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ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT DR. RAPHAEL CARVALHO Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 97 EMAGRECIMENTO Como se emagrece??? Quando se aborda sobre o emagrecimento, a análise inúmeras vezes é muito simplista e superficial, pois, é dito rotineiramente que para emagrecer basta gastar mais calorias, que precisa apenas de gerar balanço calórico negativo, que necessita treinar em alta intensidade, pois ocorre o EPOC (excesso de consumo de oxigênio pós-exercício) e assim gastamos mais calorias e que precisamos aumentar o músculo, visto que quem tem mais músculo gasta muito mais calorias em repouso. Vamos investigar essas colocações para que assim possamos entender até que ponto cada uma faz sentido. Termogênese adaptativa Analisar o emagrecimento como somente gastar mais calorias do que se ingere é uma grande ingenuidade, pois, o tecido adiposo é um órgão altamente ativo que secreta diversas adipocitocinas que influenciam em diversas funções no organismo, como ingestão de alimentos, balanço energético, metabolismo dos lipídeos e carboidratos. Além disso, a perda de gordura não segue exatamente a previsão com base no cálculo do desequilíbrio energético, pois, quando há grande balanço calórico negativo (como em dietas muito restritivas) ocorre a termogênese adaptativa, que é uma alteração metabólica que leva a redução de todos os componentes do gasto energético total (gasto energético em repouso, termogênese induzida pela dieta e gasto energético relacionado à atividade) (Browning et al., 2016; Müller et al., 2016, Müller et al., 2013) Claro que o balanço calórico negativo é importante parâmetro que propicia o emagrecimento, mas o nosso organismo não é algo matemático Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 98 e sim fisiológico, portanto, uma análise mais aprofundada sobre o emagrecimento não deve ser apenas sobre o déficit calórico, mas também sobre as alterações presentes quando se realiza dietas muito restritivas e que promovem grande balanço calórico negativo. Alguns dos mecanismos relacionados à termogênese adaptativa são as reduções de Leptina e do hormônio da tireoide (Triiodotironina -T3) levando a menor atividade da UCP (proteína desacopladora mitocondrial) que age na Cadeia Transportadora de Elétrons produzindo calor e aumentando a oxidação de gorduras e carboidratos. Com a redução de Leptina e T3 (hormônio da tireoide) também temos redução da atividade do sistema nervoso simpático e menor consumo de oxigênio muscular, levando assim, a um menor gasto energético total. O EPOC leva ao emagrecimento??? Afirmar que fazer um treino de alta intensidade levará a um grande impacto no gasto calórico após o treino devido ao EPOC é incorreto, visto que, não há estudos que sustentem essa afirmação. Na verdade, a pergunta que deveríamos nos fazer é: de onde saiu essa informação?? Pois, não há na literatura estudos que mostre isso. Greer et al (2015) compararam os efeitos dos treinos contínuo de moderada intensidade, intervalado de alta intensidade e de musculação no EPOC (12 e 21 horas). Todos os treinos tiveram o mesmo gasto calórico. Os pesquisadores verificaram que 12 horas após a sessão de treino houve significativo EPOC apenas no treino de musculação e intervalado de alta intensidade. Mas sabe qual foi o gasto calórico desse EPOC comparado ao gasto calórico pré-exercício??? Apenas 8 kcal para o treino de musculação e 12 kcal para o treino intervalado de alta intensidade. Após 21 horas só houve EPOC significativo após o treino de musculação, mas o gasto calórico foi de apenas 7 calorias. O estudo de Tucker et al (2016) mostrou que em treino intervalado de alta intensidade, treino em sprint (tiros) e treino contínuo de moderada Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 99 intensidade o EPOC promove um gasto calórico de ~ 60-100 calorias, ou seja, se comer uma barrinha de cereal já era!!! Sendo assim, o gasto calórico do EPOC é muito pequeno, tanto que os próprios autores concluem que o emagrecimento não é devido ao EPOC. Basta gastar mais calorias??? Também se aborda que para emagrecer basta gastar calorias, então, o que importa é fazer alguma atividade, não importa o que seja, desde que faça algo que gaste calorias, contudo, não é bem assim. Donnelly et al. (2000) realizaram treinamento aeróbio de moderada intensidade em mulheres obesas durante 18 meses. Um dos grupos treinava 3 vezes por semana a 60-75% do VO2 máx de forma monitorada pelos pesquisadores e um outro grupo treinava 5 vezes por semana a 50-65% FC máx sem monitoramento presencial dos pesquisadores. Os resultados demonstraram que os participantes de ambos os grupos iniciaram o treinamento com obesidade e terminaram o estudo com obesidade, mesmo tendo treinado e ingerido menos calorias ao longo do estudo. O grupo de 3 vezes por semana iniciou com 41,76% de gordura e terminou com 40,01% (redução “expressiva” de 1,75% de gordura). O grupo de 5 vezes por semana iniciou com 42,64% de gordura e terminou com 42,10% (redução ainda mais “expressiva” de 0,54% de gordura). Em relação à circunferência de cintura, os participantes iniciaram o estudo com o diagnóstico de risco substancialmente aumento para doenças metabólicas e terminaram o estudo com o mesmo diagnóstico, pois, não houve redução significativa nos valores. O VO2 máx em ambos os grupos após 18 meses de treinamento não aumentou 1 MET. Apesar dos participantes terem atingido aderência ao treinamento de aproximadamente 91%, não houve mudanças clínicas consideráveis. