seria descartado qualquer efeito dessa estratégia nutricional nesse tipo de atividade. E, de fato, tal hipótese pode ser confirmada em diferentes estudos. A exemplo, Van Loon et al. (2003) avaliaram o efeito de 42 dias de suplementação de Cr (20 g/dia nos primeiros seis dias, e 2 g/dia subsequentemente até o fim do estudo) sobre o tempo para completar a prova de 10 km e, como principal resultado, os autores não observaram efeitos positivos da suplementação de creatina. Por outro lado, devemos lembrar que as provas de ciclismo também são compostas por momentos específicos, tais como os aclives, declives e o sprint final da prova (no qual geralmente ocorre a disputa de posições), em que o metabolismo predominante passa a ser o anaeróbio, o que elevaria a possibilidade de observar um efeito positivo da suplementação de Cr nesses momentos. Ilustrando tal fato, Wright, Grandjean e Pascoe (2007) reportaram um aumento significativo na potência produzida durante um tiro supramáximo de curta duração em bicicleta ergométrica após seis dias de suplementação de 20 g/dia de creatina. Por fim, o potencial ergogênico da suplementação de Cr também já foi investigado em modalidades terrestre individuais e coletivas. Mujika et al. (2000) avaliaram os efeitos de seis dias de suplementação de creatina sobre o desempenho de jogadores de futebol em um teste composto por seis tiros máximosde 15 m, intervalados por 30 segundos de recuperação. Os autores observaram que os tempos de corrida durante os tiros foram consistentemente menores após a intervenção. Estudos subsequentes corroboram com tais achados. Em um, demonstrou‑se que jogadores de futebol, suplementados com 20 g/dia de creatina por seis dias, reduziram o tempo para completar séries de corridas máximas de 20 m (COX et al., 2002). Similarmente, Ostojic (2004) observou um aumento significante na potência de corrida e no salto vertical de jovens jogadores de futebol após sete dias de suplementação de Cr (30 g/dia). Em estudo recente, Lamontagne‑Lacasse, Nadon e Goulet (2011) investigaram os efeitos da suplementação de creatina sobre o desempenho de atletas de voleibol de nível universitário. 138 Unidade II O desempenho foi avaliado em um teste específico de bloqueio, consistindo em dez séries de dez saltos, com 3 segundos de intervalo entre os saltos e 2 minutos de recuperação entre as séries. Os autores observaram que a suplementação de Cr proporcionou uma melhora na altura média dos saltos de 2,8% da terceira à sexta série, e de 1,9% da sétima à décima. Esses resultados sugerem que essa estratégia pode ser de grande interesse para atletas engajados nessa modalidade, na qual os saltos representam um movimento importante para o bloqueio ou ataque, influenciando de maneira decisiva no desempenho esportivo individual e coletivo. Por fim, Aaserud et al. (1998), bem como Izquierdo et al. (2002), observaram que protocolos de carregamento de Cr (15 e 20 g/dia, durante cinco e seis dias, respectivamente) proporcionaram a jogadores de handebol que reduzissem o tempo para completar sprints máximos e de curta duração, os quais são característicos dessa modalidade. Conjuntamente, parece haver evidências suficientes para confirmar que modalidades caracterizadas pela intermitência (ou seja, pela realização de esforços de intensidade máxima e curta duração intervalados por períodos de descanso), como o futebol, o voleibol e o handebol, em que há a predominância do sistema ATP‑PCr no fornecimento de energia para a contração muscular, podem se beneficiar da suplementação de creatina. Conforme destacado anteriormente, a suplementação de Cr otimiza os ganhos de força e massa muscular, e, com isso, atletas engajados em tais modalidades também podem se beneficiar dessa estratégia nesse sentido. Contudo, é importante lembrar que o desempenho esportivo não é uma medida direta e exclusiva da resposta fisiológica ao esforço, mas um fenômeno multifatorial influenciado também por outras variáveis, tais como a habilidade física, reação às ações externas e variáveis psicológicas. De acordo com as informações anteriores, a maioria das provas de ciclismo são predominantemente aeróbias e, apesar de a suplementação de creatina não ser considerada uma estratégia ergogênica em atividades predominantemente oxidativas, existe a possibilidade de se observar um efeito ergogênico dessa estratégia nutricional nos sprints de curta duração distribuídos ao longo de provas de ciclismo. Para encerrar esse aspecto, em atividades cujo desempenho pode ser afetado pelo aumento de peso corporal, como a natação ou até mesmo modalidades de combate (em que o peso corporal determinará a categoria em que o atleta lutará), a suplementação de Cr é paradoxal: se, por um lado, essa estratégia pode promover um aumento da capacidade de fornecimento de energia pelo metabolismo anaeróbio alático, por outro, provoca efeito ergolítico ao reter líquido e aumentar o peso corporal, podendo afetar de forma negativa a economia de movimento. 8.1.5 Efeitos sobre a função renal Conforme o discutido até o momento, a suplementação de creatina é um recurso cujo modo de administração e efeito sobre o desempenho vêm sendo extensamente investigados em diferentes exercícios físicos, há diversos anos. Concomitante a essas investigações, estudos têm procurado examinar potenciais efeitos colaterais da suplementação de Cr, especificamente sobre a saúde, pois a anteriormente mencionada retenção hídrica já pode ser considerada um efeito colateral. Entidades como o Colégio Americano de Medicina Esportiva atestam a segurança da creatina em curto prazo, apesar de ressaltarem que mais estudos devam investigar seus efeitos em longo prazo. Já o Comitê Olímpico Internacional não a considera droga, apenas suplemento alimentar. No Brasil, com base 139 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE nas diversas evidências atestando a sua segurança, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) autorizou a comercialização e suplementação de creatina a partir de 2010. Mesmo assim, de todas as preocupações, uma preocupação exclusiva de que a Cr possa induzir efeitos deletérios sobre a função renal tem perdurado ao longo dos anos. Grande parte desse receio provém de estudos que já observaram aumentos significantes da creatinina plasmática e urinária com a suplementação de Cr. A saber, na prática clínica, a creatinina plasmática e urinária tem sido utilizada como marcador da função renal devido a seu baixo custo. E um aumento desses parâmetros tem levado profissionais e clínicos da área a erroneamente interpretarem a creatina como um gatilho prejudicial à função renal. No entanto, ao relembrarmos o metabolismo da Cr, é fato que ela seja espontânea e irreversivelmente a creatinina. Assim, um aumento dos níveis sanguíneos e urinários de creatinina com a suplementação de creatina é algo completamente natural e esperado. Mesmo assim, profissionais da área sem esse conhecimento bioquímico específico relacionado ao metabolismo da Cr têm contribuído para difundir o receio de que esse suplemento possa prejudicar a função renal. Além disso, alguns estudos de caso publicados na década de 1990 também têm contribuído para propagar o receio de que a suplementação de creatina possa prejudicar a função renal. Pritchard e Kalra (1998), por exemplo, apresentaram o caso de um homem de 25 anos que havia sido diagnosticado com glomeruloesclerose há oito anos e, além disso, era acometido por periódicas síndromes nefróticas, tratadas com ciclosporina. Mesmo assim, durante esse tempo, a função renal desse paciente se mantinha normalizada. O paciente, então, passou a ingerir Cr por dois meses (5 g/dia na primeira semana seguidos por 2 g/dia por sete semanas). Após esse consumo, notou‑se uma deterioração de sua função renal. Decidiu‑se, então, pela suspensão da suplementação, na tentativa de recuperar a filtração glomerular. Um mês após esse procedimento, observou‑se a normalização de sua função renal. Com base nisso, os autores atribuíram à creatina a responsabilidade pela disfunção renal. Essa interpretação, contudo, deve ser examinada com cautela, pois o paciente já apresentava doença renal anterior ao seu uso. Além disso, a baixa dose de creatina suplementada durante o período de manutenção (2 g/dia) assemelha‑se à quantidade consumida diariamente nos alimentos somada à produção endógena, adicionando mais equívoco às conclusões dos autores. Em um outro estudo, Revai et al. (2003) discutiram sobre um fisiculturista de 22 anos de idade que utilizava metandienona (esteroide anabólico) e, quando esse indivíduo passou a suplementar Cr (200 g/dia), foi acometido pelo quadro de glomerulonefrite membranoproliferativa. Apesar de tudo, os autores chamaram a atenção para os efeitos deletérios da creatina sobre a função renal. Todavia, o prévio uso de esteroides anabolizantes, os quais sabidamente induzem disfunções renais, ou mesmo a dose absurdamente alta de creatina utilizada pelo fisiculturista sequer foram levados em consideração nas conclusões dos autores. Como já discutido, a desvantagem dos estudos de caso é que muitas vezes os casos estudados são específicos demais e não permitem a generalização dos achados. E, como tal, diferentemente das conclusões assumidas pelos estudos anteriores, é inviável assumir que a suplementação de creatina comprometa a função renalde pessoas saudáveis, tal qual acontece em indivíduos com propensão a doenças renais. Por conta disso, estudos longitudinais, com um grande número de participantes sendo acompanhados por um longo período de tempo, e utilizando marcadores de função renal confiáveis, passaram a se fazer necessários. Entre eles, 140 Unidade II Lugaresi et al. (2013) recrutaram indivíduos saudáveis e praticantes de treino de força consumindo dietas hiperproteicas e os submeteram a três meses de suplementação de Cr (5 g/dia) ou placebo. Após a intervenção, não foram observadas alterações na taxa de filtração glomerular entre os grupos. De modo semelhante, Neves Junior et al. (2011) recrutaram mulheres saudáveis e menopausadas e as submeteram a três meses de suplementação de creatina (5 g/dia) ou placebo, e, novamente, não foram observadas alterações na função renal entre os grupos. Similarmente, Gualano et al. (2011) submeteram indivíduos diabéticos do tipo II a 3 meses de suplementação de Cr (5 g/dia) ou placebo. E mais uma vez, não foram observadas diferenças entre os grupos na taxa de filtração glomerular. Por fim, Gualano et al. (2010) demonstraram que a função renal de um paciente com um único rim manteve‑se intacta após 35 dias de suplementação de Cr (5 g/dia). Observação A creatinina plasmática ou urinária é amplamente utilizada como marcador de função renal na prática clínica por ser barata. Mas o clearance de EDTA permanece o exame padrão‑ouro. Em resumo, embora o receio de que a suplementação de creatina possa prejudicar a função renal ainda seja propagado e esteja presente em diferentes segmentos da área de educação física e do campo da nutrição esportiva, tal receio só existe por conta do uso de marcadores inapropriados para a avaliação da função renal, bem como por conta de estudos de caso que examinaram o efeito da Cr em pacientes com propensão a doença renal ou doença renal pré‑existente. Na verdade, conforme os diversos exemplos anteriores, parece não existir evidências convincentes de que a suplementação de creatina prejudique a função renal de indivíduos saudáveis, sem doença renal pré‑existente, sejam eles homens ou mulheres, jovens ou pessoas idosas, sedentários ou fisicamente ativos. 8.2 Suplementação de β‑alanina 8.2.1 Classificação A β‑alanina é um aminoácido não essencial e não proteinogênico. Diferentemente de sua contraparte, a α‑alanina, a β‑alanina possui seu grupo amino no carbono β da cadeia carbônica do aminoácido. Sua estrutura química se assemelha à do ácido gama‑aminobutírico (GABA). Apesar de alguns estudos sugerirem vias alternativas para a síntese de β‑alanina em tecidos como o cérebro e os rins (Boldyrev; Aldini; Derave, 2013), o principal sítio de síntese endógena de β‑alanina é o fígado, no qual ela se dá a partir da degradação da base nitrogenada uracila (Mathews; Traut, 1987). OOO O N N H OH OH OH OH NH2 NH2 NH2NH2 L‑Histidina Beta‑alanina Alfa‑alanina GABA CH3 Figura 57 – Diferença estrutural entre a β‑alanina, a α‑alanina e o GABA (ácido gama‑aminobutírico) 141 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Uma vez dentro do músculo esquelético, a β‑alanina pode se juntar com a L‑histidina. A L‑histidina, como se sabe, é um aminoácido essencial, isto é, não pode ser sintetizada pelo corpo humano, mas é necessária para o seu funcionamento (Ingle, 2011). Tal característica se dá, provavelmente, por ser um aminoácido proteinogênico, ou seja, é um precursor de proteínas, com especial destaque à hemoglobina. Em sua estrutura, a L‑histidina possui o anel aromático denominado grupo imidazol (Ingle, 2011) – cuja relação com o assunto tratado receberá mais destaque adiante. E, após a condensação da L‑histidina com a β‑alanina, é formada a carnosina. A carnosina, por sua vez, é um dipeptídeo encontrado no citoplasma da célula muscular, sintetizado a partir dos aminoácidos já mencionados – a β‑alanina e L‑histidina – em uma reação catalisada pela enzima carnosina sintase. A carnosina foi a primeira da família dos dipeptídeos que contém histidina (DCHs) a ser descoberta. Outros DCHs foram descobertos posteriormente, como produtos de reações metabólicas da própria carnosina, como a anserina, a balenina (também conhecida como ofidina) e a carcinina. Tanto a anserina como a ofidina podem ser sintetizadas a partir da carnosina por meio de sua metilação. Anserina Acetil anserina HistaminaCarcinina Carnosina Balelina/ofidinaN‑acetil canosina β‑alanina L‑histidina A A D A ‑ Acetilação B ‑ Metilação C ‑ Enzima carnosinase D ‑ Descarboxilação B B C Figura 58 – Reações metabólicas que levam à síntese dos dipeptídeos contendo histidina (DCHs) Vias alternativas de síntese da anserina e ofidina incluem a fusão de grupos metil‑histidina com a β‑alanina, ou a transferência do grupo β‑alanil de uma carnosina para uma metil‑histidina. Esses análogos, juntamente com a homocarnosina e os derivados N‑acetilados, apresentam similaridades com a carnosina – tanto na estrutura quanto na atividade biológica (Boldyrev; Kurella; Stvolinsky, 1994). A ofidina está primariamente presente no músculo esquelético de cetáceos, ao passo que a anserina está presente nesse mesmo tecido em diversos mamíferos e até em outras espécies de animais, como as aves (Cacciatorel et al., 2005). A carnosina, por sua vez, é o único DCH presente no músculo esquelético de humanos, no qual se encontra em abundância (Cacciatorel et al., 2005). Assim, abordaremos exclusivamente a carnosina em detrimento dos demais compostos mencionados. Além do músculo esquelético, a carnosina também pode ser encontrada em outros tecidos excitáveis do corpo, tais como o cerebral (mais especificamente no bulbo olfatório) e o cardíaco (Bonfanti et al., 1999). Contudo, nesses 142 Unidade II outros tecidos do corpo humano, outros DCHs, como a homocarnosina e a N‑acetilcarnosina, podem ser encontrados em maiores concentrações do que a carnosina (Boldyrev et al., 2004). Assim, apenas o músculo esquelético será contemplado neste livro‑texto. OHOOO ONH2 NH2 Carnosina Anserina H H CH2 N N N HO NH N HN H OH OO NH2 NN H β‑alanina L‑histidina H HO N H OH OH O O NH H2N Balenina/ofidina Homocarnosina H H2N CH3 N NN NH N H O O Figura 59 – Estrutura química dos dipeptídeos contendo histidina (DCHs) No que diz respeito a sua atividade biológica, diversas ações fisiológicas têm sido associadas à carnosina no músculo esquelético, tais como a de reguladora da liberação do cálcio e do acoplamento excitação‑contração (Dutka et al., 2012), a de agente antioxidante (Boldyrev; Kurella; Stvolinsky, 1994) e a de agente antiglicante (Hipkiss; Michaelis; Syrris, 1995). Porém, sua função mais bem atribuída é no tamponamento do pH, em razão da sua constante de dissociação de ácidos, isto é, seu pKa possui um valor de 6.83, o que a torna um excelente tampão dentro da variação fisiológica do pH muscular (Abe, 2000). Estimativas feitas por Harris et al. (2006) sugerem que a carnosina contribui de maneira significativa para a capacidade tamponante muscular total. Tais cálculos indicam que a sua contribuição chega a 9.2% em fibras musculares mistas, 6.4% em fibras do tipo I (as chamadas fibras de contração lenta, de caráter oxidativo) e 11.9% em fibras do tipo II (as chamadas fibras de contração rápida, de caráter glicolítico). Essa diferença na contribuição do tamponamento muscular entre os tipos de fibra provavelmente se dá pela diferença na sua distribuição entre elas, já que o conteúdo muscular de carnosina em fibras musculares do tipo II é aproximadamente o dobro que em fibras do tipo I – 23,2 versus 10,5 mmol/kg de músculo seco (Harris; Dunnett; Greenhaff, 1998). 