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SUPLEMENTAÇÃO E FITOTERAPIA ESPORTIVA: BIOQUÍMICA E APLICAÇÕES PRÁTICAS Esp. Matheus Crippa Silvestre Dr. Marcelo Conrado Sobre os autores Matheus Crippa Silvestre, nutricionista formado pela universidade federal de Santa Catarina e pós graduado em nutrição esportiva pela UNINTER. Já atuou como professor de graduação da universidade UNIAVAN, atualmente, professor de pós- graduação na instituição UNIGUAÇU. Além da docência, realiza atendimentos nutricionais voltados para a área esportiva e estética na cidade de Balneário Camboriú e faz parte da equipe do professor Waldemar Guimarães. Tem experiência com atletas de diversas modalidades, desde o fisiculturismo até esportes de endurance. Marcelo Conrado de Freitas é formado em Educação Física. Tem especialização em Musculação e Condicionamento Físico (FMU), possui mestrado em Fisioterapia (UNESP) e doutorado em Ciências da Motricidade (UNESP). Possui mais de 30 artigos publicados em revistas internacionais sobre suplementação e treinamento. Professor da graduação e cursos de pós-graduação da UNIGUAÇU. 4 www.uniguacu.com.br Sumário Fadiga periférica ...........................................................................................................6 Mecanismos fisiológicos da fadiga periférica ......................................................................7 Como os íons de hidrogênio (H+) geram a fadiga? .............................................................8 Como a redução do estoque de fosfocreatina muscular gera a fadiga? ............ 12 Como o estresse oxidativo gera a fadiga? ........................................................................... 16 Suplementação crônica...........................................................................................20 Creatina .................................................................................................................................................... 21 Beta Alanina ..........................................................................................................................................24 Suplementação pré-treino .....................................................................................29 Bicarbonato de Sódio ......................................................................................................................30 Cafeína .....................................................................................................................................................34 Capsiate ...................................................................................................................................................38 Vasodilatadores: Arginina .............................................................................................................39 Vasodilatadores: Citrulina .............................................................................................................. 41 Vasodilatadores: Nitrato ................................................................................................................42 Colinérgicos ...........................................................................................................................................43 Suplementação intra-treino e pós-treino ......................................................... 47 Suplementar com carboidratos e BCAA intra-treino? .................................................48 Suplementação pós-treino ..........................................................................................................49 Whey protein .......................................................................................................................................... 51 Blends Proteicos ................................................................................................................................ 52 Carboidratos no pós-treino? ....................................................................................................... 53 HMB ...........................................................................................................................................................54 Glutamina ................................................................................................................................................ 55 Compostos bioativos e desempenho ................................................................. 57 Compostos bioativos e capacidade antioxidante ............................................................58 Compostos bioativos e desempenho .....................................................................................60 Fitoterapia esportiva ................................................................................................64 Introdução a fitoterapia .................................................................................................................. 