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 100 Pela análise estatística até verificou-se mudanças, contudo, perder cerca de 1,75% de gordura em 18 meses e não aumentar em 1 MET o consumo máximo de oxigênio não é algo muito vantajoso para o emagrecimento, para o aumento da saúde e diminuição dos riscos de doenças cardiovasculares e metabólicas. Donelly et al (2003) randomizou 131 indivíduos com sobrepeso/ obesidade para o grupo intervenção (treino aeróbio) ou grupo controle (sem treinamento) durante 16 meses. O treinamento aeróbio de moderada intensidade foi a 55-70% VO2máx durante 45 minutos em 5 sessões por semana durante 16 meses. Foi avaliada a composição corporal através da pesagem hidrostática, a ingestão de calorias através de questionário e o gasto energético de 24 horas através do padrão ouro (Água Duplamente Marcada). A aderência ao treinamento foi de cerca de 90%. Todos os participantes continuaram com a mesma ingestão calórica, sendo assim, o balanço energético negativo foi gerado através do aumento do gasto calórico devido ao programa de treinamento. A meta de gasto calórico mínimo foi de 400 kcal por sessão/treino. Os homens gastaram na média ~ 667 kcal/sessão e as mulheres ~ 438 kcal/ sessão. O balanço energético negativo dos homens foi de ~ 346 kcal/dia e das mulheres ~ 200 kcal/dia. Um déficit calórico de ~ 346 kcal para os homens durante os 16 meses (cerca de 64 semanas), analisando que o treinamento foi realizado em 5 dias/semana, equivale a aproximadamente 320 dias. Sendo assim, temos um déficit calórico (346 kcal x 320 dias = 110.720 kcal). Sabendo que 1 kg de gordura são cerca de 7.700 kcal seria esperado uma perda de ~ 14,3 kg de gordura para os homens. Um déficit calórico de ~ 200 kcal para as mulheres, temos (200 kcal x 320 dias = 64.000 kcal). Sabendo que 1 kg de gordura são cerca de 7.700 kcal seria esperado uma perda de ~ 8,3 kg de gordura para as mulheres. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕESE ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 101 Entretanto, as mulheres perderam 200 gramas de gordura e os homens cerca de um terço do que seria esperado, ou seja, perderam 4,9 kg de gordura. Dai, podemos nos perguntar, mas o que houve??? Por que não perderam muito mais gordura como era de se esperar??? Novamente precisamos lembrar que a perda de gordura não segue exatamente a previsão com base no cálculo do desequilíbrio energético e que o nosso organismo não é algo matemático e sim fisiológico, portanto, para o emagrecimento não podemos considerar apenas o gasto calórico. Portanto, para o emagrecimento não basta apenas analisar o gasto calórico durante o exercício, até porque uma pessoa que treina 3 vezes por semana durante cerca de 60 minutos estará gastando calorias a mais em 1,78% das 168 horas que há em 1 semana, e mesmo se treinar cerca de 5 vezes na semana serão apenas 2,97% das 168 horas da semana. Treinar em jejum leva ao emagrecimento? A abordagem de que treinar em jejum “queimar” mais gordura também é muito empregada. Entretanto, é importante analisarmos dois importantes fatores antes de prescrevermos o treino em jejum para o emagrecimento. Primeiro fator: pessoas sedentárias com sobrepeso ou obesidade terão aderência a um programa de treinamento em jejum??? Será que essa seria a melhor estratégia para um atendimento criterioso e responsável com essa população??? Segundo fator: o treino em jejum é realmente eficiente para promover maior oxidação de gorduras ao longo das 24 horas??? O estudo de Paoli et al (2011) trouxe grandes contribuições sobre o tema. Os pesquisadores avaliaram a resposta de Consumo de Oxigênio e Quociente Respiratório (quantificação da utilização do substrato energético) durante 24 horas após uma sessão de treino em Jejum e Alimentado. Todos participantes foram submetido à uma sessão de treino em Jejum e Alimentado, onde cada sessão tinha um intervalo de pelo menos 1 semana. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 102 Os treinos foram realizados a 65% FCmáx durante 36 minutos na esteira. Na sessão de treino Alimentado os participantes ingeriam antes do treino um café da manhã de 673 kcal, já na sessão de treino em Jejum eles faziam o treino em um jejum de 12 horas (ultima refeição foi o jantar do dia anterior). Os resultados demonstraram que o Consumo de Oxigênio foi significativamente maior nas 12 e 24 horas após o treino Alimentado comparado ao Jejum. O Quociente Respiratório demonstrou ao longo de 24 horas maior Oxidação de Gorduras quando o treino foi realizado após Alimentação. Quando o treino foi feito em Jejum a Oxidação de Gorduras diminuiu ao longo das 24 horas. Basta ter mais músculos? Uma das abordagens também muitas vezes colocada é de que ter mais músculos terá um grande impacto no gasto calórico de repouso e levará ao emagrecimento, contudo isto é impreciso, visto que estudos como o de Wang et al 2011 e Gallagher et al 1998 mostram que 1kg de músculo esquelético contribui com aproximadamente 13 kcal no gasto calórico total. Sendo assim, para cada 1kg de músculo esquelético que se aumenta, há um aumento em cerca de 13 calorias a mais no gasto calórico diário. Poxa!! 13 calorias a mais para cada 1kg de músculo que se aumenta terá qual impacto no emagrecimento?? Só de olhar para a casquinha do pão já se foram 13 kcal. Entretanto, isso não significa que a massa muscular não seja importante para o emagrecimento, ao contrário, é importante sim, contudo, o aumento do gasto calórico e da oxidação de gorduras não ocorre em si por ter mais músculos, mas sim, devido ao processo de recuperação de glicogênio, regeneração e construção do tecido muscular (hipertrofia muscular). Discutiremos isso em um tópico mais adiante. Então, voltamos a pergunta: Como se emagrece? Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 103 EMAGRECIMENTO Para o emagrecimento é preciso promover alterações e adaptações fisiológicas que impactem no aumento da metabolização de gorduras (lipólise e oxidação) e redução da lipogênese (síntese de gorduras) ao longo de todo o dia. Sendo assim, precisamos entender esses dois aspectos: lipogênese e metabolização de gorduras, para que dessa forma possamos analisar as respostas fisiológicas que irão aumentar a metabolização de gorduras e reduzir a lipogênese. Lipogênese A síntese de ácidos graxos (lipogênese) ocorre em diversos tecidos, como adipócitos e glândula mamária, mas principalmente no fígado. Por exemplo, o excesso de glicose disponível é um dos importantes fatores para a síntese de ácidos graxos (lipogênese). Primeiramente, a glicose ao ser degradada na via glicolítica (via anaeróbia lática) gera ATP e dois piruvatos. O piruvato entra na mitocôndria e é oxidado pelo complexo enzimático piruvato desidrogenase em Acetil-Coa, mas como há excesso de energia (ATP) o Ciclo de Krebs é paralisado, pois não existe necessidade de se formar ainda mais energia, com isso, temos um acúmulo de Acetil-Coa que agora terá que ser transformado em gordura (ácidos graxos) para que o Ciclo de Krebs continue normalmente. Porém, a síntese de ácidos graxos ocorre no citosol do fígado, e não nas mitocôndrias, mas o Acetil-Coa não consegue sair das mitocôndrias, então para que ocorra a lipogênese, o Acetil-Coa se combina com o Oxaloacetato formando o Citrato, essa resposta é importante, pois o Citrato consegue sair da mitocôndria e ir para o citosol através da bomba de Citrato. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 104 No citosol, o Citrato é degradado pela enzima citrato liase em Acetil- Coa e Oxaloacetato e isso é importante, pois, a síntese de ácidos graxos ocorre a partir do Acetil-Coa. O Oxaloacetato formado é convertido pela enzima malato desidrogenase em Malato e depois através da enzima málica esse Malato é convertido em Piruvato, gerando também o NADPH (importante substrato que será utilizado pela enzima Sintase de Ácidos Graxos para realizar a lipogênese). Já o Acetil-Coa é convertido pela enzima acetil-coa carboxilase em Malonil-Coa e depois através de um complexo enzimático chamado Sintase de Ácidos Graxos o Malonil-Coa é convertido em Ácido Graxo. Diversos fatores aumentam a lipogênese, como a insulina, que ao se ligar ao seu receptor ativa proteínas fosfatases e fatores de transcrição como a SREBP-1c (proteína de ligação ao elemento regulatório de esterol), levando ao aumento da atividade das enzimas acetil-coa carboxilase e sintase de ácidos graxos (enzimas da lipogênese) (Browning et al., 2004). O excesso de glicose também leva ao aumento do fator de transcrição ChREBP (proteína de ligação ao elemento responsivo de carboidrato) e com isso, também promove aumento da atividade das enzimas acetil-coa carboxilase e sintase de ácidos graxos (Browning et al., 2004). Efeito do treinamento intervalado de alta intensidade (HHIT) na redução da lipogênese Como foi abordado a lipogênese é dependente de mecanismos hormonais e enzimáticos, em que uma enzima que tem papel chave nesse processo é a Acetil-Coa Carboxilase, pois ela converte Acetil-coa em Malonil-Coa, depois esse Malonil-Coa será convertido pela ação do complexo enzimático Síntase de Ácido Graxo (FAS) em Ácidos Graxos que depois sofre ação da enzima Glicerol-fosfato-acil transferase e temos a formação dos Triglicerídeos, que é a forma como a gordura é armazenada no tecido adiposo. Sendo assim, se o treinamento puder promover diminuição na atividade Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 105 das enzimas Acetil-Coa Carboxilase e Síntase de Ácido Graxo estaremos diante de umaintervenção