143 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Por outro lado, essa distribuição passa a ser lógica se pensarmos nas características de cada um dos tipos de fibras: as fibras do tipo I são aquelas de contração lenta, recrutadas durante esforços de baixa intensidade e cujo metabolismo predominanteé o oxidativo; as fibras do tipo II são aquelas de contração rápida, recrutadas durante esforços de alta intensidade e cujo metabolismo predominante é o glicolítico, conhecido por gerar um acúmulo intramuscular de íons H+ (induzindo acidose muscular). Como já mencionado, o acúmulo de íons H+ no interior da célula muscular pode inibir etapas essenciais do metabolismo anaeróbio, tais como a ressíntese de fosforilcreatina e a atividade da fosfofrutoquinase, levando a prejuízo na produção de energia para a contração muscular (Fitts, 1994). Além disso, os íons H+ parecem competir com os íons cálcio pelo sítio da troponina, impedindo a maquinaria contrátil de operar efetivamente (Fitts, 1994). Em conjunto, esses mecanismos ilustram a influência dos íons H+ sobre o fenômeno denominado fadiga muscular. Assim, fica clara a importância de defesas bem postas, como um maior conteúdo de carnosina para tamponar os íons H+ nesse tipo de fibra e, dessa maneira, fornecer maior resistência à fadiga. A função tamponante da carnosina passa a ter especial importância durante os esforços supramáximos de curta duração, em que, conforme já discutido, o acúmulo de íons H+ é um fator limitante para o desempenho físico (Fitts, 1994). Assim, diversos estudos já surgiram na literatura com o intuito de avaliar os efeitos ergogênicos de um conteúdo muscular de carnosina aumentado (Sale et al., 2013), bem como estratégias para aumentar o conteúdo muscular de carnosina. 8.2.2 Protocolos de suplementação Conforme já referido, estratégias que visem aumentar o conteúdo muscular de carnosina podem elevar a defesa contra a acidose muscular e, assim, apresentam potencial ergogênico. Em uma primeira instância se especularia que um aumento do consumo de carnosina pudesse aumentar as suas concentrações teciduais e, de fato, a carnosina pode ser obtida pela dieta, especificamente por meio do consumo de carnes. Contudo, ela não é absorvida em sua forma integral para a corrente sanguínea, já que a enzima carnosinase, presente no lúmen intestinal e no plasma sanguíneo, rapidamente hidrolisa o dipeptídeo (Asatoor et al., 1970) em seus aminoácidos constituintes, a β‑alanina e a L‑histidina. Dessa forma, a síntese de carnosina no músculo esquelético é dependente da captação desses aminoácidos pelas células musculares. Uma vez captados e transportados para dentro da célula muscular, eles serão condensados novamente em carnosina por meio da ação da enzima carnosina‑sintase. No que diz respeito à cinética da síntese de carnosina pela carnosina‑sintase, nota‑se que a constante de Michaelis‑Menten (também chamada de constante de equilíbrio ou Kc) dessa enzima exibe um valor aproximado de 16,8 µM para a histidina (Horinishi; Grillo; Margolis, 1978) e de 1 a 2,3 mM para a β‑alanina (Ng; Marshall, 1978). Ou seja, a afinidade da carnosina‑sintase é muito maior pela histidina do que pela β‑alanina. Em outras palavras, é necessário muito mais β‑alanina do que histidina para que a reação de síntese da carnosina ocorra. Por outro lado, as concentrações plasmáticas e intramusculares de histidina são substancialmente superiores às concentrações de β‑alanina (Harris; Dunnett; Greenhaff, 1998). Consequentemente, tem sido proposto que o ponto limitante para a síntese de carnosina no músculo esquelético é a disponibilidade de β‑alanina para a célula muscular. 144 Unidade II Observação Sendo a carnosina encontrada principalmente no músculo esquelético de animais vertebrados, especialmente aqueles engajados em atividades anaeróbias, faz sentido que as carnes sejam o alimento‑fonte de carnosina. Em vista disso, Harris et al. (2006) conduziram um elegante estudo de modo a investigar se a suplementação de β‑alanina seria capaz de aumentar o conteúdo intramuscular de carnosina. Em um primeiro momento, os autores conduziram um estudo agudo de forma a investigar o comportamento plasmático de três diferentes doses de β‑alanina: 40, 20 e 10 miligramas por quilograma de peso corporal (mg/kg). Foi verificado que todas as doses induziram um aumento significante da concentração sanguínea de β‑alanina. Embora a dose maior tenha resultado num maior pico de β‑alanina no sangue, tal resposta esteve relacionada com sintomas intensos de parestesia (sintoma neurológico caracterizado pela sensação de formigamento da pele), que começaram por volta de 20 minutos após a ingestão e duraram em torno de 1 hora. A dose intermediária, de 20 mg/kg, levou a um pico sanguíneo de β‑alanina mais moderado, mas também levou a sintomas semelhantes de parestesia, porém muito menos intensos e até certo ponto suportáveis. Já a dose de 10 mg/kg produziu apenas um discreto pico de β‑alanina no sangue, no entanto nenhum efeito colateral foi notado. Tais dados indicaram inicialmente que a dose única máxima tolerável era de 10 mg/kg. O tempo para atingir o pico sanguíneo de β‑alanina é de aproximadamente 30 a 40 minutos. Fazendo uso da dose única máxima tolerável de 10 mg/kg, os mesmos autores demonstraram que os níveis sanguíneos de β‑alanina retornam ao normal aproximadamente 3 horas após a ingestão. Isso significa que, para obter uma ingestão diária mais elevada de β‑alanina, pode‑se repetir diversas vezes a ingestão de 10 mg/kg, desde que haja intervalo mínimo de 3 horas entre as doses (Harris et al., 2006). Observação Apesar do desconhecido mecanismo causador da parestesia, tem sido sugerido que a β‑alanina estimula um receptor específico acoplado à proteína‑G, expressado por neurônios sensoriais localizados na superfície da pele. Com este fato em mente, subsequentemente os autores propuseram e investigaram diferentes protocolos de suplementação crônica de β‑alanina, seguindo o modelo seguro anteriormente descrito, totalizando: • 3.2 gramas por dia ou o equivalente a quatro doses diárias de 10 mg/kg (pensando em indivíduos de 80 kg); 145 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE • 4 gramas por dia na primeira semana seguido por 6.4 gramas por dia nas semanas seguintes ou o equivalente a oito doses diárias de 10 mg/kg (pensando no mesmo indivíduo de 80 kg). Os resultados observados mostraram que ambos os protocolos foram efetivos no aumento da concentração intramuscular de carnosina, mas o esquema de maior dose total diária tendeu a ser mais efetivo do que o de menor dose total diária – aumento de aproximadamente 60% e 40%, respectivamente, no conteúdo muscular de carnosina (Harris et al., 2006). Ou seja, quanto maior a dose total diária de β‑alanina, mais aumenta o conteúdo muscular de carnosina, bem como o da defesa tamponante contra o acúmulo de íons H+. Curiosamente, até o momento não existem estudos na literatura que tenham avaliado o efeito de doses maiores do que 6.4 gramas por dia sobre o carregamento de carnosina muscular. O único ponto que se sabe é que tal dose, se empregada de forma crônica, acarretará em um pico de aumento da carnosina muscular dentro de cinco a seis meses (Saunders et al., 2017). Além disso, uma vez interrompida a suplementação, leva mais de dois meses para que os níveis de carnosina retornem ao basal (Stellingwerff et al., 2012), embora essa questão ainda necessite de maiores esclarecimentos. 8.2.3 Efeitos sobre o desempenho físico Dada a influência dos íons H+ sobre os processos contráteis e de produção de energia (Fitts, 1994), e dada a importância da carnosina no tamponamento desses íons, estudos têm investigado o potencial ergogênico de um aumentado conteúdo intramuscular de carnosina obtido via suplementação de β‑alanina (Sale et al., 2013). Tais efeitos têm sido avaliados em uma vasta gama de protocolos de exercícios em diferentes populações, de forma que, atualmente, a β‑alanina já é recomendada por diferentes consórcios internacionais como o ACSM, os Nutricionistas do Canadá e a Academia de Nutrição e Dietética (Thomas; Erdman; Burke, 2016). Em virtude disso, será explorada uma revisão detalhada da literatura abrangendo os efeitos da suplementação de β‑alanina sobreo desempenho físico. Em um estudo pioneiro, Hill et al. (2007b) testaram os efeitos da suplementação de β‑alanina (4,0 g/dia na primeira semana; 4,8 g/dia na segunda semana; 5,6 g/dia na terceira semana; e 6,4 g/dia da quarta até a décima semana) sobre o trabalho total durante um teste até a exaustão realizado em cicloergômetro contra uma carga correspondente a 110% da potência máxima. Por conta de sua alta intensidade, o CCT110% é um teste físico que geralmente leva o indivíduo à fadiga entre 60‑240 segundos, além de ser um teste válido e de boa reprodutibilidade (Saunders et al., 2013). Após quatro semanas de suplementação, foi observado um aumento de 11,8% no tempo até a exaustão; após dez semanas, tal aumento foi ainda maior, próximo de 16% (Hill et al., 2007b). No grupo placebo, nenhuma melhora foi observada. Interessantemente, a maior parte dos estudos na literatura que se propuseram a investigar o potencial ergogênico da suplementação de β‑alanina em exercícios com faixa de duração entre 60 e 240 segundos demonstraram efeitos positivos dessa estratégia nutricional (Sale et al., 2011; Sale et al., 2012; Danaher et al., 2014). Por outro lado, estudos em que avaliaram os efeitos da suplementação de β‑alanina sobre o desempenho físico em testes com duração menor do que 60 segundos não obtiveram tanto sucesso em observar efeitos ergogênicos dessa estratégia nutricional. Hoffman et al. (2008a) submeteram jovens 146 Unidade II acostumados ao treinamento de força a quatro semanas de suplementação de β‑alanina (4,8 g/dia) ou placebo associada a um programa de treinamento de força. Antes e após o período experimental, os participantes foram testados para força máxima por meio do teste de uma repetição máxima (1RM) no exercício de agachamento, o qual consiste em levantar a maior carga possível em um único movimento correto, consistindo assim em apenas alguns segundos de esforço. Os autores, porém, não observaram quaisquer diferenças entre os grupos na 1RM após o período de suplementação. Esse mesmo grupo de pesquisa, em um estudo subsequente, recrutou jogadores de futebol americano de nível universitário. No período de pré‑temporada, os atletas suplementaram com β‑alanina por três semanas (4,5 g/dia) e foram submetidos a um teste de Wingate (60 segundos de duração contra resistência fixa de 1.2 Nm/kg) antes e após o período de suplementação (Hoffman et al., 2008b). Esse tipo de teste permite a avaliação da potência e do trabalho produzidos. Mais uma vez, não foram observados efeitos positivos da suplementação em quaisquer um desses parâmetros. A) B) 0 Pico Po tê nc ia (W ) Média BA PL 100 450 550 650 750 850 950 1050 1150 1250C) Figura 60 – Imagem de um cicloergômetro de membros inferiores especificamente desenhado para a aplicação do teste de Wingate (A); ilustração da avaliação da potência produzida durante o teste de Wingate, em que a linha do gráfico representa a potência produzida a cada segundo do teste (B); e desempenho durante uma única série do teste de Wingate modificado (60 segundos) em cicloergômetro de membros inferiores após a suplementação de 4,5 gramas por dia de β‑alanina (BA) ou placebo (PL), durante trinta dias (C). Conforme mostram os resultados, a suplementação de β‑alanina não alterou a potência pico ou média. A principal explicação para ausência de resultados positivos se dá pela baixa influência da acidose muscular para a fadiga em exercícios contínuos com duração de até 60 segundos Adaptada de: Hoffman (2008, p. 33). 147 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Similarmente aos estudos com protocolos de exercício com duração menor do que 60 segundos, os estudos investigando os possíveis efeitos ergogênicos da β‑alanina em protocolos de exercício com duração maior do que 240 segundos também não apresentam resultados positivos com essa estratégia nutricional. Por exemplo, utilizando‑se de um protocolo incremental em esteira (velocidade fixa de 9,6 km/h; incremento de 2% na inclinação a cada 2 minutos), Jordan et al. (2010) submeteram homens jovens e fisicamente ativos a quatro semanas de suplementação de β‑alanina (6,0 g/dia). Porém, ao contrário do esperado, foram observadas reduções significativas, tanto da capacidade aeróbia máxima (VO2máx) absoluta quanto da relativa ao peso corporal no grupo suplementado com β‑alanina. É difícil explicar como a suplementação pode ter levado à redução do VO2máx nesse estudo, embora a ausência de sessões de familiarização bem controladas possa ter ocasionado esses resultados, já que tal fato pode ter acrescentado variabilidade aos testes físicos, aumentando a chance de erro aleatório que pode ter sido enviesado ao acaso para o lado da piora do desempenho. Com isso, a exemplo da conclusão sobre esforços contínuos de muito curta duração ( 240 segundos possuem o metabolismo ATP‑PCr e oxidativo, respectivamente, como predominantes, em que não há acúmulo de íons H+ como característica, o que ajuda a explicar a ausência de efeitos positivos dessa estratégia nutricional em exercícios com essas características. É importante ressalvar que a β‑alanina pode melhorar o desempenho físico independentemente do estado de treinamento do indivíduo (Painelli et al., 2014). Mediante tal fato, as modalidades esportivas que mais têm se beneficiado com a suplementação de β‑alanina são aquelas cuja faixa de duração cai entre 60 e 240 segundos, em que o metabolismo glicolítico é predominante, com consequente acúmulo intramuscular de íons H+. A exemplo disso, em um desenho duplo‑cego, randômico e controlado por placebo, investigou‑se o efeito de cinco semanas de suplementação de β‑alanina (3.2 g/dia durante a primeira semana, seguidos de 6.4 g/dia durante as quatro semanas seguintes) ou placebo sobre o desempenho nas provas simuladas de 100 (a qual tem uma duração aproximada de 60 segundos) e 200 (com uma duração aproximada de 120 segundos) metros estilo livre (Painelli et al., 2013). O tempo de prova foi analisado com os atletas disputando as distâncias em pares ou trios, todos formados pelo técnico para criar um elemento competitivo durante as simulações. Como principais resultados, observou‑se que o desempenho físico nas distâncias de 100 e 200 metros foi significantemente melhorado (2.1% e 2.0% de melhora, respectivamente) após a suplementação de β‑alanina. Considerando‑se os tempos de prova de homens e mulheres nas semifinais e finais das distâncias de 100 e 200 metros livres nos Jogos Olímpicos de 2012, em Londres, as melhoras absolutas proporcionadas pela intervenção (‑1.28 segundos nos 100 metros e ‑1.60 segundos nos 200 metros) teriam sido suficientes para levar o sexto colocado à primeira posição do pódio. 148 Unidade II 3 3 p = 0.07 p = 0.02 Va ria çã o ab so lu ta n os 1 00 ‑m (s) Te m po d e pr ov a no s 1 00 ‑m (s) Va ria çã o ab so lu ta n os 2 00 ‑m (s) Te m po d e pr ov a no s 2 00 ‑m (s) 2 2 1 1 0 0 ‑1 ‑1 ‑2 ‑2 ‑3 ‑3 ‑4 ‑5BA BA PL PL B)A)D)C) 170 PL BA 55 60 65 70 75 80 160 150 ns 140 130 120 110 Pré Pós Figura 61 – Tempo de prova nos 100 e 200 (A) metros livres na natação; e variação absoluta no tempo de prova nos 100 e 200 (B) metros livres na natação para os grupos β‑alanina (BA; 3.2 g/dia na primeira semana e 6.4 g/dia durante quatro semanas) ou placebo (PL). Os símbolos * e † se referem à diferença significante (ao nível p 0.05) em comparação ao período pré‑suplementação Adaptada de: Painelli (2013, p. 528). Em concordância com esses resultados, Ducker, Dawson e Wallman (2013) recrutaram homens corredores jovens e os submeteram a um período de suplementação de β‑alanina (80 mg/kg de peso corporal/dia) ou placebo por quatro semanas. Antes e após a suplementação, os autores avaliaram o tempo de prova em corrida de 800 metros rasos (que tem uma duração aproximada de 100 segundos). Em contraste com os estudos anteriores, Ducker, Dawson e Wallman (2013) observaram que a suplementação de β‑alanina proporcionou uma redução média de ~3 s (ou 2,5%) no tempo de prova (pré: 145.73 ± 5.71 versus pós: 142.09 ± 4.64 segundos), o que foi estatisticamente significante. Embora a magnitude de tal redução possa parecer pequena a princípio, levando‑se em consideração os tempos da final masculina dos 800 metros do atletismo nos Jogos Olímpicos de 2012, em Londres, essa redução seria o suficiente para levar o oitavo colocado à segunda colocação. Kratz et al. (2017) avaliaram os efeitos da suplementação de β‑alanina em uma outra modalidade de caráter glicolítico: o judô (a qual tem uma duração aproximada de 180 segundos). Para isso, atletas de nível nacional e internacional da categoria júnior foram recrutados e aleatoriamente designados a um grupo suplementado com β‑alanina (6.4 g/dia) ou placebo por quatro semanas. Para investigar o efeito da intervenção, os atletas foram submetidos a três séries do Special Judo Fitness Test (SJFT), que vem sendo utilizado como padrão ouro para mensurar o desempenho no judô, antes e após o período de suplementação (figura 62). Como principais resultados, de forma esperada, foi observado que a suplementação de placebo não ocasionou alterações no desempenho dos atletas. Por outro 149 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE lado, a suplementação de β‑alanina promoveu uma melhora de aproximadamente 6% no número total de jogadas em comparação ao período pré‑suplementação, ilustrando que o judô é mais uma modalidade esportiva que também pode se beneficiar dessa estratégia nutricional (Kratz et al., 2017). 