65 Fitoterapia no aumento da testosterona e libido ............................................................. 67 Fitoterapia no controle do stress, ansiedade e qualidade do sono.......................69 Fitoterapia na perda de peso ...................................................................................................... 72 Referências bibliográficas ............................................................................................................ 75 5 www.uniguacu.com.br Fadiga periférica Neste capítulo, você irá aprender sobre: • Os mecanismos bioquímicos da fadiga periférica; • As alterações metabólicas que acontece no músculo esquelético durante o exercício físico; • Os mecanismos que o acúmulo de íons de hidrogênio promove a fadiga; • Efeito da intensidade e duração da pausa sobre o metabolismo e fadiga periférica; • A relação entre fosfocreatina e desempenho; • O impacto do estresse oxidativo sobre a fadiga. 1CAPÍTULO 6 www.uniguacu.com.br Mecanismos fisiológicos da fadiga periférica Para ocorrer à contração muscular durante o exercício é necessário ter a interação entre os filamentos de Actina e Miosina, pois o ligamento entre os filamentos de Actina e Miosina gera a produção da força necessária para o exercício. Por isso, qualquer fator que atrapalhe a interação entre estes filamentos pode contribuir para a redução na capacidade do músculo em produzir força (fadiga). Mas antes de conhecer os mecanismos da fadiga periférica, vamos compreender melhor o que faz o músculo produzir força. Para ocorrer à contração muscular são necessários dois fatores fisiológicos. O primeiro é a disponibilidade de energia através da quebra de moléculas de adenosina trifosfato (ATP). A Miosina é uma proteína que contém uma região denominada “cabeça da miosina”, sendo que essa região só consegue se ligar na Actina quando ocorre a quebra da molécula de ATP para ter energia suficiente para encurtar o sarcômero e promover a contração muscular. Durante o exercício físico, principalmente de alta intensidade, pode ocorrer redução dos níveis de ATP celular, sendo que a diminuição na disponibilidade de ATP reduz a interação entre os filamentos de Actina e Miosina e a produção de força muscular. Por este motivo, aumentar a capacidade do indivíduo em produzir ATP através de estratégias nutricionais pode otimizar o desempenho no exercício físico. O segundo fator fisiológico que pode gerar a fadiga periférica é a disponibilidade de cálcio no sarcoplasma. Além do ATP, o cálcio é essencial para ocorrer à contração muscular e a produção de força. O estímulo neural nas células musculares promove a liberação de cálcio 7 www.uniguacu.com.br no retículo sarcoplasmático, sendo que em seguida, o cálcio estimula a interação entre os filamentos de Actina e Miosina. Basicamente, a função dos neurônios é estimular a liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático para que haja a contração muscular. Isto significa que qualquerprejuízo na liberação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático diminui a produção de força muscular. Por isso, muitos estudos tem demonstrado que a redução de cálcio no citoplasma muscular está relacionada com uma menor produção de força, ou seja, a diminuição na função do retículo sarcoplasmático em liberar o cálcio é um dos principais mecanismos que explicam a fadiga periférica (ALLEN et al., 2008). Portanto, nós iremos compreender nos próximos tópicos os principais fatores que podem atrapalhar a função do retículo sarcoplasmático em liberar cálcio durante o exercício e os fatores que podem diminuir os níveis de ATP celular. Através deste conteúdo você conseguirá entender com mais detalhes por qual motivo a fadiga muscular acontece. Como os íons de hidrogênio (H+) geram a fadiga? Um dos precursores da fadiga muscular são os íons de hidrogênio (H+), pois quando esses íons são acumulados na célula muscular geram uma condição de acidose, que significa uma diminuição no pH celular. Esta condição diminui a capacidade do músculo esquelético em produzir força. Muitos associam a fadiga ou a sensação de queimação muscular que acontece durante o treino com a liberação 8 www.uniguacu.com.br de ácido lático, entretanto, isso não é verdade. Primeiramente, o que encontramos no sangue é lactato e não o ácido lático. Segundo, a crença que o lactato gera fadiga acontece porque durante treinos intensos a concentração do lactato no sangue é alta. Porém o lactato elevado no sangue é um indicativo de que o exercício está usando muito o metabolismo glicolítico, pois o lactato é produto final da glicólise, ou seja, se está realizando muita glicólise mais lactato será produzido. Portanto, não é ácido lático e nem o lactato que geram fadiga, mas sim, em