que poderá contribuir para a redução da lipogênese e também levar ao aumento da metabolização de gorduras. Cochran et al (2014) mostraram que após uma única sessão de treino intervalado de alta intensidade que consistiu de 4 séries de 30seg de esforço máximo por 4min de recuperação na bicicleta já houve por 3 horas diminuição da atividade da enzima Acetil-Coa Carboxilase (enzima que atua na lipogênese). Tjønna et al (2008) compararam o treino aeróbio de alta intensidade com o treino aeróbio de moderada intensidade sobre as adaptações fisiológicas em indivíduos com Síndrome Metabólica (obesidade, resistência à insulina, pré-hipertensão arterial e dislipidemia). O grupo de moderada intensidade treinou a 70% da FCmáx durante 47 minutos e o grupo do alta intensidade fez 4 séries de 4 min a 90% FCmáx e 3 min de recuperação a 70% FCmáx. Os treinamentos foram realizados na esteira, 3x/ semana, durante 16 semanas. Os resultados mostraram que o treinamento de alta intensidade promoveu redução mais expressiva no complexo enzimático Sintase de Ácido Graxo (enzima chave da lipogênese) e proteína FATP-1 (transportadora de ácido graxo no tecido adiposo) comparado ao treinamento de moderada intensidade. Um dos grandes fatores que leva a redução da lipogênese é o aumento da atividade da enzima AMPK (Proteína Quinase Ativada por AMP) enzima que funciona como um sensor de energia, tendo sua atividade aumentada quando há quebra do ATP, pois, a degradação do ATP gera o ADP e o AMP. A AMPK é composta por três subunidades, sendo que uma delas é a subunidade beta (responde a depleção de glicogênio), a subunidade alfa (responde ao aumento de cálcio no sarcoplasma) e a subunidade gama (responde ao aumento do AMP). Alimentos com ômega 3 (ácido eicosapentaenóico e o ácido Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 106 docosahexaenoico) também aumentam a atividade da AMPK, PPARa e inibem a atividade dos fatores de transcrição da lipogênese ChREBP e SREBP. É importante também salientar que o aumento da atividade da AMPK reduz a atividade das enzimas da lipogênese Acetil-Coa carboxilase e Sintase de Ácidos Graxos. Metabolização de gorduras A metabolização de gorduras é dependente de dois processos fisiológicos: Lipólise e Oxidação. A lipólise é a quebra dos triglicerídeos (gordura) em ácidos graxos e glicerol pela ação de enzimas, em que uma das essenciais é a lipase hormônio sensível. A ativação da lipase hormônio sensível ocorre quando hormônios como adrenalina e glucagon se ligam aos seus receptores na membrana do tecido adiposo e ativam a proteína G, que por sua vez estimula a adenilato ciclase a produzir o AMP cíclico, e assim, ativar a proteína quinase A (PKA), que é a responsável por estimular a lipase hormônio sensível. Após ocorrer a lipólise e os ácidos graxos serem liberados para o sangue a albumina os carrega até a célula muscular para serem oxidados nas mitocôndrias, contudo, para entrar nas mitocôndrias o ácido graxo precisa ser ativado, ou seja, ele precisa ser convertido em acil-coa graxo e isso ocorre pela ação da enzima acil-coa sintetase. Ao entrar nas mitocôndrias, o acil-coa graxo deve ir para a matriz mitocondrial, pois é onde ocorrerá a oxidação, e isso é feito através da enzima carnitina palmitoil transferase-1 que adiciona carnitina ao acil-coa graxo transformando-o em acil-carnitina graxo o que permite sua entrada para a matriz mitocondrial através da proteína transportadora translocase. Na matriz mitocondrial a enzima carnitina palmitoil transferase-2 retira a carnitina do acil-carnitina graxo levando novamente a formação do acil- coa graxo que agora poderá passar pela beta-oxidação, que é o processo no qual ocorrerá a formação do acetil-coa. Esse processo é importante, pois, no Ciclo de Krebs só entra o acetil-coa. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 107 No Ciclo de Krebs ocorre a oxidação da molécula de acetil-coa produzindo hidrogênios que através do NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) e FAD (flavina-adenina-dinucleotídeo) são levados até a cadeia transportadora de elétrons. A importância dos hidrogênios é que eles possuem os elétrons (contêm a energia). Os elétrons são utilizados na Cadeia Transportadora de Elétrons onde passam pelas proteínas citocromos a fim de formar o ATP. Temos ainda no final da via o Oxigênio (O2) aceitando os prótons H+ e formando água. Adaptações fisiológicas e aumento da oxidação de gorduras Para o emagrecimento (metabolização de gorduras) é necessário que o treinamento físico promova alterações e adaptações fisiológicas que proporcionem o aumento da lipólise e da oxidação de gorduras, ou seja, da metabolização de gorduras. A lipólise ocorre quando temos aumento da atividade da enzima lipase hormônio sensível, e a atividade dessa enzima é influenciada por catecolaminas, glucagon e cortisol que estão presentes em níveis maiores quando temos aumento da atividade do sistema nervoso simpático. Na obesidade, a lipólise induzida por catecolaminas é atenuada, e isso está associado a redução