3 metros 3 metros TORI Ippon Seoi Nage UKE A UKE B Figura 62 – Ilustração do Special Judo Fitness Test (SJFT). Três atletas com peso corporal similar são requeridos para esse teste. Um dos participantes é avaliado (tori), enquanto os outros dois recebem as jogadas (ukes). O tori inicia o teste entre os dois ukes, a 3 metros de cada um. Ao sinal, o tori corre em direção a um dos ukes e aplica a técnica de arremesso ippon seoi nage. Imediatamente após o golpe, o tori corre em direção ao outro uke e aplica a técnica novamente. O tori deve completar o maior número de jogadas possível dentro do tempo de teste. Cada SJFT é composto por três subséries (15, 30 e 30 segundos, respectivamente), separadas por 10 segundos de descanso. O desempenho é determinado pelo número total de jogadas completadas durante as subséries Adaptada de: Simenko e Karpljuk (2016, p. 16). De acordo com o revisado, é limitado o número de estudos que investigaram os efeitos da suplementação de β‑alanina sobre o desempenho esportivo. A natação, por exemplo, parece ser uma modalidade que pode ser beneficiada, em que melhoras significantes já foram observadas no desempenho com a suplementação de β‑alanina, em específico sobre as provas de 100 e 200 metros livres, as quais possuem durações médias de aproximadamente 60 e 120 segundos, respectivamente (Painelli et al., 2013). A eficácia ergogênica da suplementação de β‑alanina sobre essas distâncias é apoiada pela única metanálise existente sobre o assunto, já mencionada anteriormente (Hobson et al., 2012), a qual concluiu que exercícios contínuos de alta intensidade com duração entre 60 e 240 segundos possuem maior probabilidade de se beneficiarem da suplementação desse aminoácido, já que a acidose muscular é apontada como um dos fatores limitantes para o surgimento da fadiga durante atividades com essas características. Mais estudos são necessários para examinar se a eficácia ergogênica da suplementação de β‑alanina poderia se estender para outras distâncias (50 e 400 metros, por exemplo) ou estilos de prova (nado peito, costas ou borboleta, por exemplo) na natação. 150 Unidade II Além disso, os resultados observados nos estudos com corridas de curtas distâncias parecem obedecer a faixa de duração de exercício contínuo em que a suplementação de β‑alanina é mais efetiva, apontada na metanálise de Hobson et al. (2012); como foi o caso de Ducker, Dawson e Wallman (2013), os quais utilizaram uma tarefa cuja duração (800 metros rasos) entra na faixa especificada por Hobson et al. (2012). Apesar de mais estudos investigando os efeitos da suplementação de β‑alanina em diferentes distâncias no atletismo serem necessários, com base nas informações apresentadas, é possível especular que essa pode ser uma estratégia interessante de ser administrada para as distâncias entre 400 e 1.500 metros rasos. Distâncias menores ou maiores certamente são mais dependentes do sistema fosfagênio ou aeróbio, respectivamente, de forma que a acidose não é fator limitante para o desempenho. Portanto, é pouco provável que o desempenho em provas mais curtas que 400 m ou mais longas que 1.500 m seja beneficiado pela β‑alanina. O judô também pode ser beneficiado com a β‑alanina. Ainda assim, é imprescindível que mais estudos avaliem o potencial ergogênico dessa suplementação em outras modalidades de combate. Enquanto esses estudos ainda não são publicados, podemos inferir que dadas as demandas energéticas das modalidades de luta, os mecanismos de ação da β‑alanina e os estudos já produzidos nessa temática (Kratz et al., 2017), atletas dessas modalidades podem beneficiar‑se sobremaneira dessa estratégia nutricional. 8.3 Suplementação de bicarbonato de sódio 8.3.1 Classificação O bicarbonato de sódio é um sal cristalino e solúvel em água. Uma vez ingerido, sua digestão se inicia no estômago, onde é dissociado em bicarbonato e sódio. O bicarbonato, por sua vez, é transportado para a corrente sanguínea. Lá, esse íon constitui o principal tampão sanguíneo de íons H+. Sob condições normais de repouso, as concentrações circulantes de bicarbonato variam entre 23 e 27 mmol/L. Por outro lado, após a suplementação aguda de bicarbonato de sódio, essas concentrações podem aumentar entre 18 e 35%. Tal aumento do bicarbonato sanguíneo induzirá um aumento no tamponamento dos íons H+ no sangue, levando a um aumento do pH sanguíneo (Requena et al., 2005). Tem sido sugerido que os gradientes de pH entre o músculo esquelético e o sangue influenciam a taxa de transporte dos íons H+ para fora do músculo, e que a alcalinização do sangue pode aumentar a capacidade de tamponamento do corpo humano e ajudar na manutenção do pH durante a contração muscular (Bishop et al., 2004). De fato, diversos estudos têm demonstrado que a suplementação de bicarbonato de sódio eleva significantemente o pH sanguíneo e as concentrações de bicarbonato no sangue (Requena et al., 2005). Tais alterações impulsionam o fluxo de íons H+ e lactato para fora do músculo ativo. Isso ocorre devido a um aumento da atividade do cotransportador lactato/H+, chamado monocarboxilato (MCT, do inglês monocarboxylate transporter), o qual se torna mais ativo conforme o gradiente intracelular/extracelular de íons H+ aumenta (Mainwood; Worsley‑Brown, 1975; Mainwood; Cechetto, 1980).Com esse fluxo ampliado de íons H+ para fora do músculo em atividade, o pH intramuscular diminuiria mais lentamente, havendo menor interferência da acidose sobre os processos contráteis e de produção de ATP pela via glicolítica, logo, atrasando o início da fadiga. 151 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 8.3.2 Protocolos de suplementação Em um estudo pioneiro na área, McNaughton (1992a) comparou diferentes doses de bicarbonato de sódio (0.1, 0.2, 0.3, 0.4 e 0.5 g/kg de peso corporal) a um placebo, avaliando seus efeitos sobre o trabalho total e potência pico em um teste físico de intensidade máxima com duração de 60 segundos. Os testes físicos tiveram início entre 90 a 120 minutos após a ingestão dos tratamentos, com o objetivo de promover um pico de bicarbonato sanguíneo. O autor reportou que todos os tratamentos com bicarbonato, exceto o de 0.1 g/kg, promoveram alcalose sanguínea se comparados ao placebo. Tal efeito fisiológico se comprovou quando o autor reportou que todos os tratamentos com bicarbonato, exceto o de 0.1 g/kg, promoveram efeitos ergogênicos se comparados ao placebo. Contudo, a dose de 0.3 g/kg promoveu efeitos estatisticamente maiores do que a dose de 0.2 g/kg, enquanto as doses de 0.4 e 0.5 g/kg não promoveram efeitos adicionais à dose de 0.3 g/kg. Desde então, a dosagem de bicarbonato de sódio de 0.3 g/kg, empregada 90 a 120 minutos pré‑esforço, tem sido utilizada para fins ergogênicos. 8.3.3 Efeitos sobre o desempenho físico Boa parte dos estudos na literatura se dedicaram a avaliar os efeitos da suplementação de bicarbonato de sódio sobre protocolos de exercícios intermitentes. Apesar de alguns desses estudos não terem observados efeitos ergogênicos da suplementação de bicarbonato de sódio, em sua maioria, os resultados são positivos. Aschenbach et al. (2000), por exemplo, não observaram melhora no trabalho total ou potência pico durante oito séries de 15 segundos cada, feitas no ergômetro de braço em intensidade máxima, com 20 segundos de descanso entre as séries. Por outro lado, Costill et al. (1984) observaram melhora significante de 42% no tempo até exaustão na quinta série de um teste em cicloergômetro a 100% do VO2máx. Além disso, já foram demonstradas melhoras na performance com o bicarbonato de sódio em protocolos de corrida de dez séries de 6 segundos (Gaitanos et al., 1991), bem como em protocolos de ciclismo de dez séries de 10 segundos (Lavender; Bird, 1989), ambos em máxima intensidade. Os estudos sem resultados positivos em protocolos intermitentes geralmente podem ser explicados pelo baixo número de sujeitos, gerando baixo poder estatístico, ou pelo período de descanso relativamente curto entre as séries, o que não permitiria uma adequada translocação de íons H+ de dentro do músculo para a corrente sanguínea. Porém, sanadas as devidas limitações, de uma forma geral são observados efeitos positivos do bicarbonato de sódio sobre o desempenho intermitente. Em relação a modalidades esportivas, sendo um suplemento de caráter tamponante, era de se esperar uma lógica de efeito ergogênico do bicarbonato de sódio similar à da suplementação de β‑alanina. E, de fato, é o que se tem observado. Nesse sentido, Lindh et al. (2008) avaliaram o efeito da suplementação de bicarbonato de sódio em nove nadadores de nível internacional durante tiro único de 200 metros estilo livre. Os autores observaram um aumento dos níveis sanguíneos de bicarbonato e pH com o bicarbonato de sódio. Além disso, houve uma melhora de 2% (~1,5 segundos) na performance em relação aos grupos controle e placebo, demonstrando que a natação pode ser beneficiada por essa estratégia nutricional. Em um outro estudo, Artioli et al. (2007) recrutaram lutadores de judô de nível nacional e avaliaram o seu desempenho por meio do teste SFJT. Os autores observaram que a dose de 0.3 g/kg de peso corporal proporcionou um aumento significante do número total de jogadas em comparação à condição placebo, demonstrando que o judô também pode ser beneficiado por esse suplemento nutricional. Outras 152 Unidade II modalidades de luta, como o boxe, também têm se mostrado beneficiadas com a suplementação de bicarbonato de sódio (Siegler; Hirscher, 2010). No entanto, as melhoras apontadas nos estudos descritos anteriormente não foram observadas por Stephens et al. (2002), que avaliou o efeito da mesma dose de 0.3 g/kg sobre o trabalho total de ciclistas durante um teste de aproximadamente 2 horas e meia, a 80% do VO2máx. A fim de determinar o tipo de exercício mais beneficiado pelo bicarbonato de sódio, em um elegante estudo conduzido por McNaughton (1992b), avaliou‑se o efeito da suplementação de bicarbonato de sódio, na dosagem de 0.3g/kg e administrada 90 minutos antes do teste, sobre o trabalho total durante esforços de diferentes durações (10, 30, 120 e 240 segundos) em cicloergômetro. Os autores observaram que o trabalho total foi significantemente maior nas durações de 120 e 240 segundos com a suplementação de bicarbonato de sódio se comparada à condição placebo ou controle. Já as durações de 10 e 30 segundos não foram influenciadas pela suplementação. Esses achados, em conjunto com aqueles anteriormente descritos, estão em concordância com as observações feitas sobre o recurso ergogênico previamente descrito sobre a β‑alanina. Isto é, as propriedades ergogênicas do bicarbonato de sódio parecem obedecer os princípios de durações específicas do exercício físico similares aos da β‑alanina. Especificamente, durações de exercício físico em que o metabolismo glicolítico é predominante para suprir a demanda da célula muscular por ATP. Assim, o acúmulo de íons H+ pode ser um fator limitante para o desempenho. Em uma metanálise da literatura, Carr, Hopkins e Gore (2011) mostraram que o bicarbonato de sódio de fato possui efeitos positivos provenientes de uma dose típica de 0.3 g/kg de peso corporal. Contudo, o efeito calculado sobre o desempenho físico é demasiadamente pequeno, de 1.7 ± 2.0%. Apesar do baixo efeito, é importante ressaltar que a discrepância entre alguns estudos pode ter contribuído para resultados inconsistentes, gerando esse efeito pequeno. Diferenças metodológicas, tais como dosagens diferentes e variados protocolos de exercício podem ter contribuído para diferentes efeitos sobre o desempenho, mascarando a verdadeira magnitude do efeito do bicarbonato de sódio. De todos os aspectos metodológicos que podem ter levado aos diferentes resultados, destaca‑se o efeito colateral induzido pelo bicarbonato. A despeito disso, em seu estudo, Saunders et al. (2014b) demonstraram que, quando os participantes que sentiram efeitos colaterais com o bicarbonato de sódio foram retirados da análise, o suplemento apresentava efeito positivo sobre o teste físico empregado pelos autores. No entanto, quando eles eram incluídos na análise, o suplemento deixava de apresentar efeito estatisticamente significante. Assim, deve‑se exercer cautela com os efeitos colaterais induzidos pelo bicarbonato de sódio. 8.3.4 Efeitos colaterais A ingestão de bicarbonato de sódio inevitavelmente resulta na liberação de bicarbonato no estômago. Nesse órgão, o bicarbonato é neutralizado pelo H+ encontrado no suco gástrico do estômago, levando a uma ampliada produção de dióxido de carbono (CO2). Tal mecanismo pode gerar dores abdominais, náuseas, flatulência, diarreia e vômito. Contudo, a ocorrência e a intensidade dos efeitos colaterais são individuais. Mediante isso, diversas estratégias têm sido adotadas na tentativa de minimizar o desconforto gastrointestinal associado à suplementação de bicarbonato de sódio. Entre elas, temos o fracionamento da dose (Sale et al., 2011; Saunders et al., 2013), embora estudos ainda tenham relatado a ocorrência de desconfortos com essa estratégia (Saunders et al., 2014b). Uma outra estratégia que ganha cada vez 153 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE mais destaque é a suplementação crônica do bicarbonato de sódio. Nesse modelo, em vezde ingerir o suplemento 90 a 120 minutos antes de uma atividade, o indivíduo realizaria a sua ingestão durante os cinco a sete dias anteriores ao evento esportivo, interrompendo a sua suplementação nas 24 horas anteriores à tarefa. Além disso, a dose diária a ser suplementada seria maior do que a aguda (0.5 g/kg/dia), mas pode ser subdividida ao longo do dia. Estudos já demonstraram que essa estratégia minimiza consideravelmente os efeitos colaterais da suplementação de bicarbonato de sódio e ainda pode manter o desempenho elevado até 48 horas após a interrupção da suplementação (Mcnaughton; Thompson, 2001). Todavia, o uso de altas doses provenientes da suplementação crônica podem apresentar outros obstáculos, tais como o elevado número de cápsulas que o atleta deve ingerir por um período elevado, bem como a contínua sensação de saciedade proveniente desse excessivo número. 8.4 Outros recursos potencialmente ergogênicos 8.4.1 Suplementação de nitrato O nitrato é classificado como um sal mineral. Facilmente solúvel, é formado pela ação do ácido nítrico sobre os óxidos metálicos, hidróxidos e carbonatos, sendo mais comumente encontrado ligado ao íon Na+ e/ou K+, formando o nitrato de sódio e o nitrato de potássio, respectivamente. Por ser um sal, pode ser encontrado em diversos alimentos, inclusive na água, entretanto está disponível em maior concentração nos legumes, como a beterraba e o espinafre, por exemplo. O nitrato dietético emergiu como um potencial modulador da pressão arterial de repouso (Vanhatalo et al., 2010), do metabolismo energético muscular (Bailey et al., 2010), e mais recentemente, como um possível auxiliar ergogênico (Bailey et al., 2009). Especificamente, a suplementação com nitrato, seja na forma de nitrato de sódio, seja em suco de beterraba rico com nitrato, tem mostrado reduzir de forma significante o custo de O2 durante o exercício submáximo (Larsen et al., 2007), exercício de extensão de joelhos (Bailey et al., 2010) e durante corrida e caminhada em esteira (Lansley et al., 2011). Pressupõe‑se que tal melhora na economia de ciclismo/corrida seja mediada por meio da conversão metabólica de nitrato inorgânico para nitrito bioativo e, subsequentemente, para óxido nítrico (Cosby et al., 2003). Com isso, a suplementação do nitrato no meio esportivo passou a receber atenção em anos recentes. Levando‑se em consideração o seu pouco estudo, não existe um vasto número de pesquisas avaliando os efeitos de diferentes doses de nitrato sobre o desempenho físico. Na verdade, o único estudo nesse sentido avaliou o efeito da administração de 4.2, 8.4 e 16.8 mmol de nitrato sobre as concentrações plasmáticas de nitrato e nitrito. Foi observado que essas concentrações aumentaram de forma dose‑dependente, com os picos sanguíneos ocorrendo dentro de 2 a 3 horas após a ingestão (Wylie et al., 2013). Apesar disso, os autores também observaram que a dose de 16.8 mmol de nitrato não provocou efeitos adicionais sobre o desempenho quando comparada com a dosagem de 8.4 mmol (Wylie et al., 2013). Adicionalmente, não há um consenso quanto à forma de suplementação do nitrato, isto é, se deve ser crônica ou aguda, apesar de grande parte dos estudos a terem realizado de forma aguda. Os primeiros estudos se utilizaram da suplementação na forma de nitrato de sódio, adotando uma dosagem de 10 mg/kg de peso corporal, 3 horas antes do exercício proposto (Bescós et al., 2011). Os estudos subsequentes (Lansley et al., 2011; Wilkerson et al., 2012) adotaram um esquema de suplementação aguda semelhante, porém, administrando 500 mL de suco de beterraba enriquecido com nitrato (~ 6‑8 mmol). 