partes, a acidose gerada pelo acúmulo de íons H+. Agora vamos compreender como os íons H+ promovem a fadiga muscular. Durante o exercício, a energia para ocorrer à contração muscular e produção de força acontece quando o ATP é hidrolisado (quebrado) em adenosina difosfato (ADP) e, posteriormente, o ADP pode ser quebrado em adenosina monofosfato (AMP). Mas, toda vez que o ATP é quebrado ocorre liberação de íons H+ na célula muscular, indicando que, quanto maior a quebra do ATP, mais íons H+ são liberados. Assim, durante o exercício físico acontece uma quebra constante de ATP em ADP e AMP, que consequentemente, leva ao acúmulo de íons H+ (SCHOENFELD, 2013), principalmente quando o exercício é feito de alta intensidade. Observe na Figura 1 que o ATP ao ser quebrado em ADP há liberação de um íon H+ na célula. Isso significa que, quanto maior a quebra do ATP, mais H+ é liberado. 9 www.uniguacu.com.br Figura 1: Reação de hidrólise do ATP para formar ADP, Pi (fosfato inorgânico), H+ (íons de hidrogênio) e liberação de energia para a contração muscular. O acúmulo de íons H+ pode ocorrer principalmente em exercício de alta intensidade e também quando as pausas entre séries de musculação ou no HIIT são curtas (< 2min). Observe na figura 2 que durante o exercício os íons H+ são produzidos pela quebra de ATP, mas durante a pausa os íons H+ são removidos, indicando que se as pausas forem curtas entre séries, mais íons H+ são acumulados nas células musculares. Na prática é notável a fadiga elevada quando a musculação é feita com séries próximas ou até a exaustão combinado com pausas curtas entre séries (< 2min), sendo muito comum observar uma queda no desempenho nas próximas séries quando a pausa é curta. Essa fadiga pode ser explicada em partes pelo grande acúmulo de íons H+ no músculo esquelético (acidose). 10 www.uniguacu.com.br Figura 2: Produção e remoção de íons de hidrogênio (H+) no treino Legenda: Durante as repetições, a quebra constante de ATP em ADP e AMP promove um acúmulo de H+ na célula muscular. No entanto, durante as pausas o H+ pode ser removido pelo sistema tampão como, por exemplo, carnosina muscular, bicarbonato plasmático e ressíntese de PCr. Conforme mencionado anteriormente, o acúmulo de íons H+ promove uma diminuição no pH, gerando uma condição de acidose muscular. A acidose (pH abaixo de 7,4) pode reduzir a capacidade do músculo em produzir força (CAIRNS et al., 2017). Mas como isso acontece? Primeiro, a redução do pH pode interferir na atividade de enzimas da glicólise, que são responsáveis para a formação do ATP. Basicamente ao reduzir o pH, a formação de ATP pode ser comprometida, e, com prejuízos na formação do ATP, a produção de força diminui. Segundo, a acidose pode reduzir a função do retículo sarcoplasmático em liberar o cálcio, e, consequentemente, com menos cálcio há uma menor interação entre os filamentos de Actina e Miosina, reduzindo a produção de força muscular (ALLEN et al., 2008). Lembrando que o retículo sarcoplasmático tem uma grande importância para a contração muscular e produção de força justamente por liberar cálcio para que haja a interação entre os filamentos de Actina e Miosina. Diante dos efeitos da acidose na força muscular, atrasar o acúmulo 11 www.uniguacu.com.br de H+ durante o exercício é uma boa estratégia para promover a melhora no desempenho, sendo que a suplementação de beta-alanina e bicarbonato de sódio vem sendo usadas para esta finalidade, conforme será discutido nos próximos tópicos. Como a redução do estoque de fosfocreatina muscular gera a fadiga? Associado ao acúmulo de íons H+, a fadiga muscular pode ocorrer também devido à redução do estoque intramuscular de fosfocreatina (PCr). Durante o exercício de alta intensidade o principal substrato energético para formar o ATP é proveniente da PCr, pois, em uma única reação, a PCr é capaz de ressintetizar o ATP. Este sistema é conhecido como metabolismo anaeróbio alático ou ATP-CP, sendo o sistema mais rápido que fornece energia para as células musculares. Observem na Figura 3 que durante o trabalho muscular (exercício) a PCr é utilizada para sintetizar ATP, porém, durante a pausa entre séries o processo é inverso, ou seja, o ATP proveniente principalmente das mitocôndrias (metabolismo aeróbio) é usado para restaurar a PCr. 12 www.uniguacu.com.br Figura 3: Reação química da fosfocreatina (PCr) para gerar ATP Legenda: Durante as repetições e durante a pausa, o ATP é utilizado para restaurar os estoques de PCr. Durante as repetições os estoques de PCr são utilizados para formar ATP para unir Actina com Miosina e a contração muscular acontecer. Durante a pausa, os estoques de PCr são restaurados por meio do ATP proveniente das mitocôndrias. A depleção da PCr durante o exercício intenso pode acontecer em torno de 15-20 segundos (Figura 4), e a restauração completa de PCr durante a pausa entre séries pode acontecer geralmente entre 3 e 8 minutos. 