da expressão de receptores b2-adrenérgicos e aumento das propriedades antilipolíticas dos receptores a2-adrenérgicos (Simoneau et al., 1999; Reynisdottir et al., 1994; Mauriège et al., 1991). Em obesos comparados aos magros pode haver também menor atividade das enzimas Carnitina Palmitoil Transferase (CPT-1), Citrato Sintase (Ciclo de Krebs) e COX (Cadeia Transportadora de Elétrons), Beta- hydroxyacyl-CoA desidrogenase (b-HAD – Beta Oxidação). Além disso, em obesos pode haver aumento da atividade de enzimas que atuam na lipogênese como a Acetil-Coa Carboxilase e Sintase de Ácidos Graxos (Holloway et al., 2007; Simoneau et al., 1999; Reynisdottir et al., 1994; Mauriège et al., 1991). Sendo assim, uma das adaptações que o treinamento físico precisa Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 108 promover é a redução na atividade de enzimas lipogênicas como Sintase de Ácidos Graxos, Acetil-coa Carboxilase e Glicerol-fosfato-acil transferase. Em relação à oxidação de gorduras (utilização dos ácidos graxos nas mitocôndrias), o treinamento físico precisa promover alterações e adaptações fisiológicas que propiciem o seu aumento. Como os ácidos graxos são oxidados dentro das mitocôndrias, uma importante adaptação fisiológica que contribui para o aumento da oxidação de gorduras, é a biogênese mitocondrial (aumento no número de mitocôndrias). Além disso, uma importante contribuição para o aumento da Oxidação de gorduras é a hipertrofia muscular, pois, o processo de hipertrofia muscular leva ao aumento da demanda energética e aumento da oxidação de gorduras. Uma das adaptações fisiológicas que também pode impactar no aumento da oxidação de gorduras é a angiogênese, pois, é através dos capilares que a gordura chega aos músculos para ser oxidado dentro das mitocôndrias. Dentro das mitocôndrias, o ácido graxo precisa primeiro ser convertido em acetil-coa, e isso ocorre através da Beta-Oxidação. Após a conversão, o acetil-coa é oxidado no Ciclo de Krebs e os hidrogênios produzidos são transportados pelo NAD e FAD até a Cadeia Transportadora de Elétrons. Como essas reações são controladas por enzimas, uma das respostas que propiciam maior oxidação de gorduras é o aumento da atividade enzimática da Beta-Oxidação (enzima chave é β-HAD), do Ciclo de Krebs como a Isocitrato Desidrogenase e os citocromos da Cadeia Transportadora de Elétrons. Aumento da função vascular e angiogênese Adaptações fisiológicas como a angiogênese (aumento de capilares) pode contribuir para o aumento da oxidação de gorduras, pois, é através dos capilares que a gordura chega aos músculos para ser oxidadodentro das mitocôndrias. Além disso, a angiogênse é uma importante adaptação que leva a diminuição da resistência vascular periférica e consequentemente diminuição da pressão arterial e tratamento da hipertensão arterial. O Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 109 aumento de capilares (angiogênese) é uma adaptação fisiológica que ocorre devido ao aumento do stress de fluxo sanguíneo (shear stress) que determina ao endotélio liberação de fatores angiogênicos, como Fator de Crescimento do Endotélio Vascular e Fator de Crescimento de Fibroblastos. A elevação do stress de fluxo sanguíneo ocorre com o aumento do débito cardíaco (quantidade de sangue que o coração ejeta por minuto), e teremos maior débito cardíaco em intensidades mais elevadas como o Ponto de Compensação Respiratória e Consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx). No treinamento resistido, teremos aumento do stress de fluxo sanguíneo principalmente em treinos com maior volume de repetições (séries de 15-20RM / 20-25RM / 25-30RM), pois há aumento do tempo sob tensão, consequentemente aumento do tempo sob maior débito cardíaco. Ramos et al (2015) realizaram uma revisão sistemática e meta-análise que envolveram indivíduos com obesidade, hipertensão, insuficiência cardíaca, síndrome metabólica, doença arterial coronariana, diabetes e mulheres pós-menopausa para avaliar o impacto do treinamento intervalado de alta intensidade e contínuo de moderada intensidade sobre a função vascular. Os resultados mostraram que a Dilatação Mediada pelo Fluxo Sanguíneo (indicador da função vascular) aumentou mais do que o dobro após o treinamento Intervalado (↑ 4,31%) comparado ao Contínuo (↑ 2,15%). Um dos motivos da superior resposta após o treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT) é justamente devido ao maior shear stress promovido ao endotélio (stress de cisalhamenteo, ou seja, stress de fluxo sanguíneo) levando a maior biodisponibilidade de óxido nítrico e fatores angiogênicos, e impactando assim, no aumento maior da função vascular. Os resultados do estudo mostraram também tendência maior do treinamento intervalado de alta intensidade em reduzir os fatores de riscos cardiovasculares, diminuir o stress oxidativo, a inflamação e aumentar a sensibilidade à insulina comparado ao treinamento contínuo de moderada intensidade. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 110 AMPK, PGC1-a, aumento de mitocôndrias e atividade enzimática Importantes adaptações fisiológicas que podem contribuir para o aumento da oxidação de gorduras são a biogênese mitocondrial (aumento de mitocôndrias) e aumento da atividade enzimática da Beta-Oxidação, Ciclo de Krebs e Cadeia Transportadora de Elétrons e aumento da atividade de PPAR-a (peroxisome proliferator-activated receptor). Essas adaptações fisiológicas podem ser geradas através da proteína PGC1-a (coativador transcricional que é um indutor central da biogênese mitocondrial). Dentre diversos fatores, o PGC1-a pode ter sua atividade aumentada através de calcineurina (ativada pelo aumento de cálcio liberado do retículo sarcoplamástico) e AMPK (Proteína Quinase Ativada por AMP). A AMPK é composta por três subunidades, sendo que uma delas é a subunidade beta (responde a depleção de glicogênio), a subunidade alfa (responde ao aumento de cálcio no sarcoplasma) e a subunidade gama (responde ao aumento do AMP). A AMPK atua a fim de manter os níveis de ATP, sendo assim, quando ativada ela inibe a síntese de triglicerídeos (gordura) e de colesterol, e estimula a oxidação de gorduras. Quando o PGC1-a é ativado, seja pelo mecanismo do cálcio-calcineurina ou AMPK, temos aumento da atividade de PPAR (oxidação de gorduras), aumento de ERR (estrogen-related receptor) levando ao aumento do fator de crescimento do endotélio vascular e angiogênese, aumento de NRF- 1 (fator nuclear respiratório) que promoverá aumento de TFAM (fator de transcrição mitocondrial), e assim, biogênese mitocondrial e maior atividade enzimática. A AMPK também aumenta a oxidação de gorduras (utilização dos ácidos graxos dentro das mitocôndrias) ao aumentar a atividade da enzima Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT-1), enzima que é responsável por transportar os ácidos graxos do sarcoplasma para serem oxidados dentro das mitocôndrias. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 111 Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 112 ALTERAÇÕES METABÓLICAS E AUMENTO DA OXIDAÇÃO DE GORDURAS O músculo esquelético em resposta ao stress fisiológico (sofrimento) gerado pelo treinamento físico libera diversas miocinas que tem diversos efeitos no organismo. Uma dessas miocinas é a interleucina-6 (IL-6), que quando há depleção de glicogênio muscular tem sua atividade aumentada, o que pode levar ao aumento do metabolismo. Há também aumento da atividade da proteína PGC1-a, levando ao aumento da miocina irisina e com isso estimulação de proteínas desacopladoras mitocondriais (UCP-1) e aumento de PPARy, impactando com isso no aumento do metabolismo e oxidação de gorduras. As UCPs (proteína desacopladora mitocondrial) atuam na cadeia transportadora de elétrons em que parte dos elétrons não retornam pela ATP sintase para formar ATP, mas sim, “vazam” através das UCPs e produzem uma energia “fútil”, gerando calor e aumentando a oxidação de gorduras e carboidratos por exigir maior oxidação destas moléculas para produzir ATP. Em nosso organismo temos basicamente o tecido adiposo branco (armazenamento de energia) e o tecido adiposo marrom, que tem muita quantidade de UCP-1 e é desprovido da ATP sintase o que faz dele uma fonte geradora de calor, já que não há armazenamento de energia na forma de ATP. A concentração elevada de uma enzima da cadeia transportadora de elétrons denominada citocromo oxidase é o que dá a coloração mais escura (próxima do marrom) ao tecido adiposo marrom. É importante salientar que em obesos comparados aos magros pode haver menor quantidade de tecido adiposo marrom, o que não é algo muito bom para o emagrecimento. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 113 A irisina é uma miocina secretada pelas células musculares com o objetivo de mediar efeitos benéficos do exercício no metabolismo energético. Quando há aumento de PGC1-a há aumento de irisina que por sua vez é liberada na circulação e chega ao tecido adiposo branco, o que pode levar ao aumento da expressão de UCP-1, transformando o tecido adiposo branco em uma isoforma do tecido adiposo marrom, um processo chamado browning (escurecimento), o que pode impactar no aumento do gasto energético (Boström et al., 2012; Cannon et al., 2004; Finck et al., 2007; Pedersen et al., 2008; Pedersen et al., 2012; Rowe et al., 2010). Schjerve IE et al (2008) dividiram de forma aleatória 40 indivíduos obesos para o treinamento aeróbio intervalado de alta intensidade (85-95% FCmáx), treinamento aeróbio de moderada intensidade (~ 70% FCmáx) e treinamento resistido de musculação de alta intensidade (4 séries no leg press ~ 90% 1RM). Os resultados mostraram que somente o treinamento de musculação de alta intensidade e o treinamento aeróbio de alta intensidade aumentaram de forma significativa os níveis de PGC1-a. É importante frisar que a atividade aumentada da enzima PCG1-a está associado à biogênese mitocondrial, aumento de enzimas oxidativas e aumento da atividade da enzima PPARa (peroxisome proliferator-activated receptor), levando assim, ao aumento da oxidação de