154 Unidade II Na literatura, estudos têm demonstrado que a suplementação com nitrato é capaz de aumentar o tempo até a exaustão, durante exercício intenso com carga constante, de 15 a 25% (Bailey et al., 2009; Bailey et al., 2010; Lansley et al., 2011). Esse efeito, o qual pode ser estimado como equivalente a uma. melhora de aproximadamente 1‑2% no desempenho esportivo (Hopkins et al., 1999), parece estar ligado a uma atenuação do componente lento do VO2 (Bailey et al., 2009; Bailey et al., 2010) e de outras alterações metabólicas no músculo esquelético (aumento de adenosina difosfato e fosfato inorgânico – ADP e Pi – , e redução de fosfocreatina – PCr), as quais parecem estar relacionadas ao processo de fadiga muscular. Entretanto, testes até a exaustão não representam uma medida do desempenho per se (Currell; Jeukendrup, 2008b), e estudos investigando o efeito desta estratégia nutricional sobre testes com o objetivo de completar uma determinada distância no menor tempo possível (por exemplo, testes contrarrelógio) poderiam dar uma visão mais ampla da eficácia ergogênica da suplementação de nitrato em um cenário real. Estudos nesse sentido, contudo, são escassos e seus resultados, controversos. Lansley et al. (2011), por exemplo, mostraram que a suplementação de nitrato melhorou significantemente o desempenho de ciclistas em um teste contrarrelógio em 2.8 e 2.7% nas distâncias de 4 e 16 km, respectivamente. Em concordância, um estudo subsequente mostrou que essa estratégia também foi eficaz em melhorar o desempenho de ciclistas em teste contrarrelógio na distância de 10 km (Cermak; Gibala; Van Loon, 2012). Por outro lado, Wilkerson et al. (2012) mostraram que a suplementação de nitrato levou a uma melhora de 0.8% de desempenho em um teste contrarrelógio na prova de 50 milhas, mas essa melhora não foi estatisticamente significante (Wilkerson et al., 2012). Os estudos descritos representam bem a divergência de resultados existente na literatura acerca do potencial ergogênico da suplementação de nitrato. Geralmente se atribui tal divergência ao perfil dos participantes de cada pesquisa, isto é, enquanto algumas (Lansley et al., 2011; Cermak; Gibala; Van Loon, 2012) se utilizaram de participantes moderadamente treinados, outras se utilizaram de participantes altamente treinados (Wilkerson et al., 2012). A heterogeneidade dos diferentes desenhos experimentais nos diferentes estudos também é apontada como fator causador de divergência na literatura, acerca dos efeitos ergogênicos do nitrato. Assim, mais estudos utilizando participantes altamente treinados são necessários para constatar a real eficácia ergogênica da suplementação de nitrato. No que diz respeito a efeitos colaterais, o nitrato de sódio, se administrado em altas doses, pode provocar náusea, vômito, dores abdominais, hipotensão, entre outros sintomas (Walker, 1990). Entretanto, não existem relatos de efeitos colaterais provenientes de sua administração em baixas doses. Semelhantemente, é desconhecido se a administração de suco de beterraba enriquecido com nitrato pode ocasionar efeitos colaterais. 8.4.2 Suplementação de cafeína A cafeína, um alcaloide derivado da xantina (1,3,7‑trimetilxantina), quando ingerida, produz concentrações pico no plasma de 6‑8 µg/mL (30‑49 µmol/L), com doses típicas de 5 a 6 mg/kg de peso corporal, dentro de 40 a 60 minutos após a ingestão, sendo rapidamente absorvida através do trato gastrointestinal (Harland, 2000; Mcardle et al., 2005) e se movendo através das membranas celulares com a mesma eficiência com que é absorvida e distribuída aos tecidos (Carrillo; Benitez, 2000; Fredholm 155 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE et al.,1999). Por conta de sua solubilidade em lipídios, a cafeína atravessa a barreira hematoencefálica com facilidade, e sua meia‑vida plasmática varia de 3 a 10 horas (Fredholm et al., 1999; Mccall; Millington; Wurtman, 1982). Seu metabolismo ocorre por meio do sistema citocromo P450 oxidase, com aproximadamente 1‑3% sendo excretada na urina na forma de cafeína livre (Tarnopolsky, 1994). Embora anteriormente banida pelo Comitê Olímpico Internacional, sua proibição foi revogada em 2004, uma vez que baixas doses de cafeína já se mostraram ergogênicas e que tais níveis podem ser obtidos com o consumo habitual de muitos alimentos comuns(Tarnopolsky, 2010). Em específico, essa substância está presente em produtos como o guaraná, mate, chocolate, café, alguns refrigerantes e chás (Clarkson, 1993; Slavin; Joesen, 1995; Barone; Roberts, 1996). Ela também pode ser encontrada em alguns medicamentos como agente antagonista do efeito calmante de certos fármacos (Spriet, 1995; Sinclair; Geiger, 2000). A tabela 7 ilustra acuradamente os alimentos que contêm cafeína, bem como a quantidade de cafeína presente neles. Apesar de ainda não estarem claras quais são as doses efetivas mínimas ou máximas de cafeína, parece que a ingestão de 5‑6 mg/kg de peso corporal é suficiente para produzir um efeito ergogênico na maioria dos indivíduos (Kovacs; Stegan; Brouns, 1998), enquanto a ingestão de doses > 6 mg/kg não parece fornecer benefícios adicionais sobre o desempenho (Graham; Spriet, 1991). Tem sido sugerido que a cafeína na forma de café pode produzir efeitos menores do que uma dose similar de cafeína pura (Graham; Hibbert; Sathasivam, 1998), possivelmente por causa de ações antagônicas de outros compostos no café. Por outro lado, um recente estudo demonstrou que doses similares de cafeína pura e de café produziram aumentos similares da cafeína plasmática após a ingestão e que, por consequência, tais aumentos produziram melhoras semelhantes no desempenho de ciclistas treinados durante um teste contrarrelógio na distância de 30 km (Hodgson; Randell; Jeukendrup, 2013). Assim, permanece inconclusivo se o uso de cafeína pura é mais vantajoso para produzir melhoras no desempenho do que a cafeína na forma de café. Curiosamente, tem sido demonstrado por alguns estudos que a absorção de cafeína pode variar entre indivíduos, dependendo do grau de habituação ao consumo da substância (Haskell et al., 2005). Consequentemente, um outro ponto bastante discutido em relação à suplementação de cafeína é a possibilidade de o efeito desse suplemento sobre o desempenho variar de acordo com o grau de habituação do indivíduo ao consumo dietético de cafeína. Bell e McLellan (2002), por exemplo, investigaram essa questão ao comparar a resposta sobre o tempo até a exaustão (a 80% do VO2máx) de usuários habituados e não habituados ao consumo de cafeína após 1, 3 e 6 horas do consumo de 5 mg/kg de peso corporal. Os autores observaram que ambos os perfis de indivíduos melhoraram a capacidade física após o consumo de cafeína. Porém, a magnitude da melhora foi significantemente maior no grupo não habituado se comparado ao grupo habituado ao consumo de cafeína (28 versus 19%, respectivamente), demonstrando que a habituação ao consumo de cafeína na dieta pode interferir na magnitude do seu efeito ergogênico. Além disso, ambos os perfis melhoraram sua capacidade física 1 e 3 horas após o consumo de cafeína quando comparados à condição placebo. Entretanto, apenas os indivíduos não habituados ao consumo de cafeína mantiveram sua capacidade física significantemente elevada em comparação à condição placebo após 6 horas da ingestão, mostrando que a não habituação à cafeína permite que o efeito dela perdure por mais tempo. 156 Unidade II É importante ressaltar que tais resultados se aplicam exclusivamente à dose de 5 mg/kg de peso corporal, nos permitindo especular que indivíduos habituados ao consumo de cafeína provavelmente necessitem de doses maiores para alcançar uma magnitude de efeito similar aos indivíduos não habituados. Por outro lado, um outro estudo mais recente e com objetivos similares não observou os mesmos efeitos. Neste último estudo, comparou‑se o efeito da suplementação da mesma dosagem de cafeína usada no estudo anterior (5 mg/kg de peso corporal) sobre o desempenho de ciclistas em uma prova contrarrelógio na distância de 16 km (Gonçalves et al., 2017). Os ciclistas recrutados tinham diferentes níveis de consumo de cafeína na dieta e, assim, foram divididos em tercis de acordo com o seu consumo (54.20 ± 27.37 mg/dia, 149.62 ± 32.43 mg/dia e 399.09 ± 119.74 mg/dia, respectivamente). Como resultados, os autores observaram que a suplementação de cafeína foi eficaz em melhorar o desempenho em comparação à suplementação de placebo. Mas, ao contrário de Bell e McLellan (2002), não foram observadas quaisquer diferenças significantes entre os tercis na melhora promovida pelo suplemento. Com isso, também permanece inconclusivo, até os dias atuais, se a habituação ao consumo de cafeína na dieta pode interferir com os seus efeitos ergogênicos. Tabela 7 – Conteúdo de cafeína de alimentos comuns, bebidas e preparações sem receita médica Alimento/bebida Porção Cafeína (mg) Café instantâneo 250 ml 60 (12‑169) Café fresco 250 ml 80 (40‑110) Café expresso 80‑100 ml 107 (25‑214) Café gelado – marcas comerciais 500 ml 30‑200 Frappuccino 375 ml 90 Chá 250ml 27 (9‑51) Chocolate preto 60 g 0‑50 Coca‑cola 375 ml 49 Bebida energética Red Bull 250 ml 80 Bebida energética Spike Shotgun 500 ml 350 Bebida energética Fixx 600 ml 500 Bebida energética Ammo 30 g 170 Gel esportivo com cafeína Powerbar 40 g / sachê 25 Barra de cereal ActiCaf Powerbar 65 g / barra 50 Chiclete cafeinado Jolt 1 unidade 33 Tabletes No‑Doz 1 tablete – Austrália 100 1 tablete – EUA 200 Adaptada de: Burke (2008). Muito do interesse sobre os mecanismos pelos quais a cafeína exerce seus efeitos ergogênicos decorre de estudos conduzidos na década de 1970. Os primeiros estudos conduzidos por Costill, Dalsky e Fink (1978) mostraram que a cafeína ingerida antes do exercício é capaz de elevar significantemente a concentração plasmática de ácidos graxos livres e sua oxidação (Costill; Dalsky; Fink, 1978). Apoiando tais achados, Essig, Costill e Van Handel (1980) relataram em seu estudo uma mudança na utilização do substrato energético durante o exercício, especificamente do recrutamento do metabolismo de 157 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE carboidratos para o metabolismo de gorduras após o consumo de cafeína, acompanhado por um aumento de ácidos graxos livres nos níveis sanguíneos. Posteriormente, mostrou‑se que a cafeína aumenta significantemente a liberação de adrenalina e noradrenalina, explicando o aumento da concentração sanguínea de ácidos graxos nos estudos citados (Robertson et al., 1978). Dessa forma, durante muito tempo se acreditou que o principal mecanismo de ação da cafeína se dava pelo seu efeito adrenérgico, aumentando a concentração plasmática de ácidos graxos livres com sua consequente oxidação, poupando os estoques endógenos de glicogênio. Porém, a teoria por trás desse mecanismo perdeu grande parte de sua força após o estudo de Mohr et al. (1998). Os autores recrutaram pacientes com tetraplegia e os submeteram a testes até a exaustão com estimulação elétrica funcional, com ou sem a ingestão de cafeína, e verificaram uma melhora da capacidade física nesses pacientes com a ingestão desse suplemento nutricional (Mohr et al., 1998). Conhecidamente, pacientes tetraplégicos possuem concentrações de adrenalina e noradrenalina quase inexistentes no plasma quando comparados a indivíduos saudáveis, possivelmente causadas pela lesão medular, levando a uma interrupção das vias que o cérebro utiliza para controlar o fluxo simpático (Mathias et al., 1975). Com isso, os dados observados por Mohr et al. (1998) levaram pesquisadores de todo o mundo a crer que outros mecanismos, tais como centrais (sobre o sistema nervoso central) ou mesmo diretamente sobre o tecido muscular, também poderiam reger as ações ergogênicas da cafeína. Considerando a hipótese de que o mecanismo de ação da cafeína seria periférico, Tarnopolsky e Cupido (2000) investigaram os efeitos da ingestão aguda de cafeína (6 mg/kg de peso corporal) sobre a contração voluntária máxima e torque tetânico durante um protocolo de eletroestimulação de baixa frequência (20 Hz – simulando um exercício de resistência aeróbia) e de alta frequência (40 Hz – simulando contrações intensas), ambos até a fadiga. Sabidamente, protocolos de baixa frequência resultam em fadigacrônicas no tecido muscular. I II Tempo Ba la nç o pr ot ei co m us cu la r Refeição Refeição Refeição Figura 42 – Aumento e diminuição do balanço proteico durante o estado alimentado (após a refeição) e jejum, respectivamente (isto é, síntese proteica – degradação proteica). A área de aumento sob a curva no estado alimentado (I) seria equivalente à área de perda sob a curva em jejum (II), assim, a massa muscular esquelética é mantida pela alimentação Adaptada de: Phillips (2004, p. 691). Dado que o turnover proteico pode determinar o ganho ou a perda de massa muscular, considerável atenção vem sendo dada aos estímulos que podem otimizar a síntese proteica muscular. Um destes fatores é o já mencionado treinamento resistido, o qual sabidamente induz a aumentos agudos de síntese proteica muscular tanto em jovens quanto em pessoas idosas (Yarasheski et al., 1999; Hasten et al., 2000), apesar de essa resposta anabólica estar mais discreta na população idosa (Kumar et al., 2009). Um outro fator que tem recebido destaque nos últimos anos é a ingestão de proteínas (Finger et al., 2015). Nesse sentido, é bem conhecido que, quando exercícios de força precedem a ingestão de proteínas, a estimulação da síntese proteica muscular é otimizada (Moore et al., 2009b; Yang et al., 2012), e que a sensibilidade de resposta dessa síntese à ingestão de proteínas após uma sessão de treino de força pode ser sustentada por pelo 87 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE menos 24 horas (Burd et al., 2011). Com isso, a combinação do treinamento resistido a um aumentado aporte proteico tem sido sugerida como uma estratégia mais eficiente para aumentar a massa e a força musculares ou combater sua perda do que qualquer uma delas isoladamente. I II Tempo Ba la nç o pr ot ei co m us cu la r Refeição Treinamento de força IV III Refeição Refeição Figura 43 – Aumento e diminuição do balanço proteico durante o estado alimentado (após a refeição) e jejum, respectivamente (isto é, síntese proteica – degradação proteica) conjuntamente à realização do treinamento de força. Nesse cenário, o aumento do balanço proteico é otimizado com a combinação do treinamento de força e o fornecimento de proteínas por meio da refeição, ambos estímulos capazes de aumentar a resposta da síntese proteica (III). Além disso, a diminuição do balanço proteico durante o estado de jejum parece ser menor (IV) Adaptada de: Phillips (2004, p. 691). Lembrete O balanço proteico tem impacto direto no acréscimo ou diminuição da massa muscular. Logo, o emprego de estratégias para mantê‑lo o mais positivado possível ao longo do dia é interessante. 5.3 Necessidades e recomendações proteicas Embora existam evidências corroborando a hipótese de que as necessidades proteicas se encontram elevadas em indivíduos engajados em treinamento físico, especialmente no treinamento resistido (Lemon et al., 1992; Meredith et al., 1989), não existe consenso, pelo menos na literatura científica revisada, se o treinamento físico de fato aumenta essa necessidade proteica (Millward, 1999). Em apoio à ideia de que o treinamento pode induzir um aumento no turnover proteico muscular em repouso, Tarnopolsky, Macdougall e Atkinson (1988) verificaram que a necessidade de consumo de proteínas estava aumentada em 12% em um grupo de bodybuilders se comparados a um grupo controle de indivíduos sedentários; neste se verificou uma necessidade de ingestão proteica diária de 0.84 g/kg de peso corporal. Entretanto esse estudo, assim como tantos outros na literatura, utilizou da técnica da mensuração do balanço nitrogenado para aferir as necessidades proteicas. Dado que essa técnica é altamente sensível ao aumento de nitrogênio circulante (proveniente, por exemplo, de 88 Unidade II dietas hiperproteicas, reconhecidamente realizadas por indivíduos treinados em força), essa positivação substancial no balanço nitrogenado encontrada no estudo de Tarnopolsky, Macdougall e Atkinson (1988) pode ser atribuída mais propriamente ao aumento de ureia circulante. Uma técnica alternativa à do balanço nitrogenado é a já mencionada infusão de aminoácidos marcados. Utilizando de tal abordagem, Tarnopolsky et al. (1992) verificaram que a síntese proteica de corpo inteiro estava reduzida em um grupo de atletas treinados em força quando consumiram uma dieta hipoproteica (0.86 g/kg/dia) se comparada a uma dieta de alta (2.4 g/kg/dia) e moderada (1.4 g/kg/dia) ingestão de proteínas. Interessantemente, não houve diferença na síntese proteica entre as dietas de alta e moderada ingestão de proteínas. Além disso, a dieta hiperproteica resultou em um aumento da oxidação de aminoácidos, indicando que o consumo de tal dieta é desnecessário comparado à real necessidade dos atletas. Logo, a ideia de “quanto mais proteínas ingerirmos no dia, melhor” está longe de ser verdadeira. Trabalhos recentes do grupo de Phillips apontam para mesma direção (Hartman; Moore; Phillips, 2006). Os autores mostraram que indivíduos destreinados inseridos em um programa de treino de força obtiveram ganhos significantes de massa magra (2,5 kg em um período de 12 semanas) e um balanço nitrogenado mais positivo consumindo apenas 1.2 g/kg/dia . Observaram ainda, por meio da técnica da infusão de aminoácidos marcados, que o treinamento induziu uma redução do turnover protéico, indicando que a necessidade proteica de indivíduos engajados no treinamento resistido pode até mesmo diminuir após o período inicial de treinamento (Hartman; Moore; Phillips, 2006). Enquanto o posicionamento do Colégio Americano de Medicina Esportiva indica que a recomendação proteica para praticantes de treinamento de força deve estar entre 1,2 e 2,0 g/kg/dia, metanálises recentes sugerem que parece não haver benefício adicional sobre os ganhos de massa muscular com ingestões proteicas superiores a 1,6 g/kg/dia (Morton et al., 2018). 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0.89 g/kg/d Sí nt es e pr ot ei ca d e co rp o in te iro (m g/ kg /h ) 1.42 g/kg/d * * 2.32 g/kg/d SA = S = Figura 44 – Síntese proteica de corpo inteiro (mg/kg/h) em indivíduos sedentários (barras seccionadas) e treinados em força (barras pretas) após a realização de dietas de baixa (0.89 g/kg/dia), moderada (1.42 g/kg/dia) e elevada (2.32 g/kg/dia) ingestão proteica. Os resultados mostram que, para indivíduos sedentários, a dieta de baixo conteúdo proteico parece ser o suficiente para maximizar a síntese proteica. Já para indivíduos treinados, as dietas de moderado e elevado conteúdo proteico fornecem benefício superior à de baixo conteúdo, mas parecem não diferir entre si Adaptada de: Tarnopolsky et al. (1992, p. 1992). 