13 www.uniguacu.com.br Figura 4: Concentração de fosfocreatina (PCr) durante contração muscular intensa Legenda: A figura mostra que, após 15-20 segundos de exercício intenso ocorre redução dos estoques de PCr muscular. Após a execução de uma série no treinamento resistido, provavelmente há uma grande redução nos estoques de PCr, no qual a duração da pausa determinará se a restauração de PCr será completa ou incompleta. Nesse contexto, após a realização de uma série na musculação ou até mesmo um sprint na bike ou corrida, possivelmente os estoques de PCr estarão bem reduzidos. E, caso a pausa for incompleta (menor que 3 minutos), a PCr é ressintetizada parcialmente e, desta forma, nas próximas séries o desempenho diminui e a glicólise anaeróbia será mais utilizada, gerando cada vez mais produção do lactato (substrato final da glicólise anaeróbia). Mas, caso a pausa entre séries for longa, entre 3 a 5 minutos, a restauração da PCr pode ser completa, tornando uma dependência do sistema anaeróbio alático maior neste treino e uma produção menor de lactato (BAKER et al., 2010). A Figura 5 resumea importância da duração da pausa sobre a predominância do metabolismo 14 www.uniguacu.com.br energético. Assim, a duração da pausa pode determinar se o treino terá predominância do metabolismo anaeróbio alático (restauração completa de PCr nas pausas) ou anaeróbio lático (restauração incompleta de PCr nas pausas e maior dependência da glicólise). Figura 5: Influência da duração da pausa sobre a predominância no metabolismo energético durante o treino Legenda: Após a realização de uma série, possivelmente os estoques de PCr estão baixos e, caso a pausa for curta (menor que 2 minutos), a PCr é ressintetizada parcialmente e, dessa forma, as próximas séries a glicólise anaeróbia será mais utilizada, gerando cada vez mais produção do lactato (substrato final da glicólise anaeróbia). Mas, caso a pausa entre séries for longa, entre 3 a 5 minutos, a restauração da PCr pode ser completa, tornando uma dependência do sistema anaeróbio alático maior nesse treino e uma produção menor de lactato. A lógica que uma série com muitas repetições combinada com pausa curta é necessária para causar uma maior depleção de PCr, e acúmulo de íons H+ é demonstrado em um estudo que mediu a PCr intramuscular e outros metabólitos no vasto lateral antes e depois de várias séries de exercícios de membros inferiores com 10 repetições até a falha concêntrica com 2 minutos de pausa em fisiculturistas treinados. A PCr intramuscular diminuiu de 21,3 mmol/kg para 10,9 mmol/kg (51% de redução). Associado a isso, o estudo, verificou um grande aumento sanguíneo de lactato (17.3 mmol), sugerindo que 15 www.uniguacu.com.br realizar moderadas repetições com pausas curtas entre séries gera uma grande depleção de PCr e aumento de lactato (TESCH et al., 1986). Relacionado à fadiga muscular, quando o estoque de PCr é baixo ocorre diminuição na velocidade que o ATP é ressintetizado, ou seja, com menos ATP, menor será a capacidade do músculo produzir força. A realização de estímulos intensos (repetições até a falha) reduz o estoque de PCr, porém se as pausas forem curtas entre séries (< 2min) ocorrerá uma restauração incompleta da PCr e somado ao acúmulo de íons H+ a fadiga na próxima série será maior e o desempenho muscular menor. Por isso, otimizar o estoque de PCr muscular com a suplementação de creatina é uma maneira eficiente para aumentar o desempenho no treino, conforme será detalhado nos próximos tópicos. Como o estresse oxidativo gera a fadiga? As Espécies Reativas de Oxigênios (ROS), também chamadas de radicais livres, são produzidas constantemente nas mitocôndrias a partir do consumo de oxigênio. Isso significa que as células produzem ROS a todo o momento, pois estamos constantemente consumindo oxigênio nas mitocôndrias. O termo ROS inclui coletivamente ambos os radicais de oxigênio (ou seja, radicais superóxido, hidroxila, peroxila e hidroperoxila) e agentes oxidantes não radicais (isto é, peróxido de hidrogénio e ácido hipocloroso) (CHENG et al., 2016). Nas mitocôndrias, a produção de ROS é proporcional ao consumo de oxigênio, indicando que aumentar o consumo de oxigênio 16 www.uniguacu.com.br promove maior produção de ROS (HATTORI et al., 2009). Por isso, durante o exercício o consumo de oxigênio aumenta e os músculos em contração são proeminentes fontes de produção de ROS, com maiores elevações em exercícios com maior volume ou intensidade, justamente devido ao maior consumo de oxigênio. As nossas células possuem um sistema de defesa para controlar a produção de ROS, pois o excesso gera diversos prejuízos ao organismo. Uma das maneiras da célula não deixar ocorrer uma produção excessiva de ROS é através da ação de enzimas antioxidantes como a glutationa