gorduras. Sendo assim, é importante manipular e planejaro stress fisiológico gerado pelo treinamento físico, pois através de uma criteriosa prescrição, diversas importantes adaptações musculares e metabólicas ocorrem, o que promove essências respostas associadas ao tratamento de doenças cardiometabólicas, como a obesidade. Metabolismo: respostas fisiológicas da musculação e do HIIT Para impactar no aumento da metabolização de gorduras o treinamento físico precisa levar o organismo a aumentar a demanda metabólica para se recuperar do stress fisiológico sofrido, e isso pode ocorrer quando há Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 114 necessidade de se recuperar o glicogênio muscular, regenerar os músculos das microlesões e da necessidade de aumentar a síntese de actina e miosina. Uma das maneiras de promover essas alterações é através do treinamento resistido (como a musculação), e um dos estudos que mostra isso é o de Grimaldi et al. (2012), em que após 22 horas do treino de musculação de alta intensidade o gasto calórico dos indivíduos era de 452 kcal a mais comparado ao momento pré-exercício. Os pesquisadores também verificaram menor Quociente Respiratório (QR) após essas 22 horas, mostrando que mesmo após longo período da realização do treino de musculação havia maior oxidação de gorduras em repouso. É importante ressaltar novamente que a depleção do glicogênio muscular é uma alteração importante, pois promove aumento de miocinas como a Interleucina-6 que pode levar ao aumento do metabolismo, além disso, há também aumento da atividade da proteína PGC1-a, levando a maior atividade da miocina irisina e com isso estimulação de proteínas desacopladoras mitocondriais (UCP-1) e aumento de PPARy, impactando no aumento da oxidação de gorduras. A depleção do glicogênio também aumenta a atividade da AMPK levando a inibição da atividade da Acetil-coa carboxilase (enzima lipogênica) e menor produção de Malonil-coa, consequentemente haverá maior atuação da enzima Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT-1) e aumento da oxidação de gorduras dentro das mitocôndrias. A utilização do glicogênio muscular é dependente do aumento da atividade do sistema nervoso simpático, pois isso leva ao aumento da liberação de catecolaminas (adrenalina e noradrenalina), glucagon e cortisol, e com isso, elevação da atividade da enzima glicogênio fosforilase (enzima que degrada o glicogênio). No treino aeróbio, intensidades acima de 80% do VO2máx é onde temos maior contribuição do glicogênio muscular como substrato energético. Whyte et al (2013) analisaram o efeito do treino aeróbio de alta Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 115 intensidade (HIIT) em biomarcadores de saúde metabólica em homens com sobrepeso/obesidade. O treino foi 4 séries de 30 seg “all-out” por 4´30” de recuperação na bicicleta. Os pesquisadores verificaram que após cerca de 20 horas do treino a oxidação de gorduras era 63% maior comparado ao momento pré-treino. Whyte et al (2010) investigaram os efeitos de 2 semanas do treinamento sprint interval training (SIT) em homens com sobrepeso e obesidade. O treinamento foi de 4 a 6 séries de 30 seg “all-out” por 4´30” de recuperação na bicicleta. Os resultados mostraram que 24 horas após a última sessão do treinamento a oxidação de gorduras era 18% maior do que comparado pré-treinamento. Também houve redução da circunferência abdominal (o que indica redução da gordura visceral) mesmo sem intervenção nutricional. Houve também aumento significativo do VO2máx em cerca de 1 MET, mesmo com muito pouco tempo de treinamento (2 semanas). É importante ressaltar que a meta-análise de Kodama et al (2009) mostra que o aumento de apenas 1 MET no VO2 máx já é associado com a redução de 15% no risco de morte por doenças cardiovasculares. Os estudos têm demonstrado que as maiores adaptações clínicas e funcionais são advindas do treinamento de alta intensidade, seja para o emagrecimento, diabetes, hipertensão, cardiopatias ou idosos. Paoli et al (2013) treinando 58 indivíduos idosos com sobrepeso comparou três protocolos de treinamento sobre o perfil lipídico, perda de gordura e massa magra (medidos pelo DEXA). Não houve intervenção nutricional. Os protocolos tiveram a duração de 12 semanas (3x semana): 1) Aeróbio (50% FCmáx) em sessões com duração total de 50 min. 2) Circuito de baixa intensidade: 8 min na bicicleta a 50% FCmáx e musculação realizando 15RM. 3) Circuito de alta intensidade: 8 min (sendo 3min a 50% FCmáx e 1min a 75% FCmáx) com musculação de alta intensidade (HIRT): 6RM, Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 116 20seg de recuperação, mais 2RM, 20seg de recuperação e mais 1-2RM). Os resultados demonstraram que o circuito da musculação de alta intensidade promoveu aumento significativo na massa magra (2,3kg), redução da gordura corporal (5,4kg), redução significativa na pressão arterial sistólica e diastólica. Também foi verificado na musculação de alta intensidade controle do colesterol (de 213 mg/dl para níveis ótimos de 193 