89 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Lembrete Atletas precisam ingerir mais proteínas do que indivíduos sedentários diariamente. No entanto, a quantidade total é muito menor do que se pensa, desmistificando a ideia de quanto mais proteína, melhor. Mas talvez o ponto mais interessante seja o que será discutido a seguir. Uma compilação de estudos recentemente realizada, relatando a ingestão proteica habitual de indivíduos treinados em força, mostrou que esses indivíduos possuem, em média, a ingestão proteica de 2,05 g/kg/dia (Phillips, 2004). Baseado nos estudos acima descritos e assumindo que o consumo proteico nos relatórios alimentares seja acurado, claramente esses atletas estão cumprindo a recomendação de ingestão proteica diária apenas com a dieta. Portanto, suplementos proteicos, embora convenientes, obviamente não são necessários para a maioria dos indivíduos treinados em força. 3 2 In ge st ão p ro te ic a (g . kg ‑1 . d‑1 ) 1 0 1 2 3 4 A B C 5 Estudo 6 7 8 9 Figura 45 – Consumo proteico habitual relatado nos estudos de 1 a 9. Os valores estão apresentados como média ± desvio‑padrão. A recomendação proteica atual para indivíduos sedentários é destacada pela linha A (0,8 g/kg/dia). A linha B destaca a quantidade dedevido a uma piora do acoplamento excitação‑contração (Westerblad et al., 1991), principalmente por conta de uma piora na liberação do cálcio do retículo sarcoplasmático. Em contrapartida, protocolos de alta frequência resultam em uma fadiga paralela a uma redução da amplitude da onda M, sugerindo que a fadiga nesse tipo de protocolo provém do acúmulo de potássio no interior dos túbulos T, dificultando a propagação do sinal elétrico ao longo da célula muscular (Westerblad et al., 1991). Os autores demonstraram que a suplementação aguda de cafeína aumentou a força muscular durante o protocolo de eletroestimulação de baixa frequência, mas não no de alta frequência, o que apoia sua eficácia em exercícios de baixa intensidade (como nos exercícios de endurance, isto é, de resistência aeróbia), mas não nos de alta intensidade (como os exercícios de força). Embora não tenha sido mensurado diretamente, tais dados sugerem que a cafeína de fato possui efeitos periféricos, especialmente sobre a liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático. Por outro lado, Mohr, Nielsen e Bangsbo (2011) mostraram que a suplementação de cafeína proporcionou um menor acúmulo de potássio no interstício da célula muscular em comparação à condição placebo, tanto após protocolos de extensão de joelho de baixa intensidade quanto de alta intensidade. Tais dados corroboram com o mecanismo de ação periférico da cafeína (conforme o estudo anteriormente citado) e mostram que, além do efeito sobre a regulação do cálcio no retículo sarcoplasmático, a cafeína também pode exercer um efeito estimulador sobre a atividade da bomba sódio‑potássio, facilitando a propagação do potencial elétrico ao longo dos túbulos T. 158 Unidade II Apesar dos bem documentados efeitos periféricos da cafeína citados, sua ação direta sobre o sistema nervoso central vem sendo argumentada como indiscutível. Estudos que apoiam tais argumentos já demonstraram que a cafeína age como um antagonista dos receptores de adenosina A1 e A2A (Fredholm, 1995). Além disso, o consumo regular de cafeína tem sido associado com a regulação desses receptores de adenosina nos tecidos vasculares e neurais do cérebro (Fredholm et al., 1999). A cascata de eventos celulares resultante do bloqueio desses receptores de adenosina, incluindo a liberação de dopamina e noradrenalina, tem sido apontada como importante mecanismo regulatório para explicar alguns dos efeitos ergogênicos da cafeína, por meio da promoção da vigília e sensação de alerta, e diminuindo a percepção de esforço durante o exercício. Um outro possível efeito central, o qual poderia mediar um efeito ergogênico da cafeína, especialmente em atividades de alta intensidade, é um aumento da capacidade de recrutamento de unidades motoras. Esse conceito é chamado de percentual de ativação de unidades motoras e é calculado a partir da capacidade de um estímulo sobreposto de aumentar a força durante contrações máximas. Kalmar e Cafarelli (2004), por exemplo, utilizaram estimulação magnética transcraniana para eliciar potenciais de ação e mostraram que o consumo de cafeína (6 mg/kg de peso corporal) estava associado a um aumento da amplitude do potencial de ação durante um protocolo de exercício até a exaustão, indicando uma melhora na excitabilidade cortical. Outra evidência convincente para o efeito ergogênico central da cafeína provém da constatação de um estudo com injeção intracerebroventricular de cafeína em ratos machos, em que se verificou um aumento de 60% no tempo de exercício em esteira em comparação com a injeção intraperitoneal (Davis et al., 2003). De modo geral, os resultados de diversos estudos envolvendo a suplementação de cafeína e desempenho físico indicam um efeito combinado de ambos os sistemas: central e periférico. Portanto, ao que parece, a cafeína possui ação sobre o sistema nervoso central como antagonista de adenosina e também possui efeito sobre a utilização de substratos energéticos e a função neuromuscular. Por fim, a ingestão de altas doses de cafeína tem sido amplamente associada a efeitos adversos sobre a saúde (Tarnopolsky, 1994), dado que esse suplemento é conhecido por aumentar a frequência cardíaca e a pressão arterial (Ciocca, 2005). Outros efeitos adversos comuns provenientes da ingestão de cafeína incluem insônia, tremores, dores de cabeça, ansiedade e dependência. O desconforto gastrointestinal também é um possível efeito adverso depois do consumo de café em fortes concentrações (Tarnopolsky, 2010). Existem relatos de que a ingestão de cafeína poderia interferir na captação de creatina pelo músculo esquelético, possivelmente eliminando os efeitos ergogênicos da suplementação de creatina (Vandenberghe et al., 1997). 8.4.3 Suplementação de β‑hidroxi‑β–metilbutirato (HMβ) O β‑hidroxi‑β–metilbutirato (HMβ) é um metabólito natural de um aminoácido essencial de cadeia ramificada, a leucina. Ele é produzido endogenamente em pequenas quantidades – 2‑10% da oxidação de leucina é transformada em HMβ (Van Koevering; Nissen, 1992) – e pode ser consumido tanto por meio de plantas (frutas cítricas, por exemplo) quanto animais (bagre e leite materno, por exemplo). A dose de HMβ comumente empregada na literatura é de 3 gramas por dia, por três a oito semanas. Deve‑se notar, entretanto, que a ausência de efeitos positivos para doses maiores que 3 g/dia é baseada em um único estudo (Gallagher et al., 2000a), sendo necessário mais pesquisas nesse sentido, principalmente com indivíduos bem treinados. 159 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Tem sido proposto que o HMβ funcione diminuindo o dano muscular induzido pelo exercício, agindo como um agente anticatabólico (Nissen et al., 1996). Também tem sido proposto que o HMβ possa promover a síntese do colesterol necessário para formar e estabilizar as membranas celulares (Nissen et al., 2000). Ao minimizar a degradação de proteínas e os danos às células induzidos pelas contrações intensas durante o treinamento de força, a hipótese é de que o HMβ poderia otimizar o aumento de massa magra e força induzidos pelo treinamento (Zanchi et al., 2011). Provavelmente o grupo de Nissen et al. foram os primeiros a investigar e avaliar a influência da suplementação com HMβ sobre os ganhos de força associados ao treinamento de força. Os autores submeterem indivíduos jovens destreinados a um programa de treino de força com duração de sete semanas, seis vezes por semana (Nissen et al., 1996). Os sujeitos foram suplementados com 3 gramas de HMβ ou placebo durante o período experimental. Diferentemente da hipótese inicial dos autores, a suplementação com HMβ não acarretou em ganhos adicionais de força, com exceção do exercício supino (+5% placebo versus +15% HMβ). Apesar disso, os autores verificaram um ganho significantemente maior de massa livre de gordura no grupo suplementado com HMβ. Talvez essa contradição de resultados se dê pelo fato de que a composição corporal foi avaliada pelo método de impedância bioelétrica, o qual é conhecidamente um método de menor precisão e maior variabilidade se comparado a métodos como a pesagem hidrostática ou a densitometria óssea (O’brien; Young; Sawka, 2002). Posteriormente, Gallagher et al. (2000a) também avaliaram os ganhos de força em homens jovens destreinados submetidos a um programa de treino de força com duração de oito semanas combinado à suplementação de HMβ. Os autores não identificaram diferenças significantes nos níveis de força entre o grupo suplementado com HMβ e placebo. Porém, de forma semelhante ao estudo anterior, o grupo suplementado com HMβ apresentou ganhos significantemente maiores de massa livre de gordura comparado ao grupo suplementado com placebo. Levando‑se em consideração que a avaliação de composição corporal nesse estudo foi realizada por meio de dobras cutâneas, seus achados certamente podem ser considerados duvidosos, dado o viés associado a esse método (Perini et al., 2005). Deve‑se ressaltar que ambos os estudos citados foramconduzidos com indivíduos destreinados e não necessariamente podem ser extrapolados para a população que mais poderia se beneficiar dessa estratégia nutricional, no caso, indivíduos treinados em força. Ainda assim, os resultados dessa estratégia nutricional não são animadores. Ransone et al. (2003), por exemplo, não verificaram quaisquer efeitos benéficos da suplementação de 3 g de HMβ sobre a força ou composição corporal de jogadores de futebol americano submetidos a um programa de treino de força com duração de quatro semanas. Kreider et al. (1999) também avaliaram, por 28 dias, os efeitos da suplementação de 3 e 6 gramas de HMβ sobre os ganhos de força em indivíduos treinados em força. Independentemente da dose empregada, os autores observaram que os ganhos de força e alterações na composição corporal não foram significantemente diferentes entre os grupos suplementados com placebo e HMβ. 160 Unidade II Em um dos estudos mais bem controlados investigando a eficácia dessa estratégia nutricional, Slater et al. (2001) avaliaram, em um estudo randômico, duplo‑cego e controlado por placebo, os efeitos da suplementação de 3 g de HMβ sobre os ganhos de força e composição corporal de indivíduos treinados em força submetidos a um programa de treino de força com duração de seis semanas. Interessantemente, nesse estudo os autores realizaram um controle dietético por meio de diários alimentares de três dias. Além disso, a composição corporal foi avaliada por Dexa, um método mais acurado do que os anteriormente utilizados. Após o período experimental, ambos os grupos obtiveram aumentos significantes de força e massa magra. Entretanto, não foram observadas diferenças significantes entre os grupos. Embora a eficácia da suplementação com HMβ venha sendo estudada há muito tempo, as evidências até agora disponíveis, provenientes de estudos com indivíduos treinados em força, demonstram que a suplementação com HMβ parece não exercer efeitos ergogênicos sobre os ganhos de força e massa livre de gordura nesse grupo de indivíduos. No que diz respeito aos estudos com indivíduos destreinados, os poucos estudos disponíveis são acometidos por sérias controvérsias, já que apresentam aumento significante na massa livre de gordura sem aumento concomitante de força com a suplementação de HMβ. Não se conhecem os motivos responsáveis pelos diferentes resultados observados em sujeitos treinados em relação aos destreinados. É possível especular, no entanto, que tais motivos estariam relacionados às menores respostas catabólicas ao exercício de força observadas em indivíduos treinados se comparadas às de indivíduos destreinados (Phillips et al., 2002). Além disso, não se pode excluir a possibilidade de que a controvérsia existente entre os resultados de força e composição corporal observados em indivíduos destreinados se deve ao emprego de métodos de baixa precisão para a avaliação desse parâmetro. De forma geral, há uma grande carência de pesquisas mais bem controladas e que utilizem técnicas de avaliação de composição corporal de alta precisão para esclarecer a eficácia da suplementação de HMβ sobre esse parâmetro. O que se pode afirmar é que as evidências até agora disponíveis não parecem apoiar a hipótese de ação ergogênica dessa estratégia nutricional sobre os ganhos de força em adultos jovens. Por fim, não há relatos de efeitos adversos provenientes da dose recomendada de 3 g/dia de HMβ no limitado número de estudos em curto prazo (uma a oito semanas). Nenhum desses estudos relatou quaisquer alterações na pressão arterial, perfil lipídico, função renal, enzimas hepáticas, eletrólitos, parâmetros hematológicos, análise de urina, testosterona, cortisol ou fertilidade masculina (Gallagher et al., 2000b; Nissen et al., 2000). Não existem dados sobre os efeitos colaterais da suplementação de HMβ em longo prazo (maiores que oito semanas), ou sobre tais efeitos com a utilização de doses maiores que a recomendada. 161 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 8.4.4 Suplementação de glutamina A glutamina é um aminoácido não essencial. Ela possui importante ação na constituição de proteínas, além de auxiliar no transporte de nitrogênio entre os diferentes tecidos (Watford, 2008). Também é importante na regulação do equilíbrio ácido‑base, e da gliconeogênese, e como precursor da síntese de bases nucleotídicas e do antioxidante glutationa. A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no músculo esquelético e plasma humano. Em humanos adultos, após jejum noturno, a concentração plasmática normal de glutamina varia de 550 a 750 mmol/L, enquanto a concentração de glutamina no músculo esquelético é de aproximadamente 20 mmol/kg de peso úmido (Jonnalagadda, 2007). O músculo esquelético é o principal tecido envolvido na síntese de glutamina e é sabido que esse tecido libera glutamina na circulação a uma taxa de 50 mmol/h no estado alimentado. Pressupõe‑se que esse aminoácido tenha efeitos anabólicos e imunomodulatórios. A glutamina é utilizada a taxas elevadas pelos leucócitos (e principalmente pelos linfócitos) de forma a proporcionar energia e condições ótimas para a biossíntese de nucleotídeos, ou seja, para a proliferação celular (Ardawi; Newsholme, 1983). De fato, a glutamina é considerada importante, se não essencial, para os linfócitos e outras células que se dividem rapidamente, incluindo as células da mucosa intestinal e as células da medula óssea. Ao contrário do músculo esquelético, os leucócitos não possuem a enzima glutamina sintetase, que catalisa a síntese de glutamina a partir da amônia (NH3) e do glutamato, portanto os leucócitos são incapazes de sintetizar a glutamina (Ardawi; Newsholme, 1983). Consequentemente, os leucócitos são amplamente dependentes da síntese de glutamina no músculo esquelético e da sua liberação no sangue para satisfazer as suas necessidades metabólicas. É bem conhecido que o exercício prolongado esteja associado a uma diminuição nas concentrações plasmáticas e intramusculares de glutamina e tem sido especulado que essa diminuição na disponibilidade de glutamina pode prejudicar a função imunológica (Parry‑Bilings et al., 1992). Períodos de treinamento muito intenso estão associados a uma redução crônica das concentrações plasmáticas de glutamina e se sugere que isso pode ser parcialmente responsável pela aparente imunodepressão em atletas de endurance (Parry‑Bilings et al., 1992). Sabe‑se que a concentração intramuscular de glutamina está relacionada com a taxa de síntese proteica (Rennie et al., 1981) e há também algumas evidências apontando um possível papel desse aminoácido promovendo a síntese de glicogênio (Bowtell et al., 1999). Com isso, diversos autores têm argumentado sobre a existência de uma fundamentação teórica para a suplementação com glutamina, a fim de se aproveitar de seus efeitos anabólicos e imunomodulatórios. Contudo, os mecanismos subjacentes a esses efeitos da glutamina ainda carecem de ser melhor elucidados. Assim, serão revisados os estudos, existentes na literatura, que examinaram o potencial efeito da suplementação de glutamina sobre a imunomodulação e sobre a síntese proteica muscular. Alguns autores têm especulado que a suplementação de glutamina se tornaria uma estratégia interessante a ser empregada em exercícios predominantemente excêntricos, enquanto outros já demonstraram efetivamente que o dano muscular excêntrico induzido pelo exercício não afeta as concentrações plasmáticas de glutamina (Gleeson et al., 1998). Com base nessa discrepância, não há evidência científica de um efeito benéfico da suplementação oral de glutamina na reparação muscular após lesões induzidas pelo exercício excêntrico, além de não haver nenhuma evidência de redução da dor muscular ao consumir glutamina em comparação com o placebo (Gleeson et al., 1998). 162 Unidade II Ainda em relação à potencial aplicação da suplementação de glutamina sobre o treino de força, visando o seu efeito anabólico, um estudo (Welbourne,1995) relatou um aumento de quatro vezes na concentração plasmática de GH (hormônio do crescimento), 90 minutos após a ingestão oral de 2 gramas de glutamina. No entanto, 1 hora de exercício de intensidade moderada a alta também pode resultar em um aumento de vinte vezes na concentração plasmática de GH e, por isso, essa não pode ser considerada uma razão para atletas de força ingerirem suplementos de glutamina. Em relação ao seu potencial efeito anabólico, existem algumas evidências apontando para um efeito dos suplementos de glutamina favorecendo a síntese de glicogênio muscular nas primeiras horas de recuperação após o exercício: 8 g de glutamina em adição a 61 gramas de glicose, ingeridos após um protocolo de exercício capaz de causar depleção do glicogênio muscular, resultou em uma recuperação do glicogênio muscular de 25% adicionais se comparado à ingestão da glicose isoladamente (Bowtell et al., 1999). No entanto pesquisas adicionais precisam ser realizadas, usando níveis ótimos de carboidratos na alimentação após o exercício, para comprovar esse achado e fornecer relevância prática a ele. A ingestão de 61 gramas de carboidratos é uma quantidade subótima; são necessárias quantidades superiores a 100 gramas para se atingir a taxa máxima de ressíntese de glicogênio muscular durante o período de 2 horas pós‑exercício (Jeukendrup; Gleeson, 2004). Logo, uma refeição pós‑exercício consistindo predominantemente de carboidratos (mais de 100 gramas) ainda parece ser a melhor estratégia para maximizar a ressíntese de glicogênio muscular. Desse modo, ainda permanece obscuro o papel da glutamina nesse sentido (Miller et al., 2003). Agora, no que diz respeito ao potencial efeito imunomodulatório da glutamina, se uma diminuição na concentração plasmática de glutamina fosse um fator causal na depressão transitória da função imunológica pós‑exercício, então a prevenção da queda da glutamina plasmática pela suplementação de glutamina via oral deveria evitar o comprometimento imunitário associado. Um estudo com um modelo de roedores indicou que a suplementação por gavagem com glutamina (1.000 mg/kg de massa corporal) aumentou a capacidade fagocitária dos neutrófilos, além de abolir a diminuição da produção de óxido nítrico induzida pelo exercício (Lagranha et al., 2005). No entanto, vários estudos longitudinais com a administração de glutamina em seres humanos sugerem que a suplementação antes e depois do exercício não tem efeito detectável nas mudanças induzidas por ele nas funções das células imunitárias. Em um estudo, por exemplo, os participantes ingeriram 3 gramas de glutamina a cada 15 minutos durante os 30 minutos finais de um exercício de 2 horas e a cada 15 minutos durante um período de recuperação subsequente de 2 horas, mas não houve influência da intervenção sobre a diminuição transitória da degranulação de neutrófilos estimulada por bactérias (Walsh et al., 2000). Em outro estudo, randômico, crossover e controlado por placebo, Rohde, MacLean e Pedersen (1998) realizaram três séries consecutivas de exercício em cicloergômetro a 75% VO2máx por 60, 45 e 30 minutos com 2 horas de repouso entre cada série. Os indivíduos foram suplementados com glutamina (0.1 g/kg peso corporal) 30 minutos antes do final de cada série e 30 minutos após cada série. A concentração plasmática de glutamina diminuiu de 508 ± 35 µmol/L (pré‑exercício) para 402 ± 38 µmol/L nas 2 horas após a última série no teste com placebo, mantendo‑se acima dos níveis pré‑exercício no teste em que houve suplementação de glutamina. Ou seja, embora a suplementação com glutamina tenha impedido a queda da concentração plasmática de glutamina, não impediu a queda, seja na proliferação dos linfócitos 2 horas após cada série, seja na atividade das células assassinas de linfócitos. Utilizando tratamentos semelhantes 163 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE com glutamina, outros estudos recentes também demonstraram que sua suplementação (suficiente para prevenir qualquer queda na concentração plasmática de glutamina), durante e após 2 horas de exercício, não impediu a diminuição da atividade de células assassinas naturais (Krzywkowski et al., 2001b) ou a concentração de imunoglobulina‑A na saliva (Krzywkowski et al., 2001a). Com base na literatura revisada e discutida, podemos concluir que é improvável que o consumo de suplementos de glutamina seja substancialmente benéfico na prevenção da imunodepressão após o exercício ou na síntese proteica. Embora algumas sugestões existam a respeito de um possível papel da glutamina na estimulação de processos anabólicos, tais como a síntese de glicogênio muscular, essas sugestões ainda requerem mais esclarecimentos. Pode‑se concluir que as evidências disponíveis no momento não são suficientemente fortes para justificar a recomendação da suplementação de glutamina para atletas. Em concordância com essa conclusão, tanto a Sociedade Internacional de Nutrição Esportiva quanto a Comissão Australiana Esportiva incluem a glutamina na categoria de suplementos “aparentemente não efetivos” e “requerendo pesquisas adicionais”, respectivamente. 164 Unidade II Resumo Iniciamos esta unidade abordando o último macronutriente faltante, as proteínas, como também os micronutrientes, nos quais estão incluídas as vitaminas e os minerais. Tal como ocorrera com os outros macronutrientes, foi explorada a caracterização das proteínas quanto a sua classificação e as suas possíveis funções (as quais, inclusive, são extremamente diversificadas). Também foram abordados os aspectos inerentes à digestão e absorção desse nutriente, bem como o possível destino metabólico dos aminoácidos resultantes de sua digestão. Discutiu‑se amplamente o conceito de balanço proteico e o quanto esse fenômeno pode influenciar o ganho e/ou perda de massa muscular. Foram abordadas ainda a recomendação de ingestão diária de proteínas, as necessidades proteicas de acordo com o estado de treinamento de cada indivíduo e fatores que potencialmente influenciam positivamente a resposta anabólica quando da ingestão de proteínas, tais como a dose, a fonte e a distribuição proteica. Já outros fatores, como o timing e a combinação com carboidratos, ainda não podem ser confirmados como fatores influenciadores. Subsequentemente, apresentou‑se a caracterização das vitaminas e dos minerais, destacando as suas funções, principais fontes alimentares e possíveis problemas de saúde resultantes de sua deficiência. Também se abordou a recomendação internacional sobre a suplementação de vitaminas e minerais e quando ela realmente se faz necessária. Discutiram‑se ainda os efeitos da suplementação com algumas vitaminas e minerais que estão mais em evidência sobre a capacidade e desempenho físicos. Enquanto a vitamina D e o ferro se mostraram eficientes na melhora do desempenho físico‑esportivo, a suplementação com cálcio e com vitaminas de teor antioxidante (como a C e E) mostraram na verdade possuir efeitos contrários aos inicialmente desejados. Tanto para as vitaminas e minerais quanto para as proteínas, a suplementação só se faz necessária em casos em que haja a deficiência desses nutrientes na dieta. Em seguida foram abordadas a termorregulação e a hidratação, caracterizando a importância da água para o organismo e as suas mais diversificadas funções, com a função termorregulatória sendo destacada. Entender essa função teria uma pertinência principalmente para a compreensão da importância da hidratação durante o exercício. Para entender a importância da hidratação, foi importante caracterizar como se dá a produção de calor durante o exercício, fato esse capaz de aumentar a temperatura interna, o que pode 165 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE resultar em inúmeras respostas fisiológicas. Tais respostas, em última instância, podem impactar na perda de desempenho físico. Destacou‑se, então, os mecanismos existentes para a dissipação de calor e, portanto, para a atenuação da elevaçãoda temperatura interna durante o exercício físico, em que a evaporação do suor se trata do principal e mais efetivo mecanismo em humanos. No entanto, a produção de suor exacerbada pode levar a efeitos colaterais indesejados, como a desidratação e a hiponatremia, os quais também podem impactar negativamente o desempenho físico e a saúde. Com isso, sendo a elevação da temperatura interna o fator causador desses males, discutiu‑se estratégias para atenuar a elevação da temperatura interna durante o exercício físico, como a aclimatação e a imersão em água gelada. No entanto, a hidratação foi apontada como a estratégia com o melhor custo‑benefício. Foram apresentadas, então, a recomendação de hidratação durante o exercício físico, destacando‑se, em um momento final, o potencial papel da temperatura dos repositores hídricos sobre a capacidade física. Por fim, ao tratar de recursos ergogênicos, debatemos diversos suplementos nutricionais que estão em evidência na literatura científica e na prática clínica. Entre os principais, foram debatidas a suplementação de creatina e a suplementação de tamponantes, especificamente a de β‑alanina e de bicarbonato de sódio. Subsequentemente, também foram apresentadas estratégias alternativas mas que também ganham cada vez mais atenção, tais como a suplementação de cafeína, de nitrato, de glutamina e de HMβ. Foram destacadas sua classificação, os seus possíveis mecanismos de ação, os seus conhecidos efeitos sobre o desempenho físico‑esportivo e os seus potenciais efeitos colaterais. Enquanto alguns deles, como a creatina, a β‑alanina, o bicarbonato de sódio e o nitrato, apresentam eficácia ergogênica em certas atividades, outros, como o HMβ e a glutamina, se mostraram ineficazes ou ainda merecedores de mais investigações. Nenhum deles se mostrou livre de efeitos colaterais e, com isso, todos devem ser cuidadosamente e individualmente testados antes de serem utilizados em situações competitivas. 166 Unidade II Exercícios Questão 1. (Enade 2013) Indivíduo do sexo masculino, 22 anos de idade, sedentário, procurou uma academia onde submeteu‑se a avaliações com o objetivo de iniciar um programa de atividade física. Na avaliação clínica, não foram encontrados quadros que impedissem a prática de exercícios. Na avaliação física, alguns testes realizados forneceram os seguintes resultados: • Índice de massa corporal: 16 kg/m². • Porcentagem de gordura corporal: 7,8%. • Consumo máximo de oxigênio (VO2máx): 35,5 mL/kg/min‑1. Tabela 8 – Classificação de peso em adultos por IMC Classificação de peso IMC (kg/m2) Abaixo do normalcompounds as intracellular proton buffering constituents in vertebrate muscle. Biochemistry, v. 65, n. 7, p. 757‑765, 2000. ABIDOV, M. et al. The effects of xanthigen in the weight management of obese premenopausal women with non‑alcoholic fatty liver disease and normal liver fat. Diabetes, Obesity & Metabolism, v. 12, n. 1, p. 72‑81, 2010. ABRAHIN, O. et al. 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Effect of creatine supplementation on jumping performance in elite volleyball players.proteínas que, de acordo com recomendações internacionais, seria suficiente para atingir as necessidades de indivíduos engajados em treinamento resistido e promover o ganho de massa muscular (~1,3 a 1,6 g/kg/dia). A linha C indica a média de consumo proteico relatado pelos estudos de 1 a 9 (~2,05 g/kg/dia). Em outras palavras, indivíduos que treinam força já possuem um consumo proteico habitual extremamente maior do que a recomendação, questionando a necessidade de suplementos Adaptada de: Phillips (2004, p. 693). 90 Unidade II Exemplo de aplicação Conforme observado na figura 45, a maioria das pessoas que praticam o treinamento de força já realizam a ingestão de altas quantidades de proteína por dia, muito maiores do que as necessárias e recomendadas por órgãos internacionais. Ainda assim, tais pessoas consomem suplementos proteicos. Reflita a respeito dessa conduta, que não é tão improvável de ser verificada no nosso cotidiano, e pense na resposta para as seguintes perguntas: a suplementação para tais pessoas realmente se faz necessária? A conduta correta não incluiria a submissão a um profissional específico para checar a dieta individualmente e, assim, a real necessidade de utilizar suplementos proteicos? 5.4 Influência da dose proteica Borsheim et al. (2002) provavelmente foram os primeiros a propor a existência de uma relação dose‑resposta entre a síntese proteica muscular e o consumo de aminoácidos e/ou proteínas após exercícios resistidos com base na comparação de dois estudos (Borsheim et al., 2002; Miller et al., 2003). Os autores observaram uma estimulação da síntese proteica muscular pós‑exercício resistido quase duas vezes maior após a ingestão de 6 g de aminoácidos essenciais comparado à ingestão de 3 g (Borsheim et al., 2002; Miller et al., 2003). Saindo da suplementação com aminoácidos e indo para a suplementação com proteínas, o estudo de Moore et al. (2009b) foi o primeiro a investigar em humanos o efeito de diferentes doses proteicas sobre a resposta da síntese proteica muscular. Apesar de apenas seis indivíduos terem participado do estudo, os pesquisadores relataram que a dose de 20 g de proteína do ovo (albumina, fornecendo ~ 8,6 g de aminoácidos essenciais) foi a que gerou maior resposta da síntese proteica muscular após uma sessão aguda de exercício resistido quando comparada às doses de 5 e 10 g. Curiosamente, os autores também testaram uma dose de 40 g, mas não foram observados efeitos adicionais sobre a síntese proteica. Saiba mais Para ter uma compreensão aprofundada sobre esse tema, leia: HEVIA, V. L.; PAINELLI, V. S. Influência da dose e da distribuição da ingestão de proteínas, associadas ou não ao treino de força, sobre a taxa de síntese proteica muscular. 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Os estudos longitudinais avaliando tal temática, entretanto, são escassos. Em dois estudos agudos, com propostas e desenhos experimentais bastante semelhantes, Moore et al. (2012) e Areta et al. (2013) igualaram o tipo de proteína (whey protein) e a quantidade proteica total (80 g) a ser ingerida por indivíduos jovens e saudáveis durante um período de 12 horas de recuperação após uma sessão de exercício resistido, e os submeteram a três diferentes distribuições da quantidade proteica a ser ingerida: • Grupo bolus: ingeriu as 80 g de proteína em duas porções iguais de 40 g separadas por um período de 6 horas. • Grupo intermediate: ingeriu as mesmas 80 g divididas em quatro porções iguais de 20 g separadas por um período de 3 horas. • Grupo pulse: ingeriu as 80 g divididas em oito porções iguais de 10 g separadas por um período de 1,5 horas. Em ambos os estudos a resposta da síntese proteica muscular mostrou‑se significantemente maior na condição intermediate. Em concordância com achados anteriores referente à influência da dosagem proteica sobre a síntese proteica muscular (Moore et al., 2009b), os autores explicaram que essa condição experimental (20 g a cada 3 horas) forneceu uma quantidade de proteínas suficiente para maximizar a síntese proteica em cada ingestão se comparada à condição pulse (que forneceu apenas 10 g), e insuficiente para estimular a oxidação de aminoácidos quando comparada à condição bolus (que forneceu 40 g). Subsequentemente, num desenho crossover, Mamerow et al. (2014) submeteram homens jovens e saudáveis a duas dietas, com duração de sete dias cada, contendo diferentes distribuições proteicas (de um total de 90 g) ao longo das refeições, sendo que uma delas com a distribuição equilibrada, em que foram ingeridas 30 g de proteína no café da manhã, almoço e jantar, e a outra com distribuição desigual, em que foram ingeridas 10 g no café da manhã, 15 g no almoço e 65 g no jantar. Os autores observaram que a síntese proteica muscular se encontrou 25% maior no grupo com distribuição igualitária de proteínas entre as refeições se comparada ao grupo com distribuição desigual. Enquanto a dieta com distribuição equilibrada provavelmente forneceu uma quantidade de proteínas capaz de maximizar a síntese proteica muscular a cada refeição, a síntese proteica provavelmente só foi maximizada no jantar quando a dieta com distribuição desigual foi adotada. Em conjunto, os estudos acima mencionados sugerem que dietas com distribuição da ingestão proteica mais igualitária e fornecendo uma quantidade de proteínas capaz de maximizar a síntese proteica muscular teriam a capacidade de manter o turnover proteico positivo ao longo do dia e, assim, poderiam gerar efeitos mais benéficos sobre a massa, a força e a função musculares a longo prazo. 