mg/dl), redução do LDL de 115 mg/dl para níveis ótimos de 97 mg/dl, redução do triglicérides e aumento do HDL. O protocolo de treino aeróbio de baixa intensidade não aumentou a massa magra (importante adaptação fisiológica), não aumentou o HDL colesterol, levou a redução de 1,5kg na gordura corporal, reduziu o colesterol total e LDL (sem levar aos níveis ótimos preconizados pelas Diretrizes de Dislipidemia). Croymans et al (2013) treinaram em musculação (3x semana) 28 indivíduos obesos por apenas 12 semanas sem realizar intervenção nutricional. O treinamento foi da 1ª a 2ª semana (12-15RM), da 3ª a 7ª semana (8-12RM) e da 8ª a 12ª semana (6-8RM). Os resultados mostraram aumento de 26% no conteúdo protéico de GLUT-4 (proteína transportadora de glicose), 33% no conteúdo de AKT2 (proteína importante na via de sinalização da insulina para induzir o transporte de glicose) e aumento na função beta-celular pancreática. Também foi verificado significativo aumento na massa muscular, redução na gordura corporal e aumento na força muscular. A musculação promoveu significativo aumento no importante componente para o emagrecimento, que é taxa metabólica de repouso, em que após o treinamento os indivíduos gastavam cerca de 236 kcal a mais por dia. Mavros et al (2013) verificaram que o treinamento de musculação (80% 1RM) aumentou significativamente a massa muscular, a sensibilidade Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 117 à insulina, reduziu a gordura visceral e a hemoglobina glicada (maior controle glicêmico). Dunstan et al (2002) demonstraram em idosos (60 a 80 anos) com diabetes tipo II que a musculação de alta intensidade (8-10RM) promoveu aumento significativo na massa muscular, reduziu significativamente a gordura corporal e a hemoglobina glicada. Portanto, as dificuldades e o sofrimento da vida e dos treinos nos fazem bem!! Musculação e seus benefícios em dietas restritivas Uma das abordagens muito empregada para levar ao emagrecimento são as dietas hipocalóricas. Contudo, como discutido, uma das respostas fisiológicas que pode ocorrer nessas dietas é a termogênese adaptativa, que é uma alteração metabólica que leva à redução dos componentes do gasto energético total, impactando principalmente na redução do metabolismo de repouso. Sendo assim, é de suma importância que possamos entender esse mecanismo fisiológico para que através de nossa intervenção possamos reduzí-lo, já que prejudica o emagrecimento e contribui para o reganho de peso e gordura corporal. Uma das possibilidades que temos de interferir no impacto negativoque as dietas hipocalóricas promovem sobre o metabolismo de repouso é através do treinamento resistido. O estudo de Bryner aborda bem a importância do treinamento resistido em uma dieta hipocalórica. Os pesquisadores randomizaram (dividiram de forma aleatória) 20 pessoas com obesidade para o Grupo do treinamento Aeróbio ou Grupo do treinamento de Musculação e prescreveram uma mesma dieta hipocalórica de 800 kcal por dia para todos os participantes. - Grupo do treinamento aeróbio com ingestão da dieta de 800 kcal/dia consistiu em 4 sessões por semana de moderada intensidade em treinos de caminhada, bicicleta e subir escadas. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com ALTERAÇÕES E ADAPTAÇÕES FISIOLÓGICAS NA MUSCULAÇÃO E NO HIIT 118 - Grupo do treinamento de musculação com ingestão da dieta de 800 kcal/dia consistiu em 3 sessões por semana em um treino com 10 exercícios utilizando de 2 séries e aumentando até 4 séries de 8-15 repetições. Os resultados mostraram que após 12 semanas ambos os grupos reduziram significativamente a gordura corporal, em que o grupo do treinamento aeróbio reduziu o percentual de gordura em 7,4% e o grupo do treinamento de musculação reduziu em 8,6%, sem diferença significativa entre os grupos. Contudo, o grupo que fez o treinamento aeróbio não impediu a perda de massa magra devido à dieta hipocalórica, em que houve redução significativa de 4,1kg de massa magra e redução no metabolismo de repouso em cerca de 211 kcal. Sendo assim, embora o emagrecimento tenha ocorrido esse menor gasto energético em repouso pode impactar no aumento da dificuldade de continuar o emagrecimento ou até levar ao reganho de peso e gordura corporal. Já o grupo que fez o treinamento de musculação não perdeu massa magra e teve aumento significativo no metabolismo de repouso. Referências: Boström P et al. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown- fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature. 2012 Jan 11;481(7382):463-8. Bryner RW et al. Effects of resistance vs. aerobic training combined with an 800 calorie liquid diet on lean body mass and resting metabolic rate. J Am Coll Nutr. 1999 Apr;18(2):115-21. Brooks N et al. Strength training improves muscle quality and insulin sensitivity in Hispanic older adults with type 2 diabetes. Int J Med Sci. 2006 Dec 18;4(1):19-27. Licenciado para Matheus Kayser Amora - 10624159906 - Protegido por Eduzz.com
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