94 Unidade II Na população idosa, por outro lado, até onde se tem conhecimento, apenas um estudo na literatura testou os benefícios da distribuição da ingestão proteica diária. Ao contrário de Moore et al. (2012) e Mamerow et al. (2014), que conduziram estudos agudos e avaliaram somente a resposta da síntese proteica muscular, Kim et al. (2016) investigaram esse efeito cronicamente sobre a força, massa e função musculares. Os autores recrutaram 14 pessoas idosas, saudáveis e sedentárias, e as submeteram a dois tratamentos diferentes por oito semanas. Em um deles, uma dieta fornecendo proteínas a uma quantidade de 1.1 g/kg/dia teve esse macronutriente igualitariamente distribuído entre o café da manhã, almoço e jantar (33%/33%/33%); enquanto o outro tratamento consistiu na distribuição desigual da mesma quantidade proteica ao longo das mesmas refeições (15%/20%/65%). No entanto, diferentemente dos resultados provenientes dos estudos agudos (Moore et al., 2012; Areta et al., 2013; Mamerow et al., 2014), e em discordância com as hipóteses dos estudos transversais (Farsijani et al., 2016; Farsijani et al., 2017), os autores não observaram quaisquer diferenças estatisticamente significantes entre os tratamentos para a força, massa ou função musculares. É importante salientar que nesse estudo (Kim et al., 2016) um baixo número amostral foi incluído (sete participantes por grupo), o que pode ter diminuído o poder estatístico do estudo para encontrar diferenças entre os tratamentos. Tanto homens quanto mulheres foram incluídos na pesquisa. Ao considerarmos que existem diferenças entre os gêneros para o nível de força e massa muscular, tal fato pode ter induzido uma heterogeneidade das medidas, ressaltando ainda mais a necessidade da inclusão de um maior número de participantes ou padronização do gênero. Além disso, apesar de crônico, o estudo foi conduzido por apenas dois meses; estudos com durações superiores seriam imprescindíveis para melhor atestar ou refutar a hipótese da influência da distribuição proteica sobre a força, a massa e a função musculares, principalmente devido ao fato de que pessoas idosas parecem sofrer do fenômeno da resistência anabólica (Combaret et al., 2009; Drummond et al., 2008), o que sugeriria a necessidade de um maior tempo de exposição a uma dada intervenção com efeitos potencialmente anabólicos para que esta passe a fazer efeito. Por fim, salienta‑se que não se pode garantir que os mesmos resultados seriam apresentados caso um programa de treinamento de força fosse empregado concomitantemente à intervenção. Tomados em conjunto, apesar da ausência de efeitos positivos observada no estudo de Kim et al., (2016), considerando‑se os estudos mencionados, a distribuição proteica ao longo do dia parece ser uma estratégia promissora e interessante para otimizar a resposta da síntese proteica muscular, desde que seja respeitada a dose ótima de proteínas e um intervalo de 3 horas entre as refeições. Todavia, é precipitado realizar grandes confirmações, pois ainda são necessários mais estudos para obter respostas mais conclusivas, já que a maioria dos trabalhos sobre essa vertente são agudos. Saiba mais Para uma compreensão aprofundada sobre esse tema, leia: LARRAIN, V. H.; PAINELLI, V. S. Influência da dose e da distribuição da ingestão de proteínas, associadas ou não ao treino de força, sobre a taxa de síntese proteica muscular. Revista Brasileira de Nutrição Esportiva, v. 11, n. 68, p. 963‑973, 2017. Disponível em: https://tinyurl.com/4am389pn. Acesso em: 9 maio 2025. 95 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE 5.6 Influência da fonte proteica Sabe‑se que as proteínas de soja parecem ser preferencialmente direcionadas para a região esplâncnica e convertidas em ureia. As proteínas do leite, por outro lado, são direcionadas para os tecidos periféricos (Phillips; Hartman; Wilkinson, 2005). Além disso, existem diferenças conhecidas entre o conteúdo de aminoácidos essenciais de alimentos de origem animal e vegetal (Van Vliet; Burd; Van Loon, 2015). Logo, é possível postular que diferentes fontes proteicas (origem animal versus vegetal) poderiam influenciar diferentemente a resposta da síntese proteica muscular. Ainda a respeito das proteínas do leite, parece haver diferenças entre a caseína e o whey protein. O whey protein é ácido‑solúvel e, portanto, digerido rapidamente no estômago se comparado à caseína, que é uma proteína lentamente digerida. Similarmente ao whey protein, a soja também é uma proteína ácido‑solúvel, rapidamente digerida, mas com menor teor de aminoácidos essenciais, principalmente leucina. Com isso, é possível especular que ocorreria uma aminoacidemia pronunciada e mais rápida com o whey protein do que com a caseína e a soja, apesar de todasserem consideradas proteínas de alto valor biológico (Phillips; Tang; Moore, 2009). Em um primeiro estudo sobre essa temática, homens jovens e saudáveis realizaram uma sessão aguda de exercício resistido de alta intensidade em apenas uma das pernas, de forma a isolar a massa muscular e a perfusão sanguínea após o exercício e maximizar a entrega de aminoácidos ao tecido muscular. Imediatamente após o exercício, os indivíduos consumiram bebidas isonitrogenadas (ou seja, mesma quantidade de proteínas: 18,2 g) e isoenergéticas (~750 kJ) contendo leite desnatado ou soja hidrolisada como fonte proteica em um bolus de 500 ml. Foi observado que a bebida contendo soja promoveu uma hiperaminoacidemia mais rápida, porém transitória, do que a que continha leite. No entanto, durante a avaliação da resposta da síntese proteica muscular 3 horas após o exercício resistido, tal resposta foi significantemente maior após o consumo da bebida contendo leite (Fouillet et al., 2002). Um estudo posterior a esse, e considerado clássico na literatura, comparou o efeito de doses iguais de whey protein, soja e caseína, sobre a resposta da síntese proteica de indivíduos jovens e saudáveis (Tang et al., 2009). Tomando como base os conceitos referentes à digestibilidade e conteúdo de aminoácidos essenciais das proteínas mencionadas, não é surpresa que o whey protein tenha sido aquele que gerou a maior resposta de síntese proteica muscular em repouso, e que tal resposta se mostrou ainda mais otimizada após a realização de uma sessão aguda de exercício resistido. Interessantemente, resultados extremamente similares têm sido observados em pessoas idosas (Burd et al., 2012; Yang et al., 2012a), com o whey protein sempre se mostrando superior a outras proteínas como a soja e a caseína. Assim, quando se pensa em maximizar a resposta anabólica, proteínas de fonte animal e de rápida digestibilidade (como o whey) devem ser escolhidas em detrimento das proteínas de origem vegetal (como a soja) ou de lenta digestibilidade (como a caseína). 96 Unidade II * * * * # Repouso Exercício Whey Caseína Soja 0 0,05 0,10 0,15 0,20 Sí nt es e pr ot ei ca (% ) Figura 48 – Resposta da síntese proteica muscular em repouso (barras brancas) e após uma sessão aguda de exercício resistido (barras pretas) diante do consumo de doses iguais de soja, caseína e whey O símbolo * se refere à diferença estatisticamente significante em comparação à caseína; o símbolo # se refere à diferença estatisticamente significante em comparação à soja 5.7 Influência da combinação de proteínas com carboidratos Como já discutido anteriormente, sabe‑se que a ingestão de carboidratos pode estimular a secreção de insulina. Além de ser um hormônio importante para a captação de glicose pelos tecidos periféricos, como o músculo esquelético, a insulina é um hormônio de características anabólicas, capaz de desencadear a ativação de uma série de sinalizadores intracelulares no músculo esquelético, os quais têm sido apontados como etapas essenciais no estímulo do processo de síntese proteica muscular (Timmerman et al., 2010). Além disso, tem sido demonstrado que esse hormônio pode estimular a perfusão sanguínea no tecido muscular (Fujita et al., 2006; Timmerman et al., 2010), possivelmente aumentando o aporte de nutrientes e oxigênio no músculo esquelético. Dessa forma, alguns autores já se dedicaram a investigar se a adição de carboidratos a proteínas após a sessão de treino de força poderia otimizar a síntese proteica muscular e/ou reduzir sua degradação. Alguns estudos foram conduzidos de forma a testar essa hipótese (Roy et al., 1997; Roy et al., 2000). Porém, a falta de controle interno nesses estudos, como, por exemplo, a adição de um grupo suplementado somente com proteína, limita a extrapolação de seus resultados. Tendo essa limitação em mente, Staples et al. (2011) conduziram um elegante estudo comparando a síntese e degradação proteica muscular em repouso e após uma sessão aguda de exercício resistido, tendo ingerido proteína ou proteína combinada com maltodextrina. Os autores demonstraram que a secreção de insulina foi superior quando a maltodextrina foi ingerida com a dose de proteína. Entretanto, os autores não observaram efeito aditivo do carboidrato nas taxas de síntese e degradação protéica muscular em comparação com a ingestão isolada de proteína. 97 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE A ausência de efeito aditivo do carboidrato à proteína sobre a resposta da síntese proteica muscar é corroborada por outros estudos, tanto em pessoas idosas (Hamer et al., 2013) quanto em jovens (Koopman et al., 2007). Logo, ingerir esses dois macronutrientes imediatamente após a sessão de treino se torna uma conduta desnecessária, caso o objetivo seja a otimização da resposta da síntese proteica. Por outro lado, devemos lembrar que o glicogênio muscular é um substrato comumente utilizado para fornecer energia para manter a contração muscular, e a sua reposição se dá especificamente por meio da ingestão de carboidratos. Com isso, a ingestão de ambos os macronutrientes se trata de uma estratégia interessante, mas por razões distintas. 5.8 Influência do timing O timing nutricional é uma estratégia nutricional popular que envolve o consumo de nutrientes – carboidratos ou proteínas – próximo a uma sessão de treino. Alguns autores afirmam que essa abordagem pode produzir melhoras dramáticas na composição corporal. Outros autores postulam ainda que o timing de consumo nutricional pode ser mais importante do que o consumo absoluto diário de um determinado nutriente. Nesse tocante, o período pós‑exercício vem sendo amplamente considerado a parte mais crítica do timing de nutrientes. Teoricamente, tal estratégia auxiliaria uma rápida reconstrução do tecido muscular danificado após a sessão de exercício e reposição das reservas energéticas. Diversos pesquisadores têm atribuído a esse período o nome de janela de oportunidade anabólica, na qual existiria um tempo limitado após a sessão de exercício para otimizar as adaptações musculares relacionadas ao treinamento. Esmarck et al. (2001) forneceram a primeira evidência experimental de que o consumo de proteínas imediatamente após a sessão de exercício resistido otimizou a resposta hipertrófica muscular em comparação ao consumo de proteínas em outro momento. Treze voluntários idosos, sedentários, foram pareados com base na composição corporal e ingestão proteica diária, e divididos em dois grupos: P0 e P2. Os indivíduos realizaram um programa de treinamento resistido para membros superiores e inferiores. O grupo P0 recebeu um suplemento oral contendo proteínas imediatamente após a sessão de exercício, enquanto P2 recebeu o mesmo suplemento 2 horas após a sessão de exercício. O programa de treinamento foi realizado três dias por semana, durante 12 semanas. Ao final do estudo, a área de secção transversa do quadríceps femoral e a área de secção das fibras musculares aumentou significantemente para o grupo P0, enquanto nenhum aumento significativo foi visto em P2. Esses resultados apoiam a presença de uma janela de oportunidade pós‑exercício e sugerem que atrasar a ingestão de nutrientes pós‑sessão de treino pode atrapalhar os ganhos musculares. Em contraste com esses achados, Verdijk et al. (2009) não conseguiram detectar qualquer aumento na massa muscular esquelética ao consumir um suplemento proteico imediatamente pré e pós‑exercício em uma população similar de homens idosos. Vinte e oito pessoas idosas sedentárias foram aleatoriamente designadas para receber um suplemento de proteína ou placebo consumido imediatamente antes e imediatamente após a sessão de exercício. Os indivíduos realizaram exercícios específicos para o grupamento quadríceps femoral três dias por semana, com a intensidade aumentada progressivamente ao longo do período de treinamento de 12 semanas. Não foram observadas diferenças significativas na força muscular ou hipertrofiaentre os grupos no final do período do estudo, indicando que a estratégia de timing nutricional não foi efetiva. Deve‑se notar que, ao contrário do estudo de Esmark et al. (2001), 98 Unidade II aquele estudo investigou apenas respostas adaptativas à suplementação sobre uma musculatura isolada de membros inferiores. Portanto, não é claro, com base nesses resultados, se os membros superiores poderiam responder de forma diferente à suplementação e ao timing. Em um desenho experimental elegante, porém uni‑cego, Cribb e Hayes (2006) encontraram um benefício significativo quando um suplemento contendo proteína foi ingerido o mais próximo o possível da sessão de treino, se comparado à ingestão longe da sessão. Nesse estudo, 23 fisiculturistas recreativos foram divididos aleatoriamente em um grupo pré‑pós, o qual consumiu um suplemento proteico imediatamente antes e após a sessão de treinamento resistido; ou em um grupo manhã‑noite, que consumiu o mesmo suplemento pela manhã e à noite pelo menos 5 horas longe do horário de treino. Ambos os grupos realizaram treinamento resistido, cuja intensidade foi progressivamente aumentada de 70% do 1‑RM (uma repetição máxima) para 95% do 1‑RM ao longo de dez semanas. Os resultados mostraram que ambos os grupos aumentaram a massa e força muscular. Mas o grupo pré‑pós alcançou um aumento significativamente maior desses parâmetros em comparação com o grupo manhã‑noite. Assim, esses resultados confirmam a influência do timing sobre as adaptações musculares induzidas pelo treinamento. Por outro lado, em um estudo abrangente com participantes bem treinados, Hoffman et al. (2009) distribuíram aleatoriamente 33 homens jovens para receber ou um suplemento proteico de manhã e à noite (n = 13) ou imediatamente antes e imediatamente após a sessão de exercício resistido (n = 13). Os treinos consistiam de três a quatro séries de seis a dez repetições máximas de vários exercícios para o corpo todo. O treinamento foi realizado em uma rotina de quatro dias por semana, com intensidade progressivamente aumentada ao longo do período do estudo. Após dez semanas, não foram observadas diferenças significativas entre os grupos em relação à massa corporal magra. No entanto, tal estudo foi limitado pelo uso do Dexa (do inglês Dual‑Energy X‑Ray Absorptiometry; isto é, densitometria por dupla emissão de raios‑X) para avaliar a composição corporal, o qual não tem a devida sensibilidade para detectar pequenas alterações na massa muscular em comparação com outros métodos de imagem, como a ressonância magnética e a tomografia computadorizada (Levine et al., 2000). Em virtude do mencionado, apesar das alegações de que o timing é essencial para maximizar os ganhos hipertróficos com a suplementação de proteínas, com base no material discutido acima, o suporte científico baseado em evidências dessa janela de oportunidade anabólica está longe de ser definitivo. E, portanto, mais do que se preocupar com o timing, devemos nos preocupar com o aporte proteico diário total. Afinal, ter um aporte proteico diário abaixo daquele recomendado por agências internacionais para otimizar os ganhos de massa muscular com o treinamento físico, ou para minimizar a perda de massa muscular (por patologias, desuso etc.), pode ser problemático. 5.9 Aminoácidos livres versus proteínas inteiras Conforme vimos, diferentes estudos têm demonstrado efeitos positivos da ingestão de proteínas (Dangin et al., 2003) ou aminoácidos (Paddon‑Jones et al., 2004) sobre a disponibilidade de aminoácidos no plasma e, principalmente, sobre o anabolismo muscular. Foi demonstrado que os aumentos da síntese proteica muscular são maiores após a ingestão de whey (proteína digerida rapidamente) do que a caseína (proteína digerida lentamente), presumivelmente devido ao rápido 99 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE aumento dos aminoácidos plasmáticos com o whey. O rápido aumento de aminoácidos plasmáticos também é observado após a ingestão de aminoácidos livres, e sabe‑se que a ingestão de uma mistura equilibrada de aminoácidos também estimula o anabolismo muscular (Volpi et al., 1999). Além disso, tem sido demonstrado que esse efeito é resultado do conteúdo de aminoácidos essenciais na mistura (Volpi et al., 2003), os quais compreendem ~ 50% do total de nitrogênio e calorias encontradas no whey. Adicionalmente, alguns estudos já demonstraram que a estimulação aguda da síntese proteica muscular é aproximadamente duas vezes maior após a ingestão de 6 g de aminoácidos essenciais, em comparação com 6 g de uma mistura equilibrada de aminoácidos essenciais e não essenciais (Borsheim et al., 2002). Esses resultados têm levado diferentes pesquisas a estudar e enfatizar o papel da suplementação com aminoácidos essenciais, tais como a leucina e os BCAA (Amaral et al., 2015; Wolfe, 2017), sobre a estimulação do anabolismo proteico muscular. Sem contar que existem considerações práticas associadas ao custo e palatabilidade do suplemento, que poderiam levar a alternâncias na escolha entre uma proteína intacta (como o whey) e aminoácidos essenciais, caso os mesmos benefícios anabólicos fossem alcançados com qualquer um deles. No entanto, a literatura científica é bem clara no que diz respeito à dúvida entre aminoácidos livres ou proteína inteira. O estudo de Katsanos et al. (2008) deixa bem clara a resposta. Nele, homens idosos foram selecionados para ingerir três bebidas diferentes em diferentes dias, tendo a síntese proteica muscular avaliada em cada um dos dias. Eram as bebidas: whey protein, uma mistura de aminoácidos essenciais e uma mistura de aminoácidos não essenciais. Foram ingeridos 6,72 g de aminoácidos essenciais, 7,57 g de aminoácidos não essenciais e 15 g de whey, de forma que a quantidade de aminoácidos essenciais e não essenciais ingeridos com o whey foi a mesma de quando ingeridos isoladamente. E de maneira interessante, os autores verificaram que a ingestão do whey protein proporcionou um aumento significantemente maior da síntese proteica muscular quando comparada com a mistura de aminoácidos essenciais, enquanto a mistura de aminoácidos não essenciais não gerou qualquer alteração nesse parâmetro. Isso sugere que, por mecanismos que estão além daqueles associados ao seu conteúdo de aminoácidos essenciais, a ingestão de proteínas inteiras, como é o caso do whey, se trata de uma estratégia mais efetiva para maximizar a resposta da síntese proteica muscular do que os aminoácidos livres/isolados. 6 MICRONUTRIENTES: VITAMINAS E MINERAIS Abordaremos agora os conceitos de vitaminas de minerais, como se dão suas classificações, e quais são as funções de cada uma das vitaminas e minerais que compõem a dieta do ser humano. De maneira geral, atualmente há grande interesse da população nesses micronutrientes e nos possíveis efeitos deletérios que sua deficiência pode gerar para o desempenho físico e para a saúde. Em 2016, uma pesquisa informal realizada pela Toledo & Associados, e encomendada pela Associação Brasileira da Indústria de Alimentos para Fins Especiais e Congêneres (Abiad) em conjunto com a Associação Brasileira das Empresas do Setor Fitoterápico, Suplemento Alimentar e de Promoção da Saúde (Abifisa) e a Associação Brasileira das Empresas de Produtos Nutricionais (Abenutri), demonstrou que 48% e 22% dos suplementos nutricionais consumidos pela amostra da pesquisa consistiam de suplementos contendo vitaminas e minerais, respectivamente. Assim, também serão discutidas as recomendações desses micronutrientes para praticantes de exercício. 100 Unidade II É fato conhecido de longa data que certos alimentos são necessários para manter a saúde e/ou evitar algumas doenças. Contudo, as causas de certas doenças só vieram a ser descobertas a partir do século XX, já que, antes, as causas de doenças como o pelagra, o beribéri, o escorbuto, a cegueira noturna, o raquitismo e a anemia perniciosa não eram conhecidas. Na época, os médicos acreditavam que eram doençasde natureza infecciosa, pois afetavam muitas pessoas de uma mesma comunidade, como, por exemplo, os habitantes pobres da Londres vitoriana, as crianças de um orfanato ou os marinheiros de navios por longo tempo no mar (Vieira, 2003). Os tratamentos, portanto, eram totalmente inadequados e não curavam ninguém. Em 1906, o bioquímico inglês Frederick Gowland Hopkins demonstrou a existência de fatores acessórios existentes nos alimentos que poderiam auxiliar no combate a essas doenças. Em 1911, o bioquímico polonês Casimir Funk descobriu na casca do arroz um fator antiberibéri (que hoje sabemos ser a vitamina B6 ou niacinamida), que era capaz de corrigir a doença experimentalmente em animais e seres humanos. Como a substância era uma amina, Funk a denominou de vital amin (ou amina vital); que acabou sendo abreviada posteriormente para vitamina – embora se tenha identificado posteriormente que algumas delas não são aminas (Vieira, 2003). A) B) Figura 49 – Retrato dos pesquisadores considerados os pais das vitaminas, Frederick Gowland Hopkins (A) e Casimir Funk (B) Disponível em: A) https://tinyurl.com/tnd3zsas; B) https://tinyurl.com/4b8vekvh. Acesso em: 27 set. 2023. Em 1912, depois de várias pesquisas semelhantes, ambos os pesquisadores propuseram a hipótese da deficiência de vitaminas, ou seja, que várias doenças poderiam ser causadas pela falta de uma quantidade mínima dessas substâncias. Por meio de experimentos, nos quais os animais tinham alguns tipos de alimentos restritos, os cientistas conseguiram reproduzir em laboratório o raquitismo, o escorbuto e a pelagra, e assim foram capazes de isolar e identificar as vitaminas que conhecemos hoje (Champe; Harvey; Ferrier, 2006; Vieira, 2003). Esse foi um dos mais importantes progressos 101 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE da medicina de todos os tempos. Ele levou à virtual erradicação de todas essas doenças a partir da recomendação de complementações dietéticas com as vitaminas dos alimentos normalmente consumidos (por exemplo, leite), com a adoção de dietas mais balanceadas e, principalmente, com a ingestão de alimentos ricos em certos tipos de vitaminas. Mais recentemente surgiram os suplementos vitamínicos na forma de cápsulas e drágeas, hoje amplamente consumidos. 6.1 Vitaminas As vitaminas são compostos orgânicos não sintetizados pelo organismo. Algumas delas são exceções à regra, como a vitamina D, que pode ser sintetizada a partir do contato com os raios solares; e as vitaminas B5, B8 e B9, as quais podem ser sintetizadas pelas bactérias da microbiota intestinal. No entanto, a ausência de contato com os raios solares, como ocorre nos dias de hoje e em países escandinavos, por exemplo, pode levar à deficiência de vitamina D. Já a síntese das vitaminas B5, B8 e B9 pela microbiota intestinal ocorre em baixíssimas quantidades (Lehninger; Nelson; Cox, 1995). De fato, a ausência sistemática de vitaminas na dieta pode resultar em crescimento e desenvolvimento deficientes e outras perturbações orgânicas, configurando‑se um quadro sintomatológico característico de carência, o que pode levar às conhecidas avitaminoses (Murray et al., 1998). Logo, de uma maneira geral, a ingestão de vitaminas por meio da dieta ou da suplementação se faz indispensável. Destaca‑se que as vitaminas não fornecem calorias ao organismo. Treze vitaminas diferentes já foram isoladas, analisadas e classificadas e, com isso, os seus níveis de ingestão dietéticas recomendada (QDR) têm sido estabelecidos, embora os requerimentos nutricionais desses micronutrientes aumentem durante os períodos de crescimento, gestação e lactação, nas condições de trabalho intenso e ocorrência de determinadas doenças, notadamente as infecciosas (Lehninger; Nelson; Cox, 1995; Murray et al., 1998). Tradicionalmente, tais vitaminas podem ser subdivididas em vitaminas lipossolúveis e hidrossolúveis. As vitaminas lipossolúveis incluem as vitaminas A, D, E e K. As vitaminas hidrossolúveis incluem a vitamina C e as vitaminas do complexo B. 6.1.1 Vitaminas lipossolúveis As vitaminas lipossolúveis são as vitaminas solúveis em lipídios e outros solventes orgânicos, porém não solúveis em água. Para serem absorvidas, é necessária a presença de lipídios, além de bile e suco pancreático. Após a absorção no intestino, elas são transportadas pelo sistema linfático até aos tecidos em que serão armazenadas. As vitaminas lipossolúveis têm merecido destaque quando do desenvolvimento de produtos enriquecidos e vitaminados, com o intuito de assegurar ao público infantil o suprimento desses micronutrientes essenciais ao crescimento, desenvolvimento e outras funções biológicas (Machlin, 1984). Crianças e jovens, por exemplo, são extremamente sensíveis às variações dos teores de vitaminas A e D em função das baixas reservas ao nascer, rápido crescimento, diferenciação celular e alto turnover desses nutrientes em relação aos dos adultos (Carvalho et al., 2015). A partir deste momento, descreveremos cada uma das vitaminas lipossolúveis quanto à sua estrutura química, função e influência sob situações de deficiência. Um resumo dessas informações pode ser encontrado no quadro 4. 102 Unidade II Quadro 4 – Função, fonte de obtenção e avitaminoses das vitaminas lipossolúveis Lipossolúveis Vitamina Para que serve? Onde podemos encontrar? Avitaminoses A (Retinol) Dá pigmento às células visuais; antioxidante; manutenção do tecido visual e das membranas celulares Vegetais de cor verde, amarelo e laranja; frutas; alguns derivados do leite (manteiga); gema do ovo; fígado Cegueira noturna; ressecamento da córnea D (Calciferol) Crescimento dos ossos e dentes Derivados do leite; gema do ovo; óleo de fígado de bacalhau; raios solares Raquitismo; ossos fracos; problemas nos dentes E (Tocoferol) Antioxidante; auxilia na gametogênese masculina Sementes oleaginosas (nozes, castanha); óleos vegetais; óleo de fígado de bacalhau Infertilidade; aborto K (Filoquinona) Atua na coagulação sanguínea Vegetais verde‑escuros Hemorragia; deficiência na coagulação Vitamina A A vitamina A é um grupo de hidrocarbonetos insaturados, incluindo retinol e compostos relacionados, bem como alguns carotenoides. A atividade da vitamina A em tecidos animais se faz predominantemente sob a forma de retinol ou de seus ésteres, de retinal e, em menor quantidade, como ácido retinoico. O retinol é um álcool primário que contém um anel β‑ionona com cadeia lateral insaturada, sendo encontrado em tecidos animais como éster retinila com ácidos graxos de cadeia longa (Lehninger; Nelson; Cox, 1995). Já o retinal é o aldeído derivado da oxidação do retinol. O retinal e o retinol podem ser facilmente interconvertidos. O ácido retinoico é o ácido derivado da oxidação do retinal. Esse ácido não pode ser reduzido no organismo e, assim, não pode originar retinal ou retinol. A concentração da vitamina A é maior no fígado, principal órgão armazenador do corpo, no qual o retinol e seus ésteres são as principais formas presentes. O termo retinoides se refere à classe de compostos que inclui retinol e seus derivados químicos, com quatro unidades de isoprenoides. Vários retinoides análogos exibem propriedades farmacológicas úteis. Além disso, o acetato de retinil e o palmitato de retinil são utilizados em sua forma sintética para a fortificação de alimentos (Radostits, 2001). O transporte de vitamina A para o fígado ocorre sob a forma de ésteres de retinol presentes na dieta, os quais são hidrolisados na mucosa intestinal, liberando retinol e ácidos graxos livres. O retinol derivado dos ésteres é novamente esterificado em ácido graxo de cadeia longa na mucosa do intestino e secretado como componente dos quilomícrons no sistema linfático. Os ésteres de retinol contidos nos quilomícrons remanescentes são captados pelo fígado e nele armazenados como ésteres de retinil (Lehninger; Nelson; Cox, 1995). Sua liberação do fígado se dá quando necessário: o retinol é liberado do fígadoe transportado para os tecidos extra‑hepáticos por uma proteína plasmática, a proteína ligadora de retinol (PLR). O complexo PLR‑retinol se liga a receptores específicos na superfície das células dos tecidos periféricos, permitindo a entrada do retinol. Muitos tecidos possuem uma proteína celular ligadora de retinol que o transporta para sítios no núcleo. O complexo ativado receptor‑ácido retinoico interage com a cromatina nuclear, estimulando a síntese de RNA retinoide‑específico, resultando na produção de proteínas específicas que medeiam várias funções fisiológicas. Por exemplo, os retinoides controlam a expressão do gene da queratina, uma proteína que auxilia na proteção/impermeabilização das células, na maior parte dos tecidos epiteliais do corpo (Nelson; Cox, 2011). 103 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE Os retinoides são essenciais para a visão, reprodução, crescimento e a manutenção dos tecidos epiteliais. O ácido retinoico, derivado da oxidação do retinol da dieta, medeia a maioria das ações dos retinoides, exceto para a visão, que depende do retinal, o derivado aldeídico do retinol. No ciclo visual, a vitamina A é componente dos pigmentos visuais das células cones e bastonetes. Derivados da vitamina A controlam a expressão de várias proteínas importantes para a formação de muco e integridade do citoesqueleto, como a queratina e transglutaminase, e a ciclicidade celular (Champe; Bridge; Jones, 2009). A deficiência prolongada de vitamina A leva à perda irreversível do número de células visuais. A deficiência grave leva à xeroftalmia, o ressecamento patológico da conjuntiva e da córnea. Se não for tratada, a xeroftalmia resulta em ulceração da córnea e, por fim, cegueira devido à formação de tecido de cicatrização opaco. A xeroftalmia é observada em espécies animais como bovinos e suínos. A vitamina A, administrada como retinol ou ésteres de retinila, é utilizada para o tratamento de pacientes deficientes dessa vitamina. Em humanos, a cegueira noturna é um dos principais sinais de deficiência de vitamina A. O limiar visual aumenta, dificultando a visão em ambientes com pouca luminosidade. Na derme, esse processo resulta em uma sobrecamada escamosa. Essa superfície leva à perda da funcionalidade da célula epitelial. Condições patológicas que influenciam a obtenção de vitamina A pelo indivíduo incluem a má absorção (insuficiência pancreática e colestase), a fibrose cística, as doenças hepáticas e as doenças renais (Machlin, 1984). A vitamina A pode ser encontrada em alimentos como fígado de boi, na nata, manteiga e gema de ovo. Frutas, plantas e vegetais amarelos e verde‑escuros são boas fontes dietéticas de carotenos. Grãos, com algumas exceções (exemplo: milho amarelo), são menores fontes de vitamina A. Entre os grãos de leguminosas, o grão‑de‑bico parece ser a melhor fonte de carotenoides. Vitamina D A vitamina D nos alimentos está associada a vários análogos de esteróis em lipídeos, incluindo o colecalciferol e o ergocalciferol. O colecalciferol também é formado na pele, a partir da exposição à luz solar. O processo bioquímico de síntese do colecalciferol inclui algumas etapas, as quais envolvem a modificação fotoquímica do 7‑desidrocolesterol, seguida por sua isomerização não enzimática. Em virtude disso, na síntese in vivo, as exigências de vitamina D da dieta dependerão do grau de exposição à luz solar. Embora a maioria dos animais possuam o 7‑desidrocolesterol de forma abundante na pele, espécies como gatos, cães e, possivelmente, outros carnívoros contêm apenas pequenas quantidades desse composto, o que não permite adequada síntese de vitamina D. Logo, esses animais dependem exclusivamente da dieta para sua síntese (Zittermann, 2003). A estrutura hidroxilada 1,25‑dihidroxicolecalciferol (a chamada vitamina D3) é a principal forma fisiologicamente ativa da vitamina D e está envolvida na regulação da absorção e do metabolismo de cálcio. Nos ossos, receptores de vitamina D estão localizados nos osteoblastos, onde controlam a síntese e secreção de proteínas específicas, como a osteocalcina, osteopontina, colágeno e fosfatase alcalina (Cannell; Hollis, 2008b). Além disso, no músculo esquelético, a vitamina D pode estimular a proteína calmodulina, responsável pela rápida regulação dos canais de cálcio da membrana no músculo esquelético (Vazquez; Boland; De Boland, 1995). Essa ação vem demonstrando ter influência especial no contexto esportivo e será melhor destacada adiante. 104 Unidade II A vitamina D pode ser encontrada em maiores quantidades em peixes, particularmente aqueles de água salgada, como o salmão e as sardinhas, inclusive em óleos de fígado de peixe, ricos em vitamina D. Ela também pode ser encontrada no leite (Cannell; Hollis, 2008b). A deficiência de vitamina D leva à desmineralização dos ossos, resultando em raquitismo em crianças e osteomalacia nos adultos (LEVIS et al., 2005). No raquitismo, os ossos se apresentam frágeis, com possibilidades de fraturas espontâneas. Além disso, seu crescimento é alterado, em que os ossos longos das extremidades, como aqueles das pernas, tendem a se arquearem. Já na osteomalacia, a desmineralização dos ossos aumenta a chance de fraturas (Cannell et al., 2008a). Vitamina E Vitamina E é o termo genérico para tocóis e tocotrienóis que apresentam atividade vitamínica semelhante à do α‑tocoferol. Os tocoferóis normalmente são os principais compostos com atividade de vitamina E em alimentos. O α‑tocoferol é aquele que apresenta sua maior atividade. Ele e todos os outros tocoferóis e tocotrienóis apresentam função antioxidante geral. Os tocoferóis, antes de serem absorvidos, integram as micelas no intestino. Seguindo a absorção, são transferidos para a linfa associada aos quilomícrons, similar ao que ocorre com outras vitaminas lipossolúveis (Fennema; Damodaran; Parkin, 2010). Os tocoferóis são constituintes naturais de todas as membranas biológicas. Todos os tocoferóis e tocotrienóis, quando não esterificados, têm a capacidade de agir como antioxidantes. Eles desativam radicais livres, doando um H+ fenólico e um elétron (Harrison; Hancock; Conrad, 1984). Com isso, se especula que eles contribuam para a estabilidade das membranas, devido a sua atividade antioxidante. Em outras palavras, a vitamina E fornece tempo à célula para regenerar a membrana lipídica de um dano. Os tocoferóis e os tocotrienóis de ocorrência natural também contribuem para a estabilidade de óleos vegetais altamente insaturados, por meio de sua ação antioxidante. A alta ingestão de ácidos graxos poli‑insaturados aumenta o requerimento de vitamina E, devido a seu eventual depósito nas membranas celulares e aumento da suscetibilidade à peroxidação lipídica. A principal fonte dietética de tocoferol são os óleos vegetais e os vegetais verde‑escuros, como o brócolis, ao passo que o fígado de boi e ovos contêm quantidades moderadas dessa vitamina. A deficiência de vitamina E pode causar infertilidade e até mesmo aborto (Machlin, 1984). Vitamina K A vitamina K existe em diversas formas. Por exemplo, nas plantas como fitoquinona (vitamina K1) e nas bactérias da flora intestinal como menaquinona (vitamina K2). Para a suplementação, está disponível um derivado sintético da vitamina K, a menadiona. O principal papel da vitamina K é a modificação pós‑traducional de fatores de coagulação sanguínea, em que essa vitamina serve como coenzima na carboxilação de certos resíduos de ácido glutâmico presentes nas proteínas anticoagulantes. Além disso, a Vitamina K é necessária para a síntese de protrombina (Champe; Bridge; Jones, 2009). Em outras palavras, a vitamina K atua na coagulação sanguínea, prevenindo a hemorragia. Podendo ser encontrada em vegetais verde‑escuros, tais como a couve‑flor, o repolho e o espinafre (Paixão, 1998). 105 NUTRIÇÃO APLICADA AO ESPORTE De maneira óbvia, a deficiência de vitamina K pode levar à hemorragia e está associada a síndromes de má absorção ou ao uso de anticoagulantes