peroxidase, a catalase e o superóxido dismutase, sendo que estas enzimas podem reduzir os níveis de ROS. Podemos dizer que quando a produção de ROS é muito alta e supera a capacidade das enzimas antioxidantes ocorre um fenômeno denominado estresse oxidativo. Durante o treino a produção de ROS aumenta, porém o aumento excessivo de ROS está relacionado à geração da fadiga muscular, ou seja, o estresse oxidativo pode diminuir a capacidade do músculo esquelético em produzir força. O excesso de ROS pode atrapalhar a função do retículo sarcoplasmático em produzir cálcio, reduzindo a capacidade de interação entre os filamentos de Actina e Miosina e a força muscular, conforme demonstrado na figura 6. É importante mencionar que a produção excessiva de ROS acontece em treinos de alta intensidade ou em treinos de alto volume, pois nestas condições as enzimas antioxidantes não conseguem controlar a produção de ROS. 17 www.uniguacu.com.br Figura 6: Mecanismo que o estresse oxidativo durante o treino gera a fadiga muscular Legenda: Durante o treino o consumo de oxigênio aumenta proporcionalmente a intensidade ou volume, sendo que isso eleva a produção de ROS, pois neste momento as enzimas antioxidantes não conseguem controlar a produção de ROS que está em excesso. O excesso de ROS pode atrapalhar a função do retículo sarcoplasmático em produzir cálcio e isso reduz a capacidade de interação entre os filamentos de Actina e Miosina, promovendo a queda na produção de força muscular. Já relacionado ao treinamento resistido, parece que a realizar o treino com muito volume, moderadas/altas repetições (mais de 12 repetições) e intervalos curtos entre séries (<2 minutos) pode ser um estímulo para gerar uma grande produção de ROS, pois neste modelo de treinamento a dependência das mitocôndrias pode ser maior para produzir ATP (GROENNEBAEK e VISSING, 2017; SCHOENFELD, 2013). O modelo de treinamento mencionado acima é muito comum em academias, sendo este tipo de treino muito usual em fases de hipertrofia muscular. Por esse motivo, aumentar a capacidade antioxidante pode ser uma boa opção para obter maior rendimento no treino, pois se o indivíduo tem uma maior eficiência no sistema antioxidante à chance de ter um excesso de ROS durante o treino será menor. Quando falamos em aumentar a capacidade antioxidante significa 18 www.uniguacu.com.br aumentar a expressão e atividades das enzimas antioxidantes como a glutationa peroxidase, catalase e superóxido dismutase. Para isso acontecer é necessário ativar uma proteína chamada de NRF- 2, um fator de transcrição que ao ser ativado é direcionado para o núcleo celular para aumentar a formação das enzimas antioxidantes (glutationa peroxidase, catalase e superóxido dismutase). A pergunta que fica é: como ativar constantemente o NRF-2 e aumentar a capacidade antioxidante? Nós iremos entender nos próximos tópicos que esta adaptação pode ocorrer através do consumo de compostos bioativos presentes em alguns alimentos como nas frutas, nos vegetais e nas especiarias (mais detalhes nos próximos tópicos). Questões para maior fixação do conteúdo 1) Explique a função do cálcio armazenado o retículo sarcoplasmático e do ATP durante o processo de contração muscular. 2) Explique como acontece o acúmulo de íons H+ no músculo durante o exercício e descreva como esses íons promove a fadiga periférica. 3) Ao realizar a musculação ou o HIIT na bike com pausa curta entre séries a fadiga é maior, ou seja, o desempenho pode cair nas próximas séries. Explique o motivo que isso acontece. 4) Quando o exercício físico de alta intensidade é feito com pausas mais longas entre séries a fadiga periférica é menor. Explique o motivo disso. 5) Em exercício de alta intensidade ou elevado volume o consumo de oxigênio nas mitocôndrias é maior. Explique a relação entre alto consumo de oxigênio e a fadiga muscular. 19 www.uniguacu.com.br Suplementação crônica Neste capítulo, você irá aprender sobre: • Os mecanismos fisiológicos que a suplementação de creatina aumenta o desempenho; • O protocolo de suplementação de creatina; • Os efeitos da creatina sobre a água corporal;• Os mecanismos fisiológicos que a suplementação de beta alanina aumenta o desempenho; • O protocolo de suplementação de beta alaninia; • Os tipos de exercício físico que a suplementação de beta alanina pode aumentar o desempenho. 2 0 www.uniguacu.com.br Creatina Apesar de ser muito utilizada após o treinamento, A creatina é um suplemento que deve ser ingerido de forma crônica, e dessa maneira o horário de consumo não vai impactar de forma tão significativa nos efeitos dessa suplementação. Ela é sem dúvida alguma um dos suplementos com maior nível de comprovação científica. O mecanismo básico da mesma é a elevação dos estoques de creatina fosfato no nosso organismo, aumentando assim a ressíntese de ATP pela via ATP-CP, aonde uma molécula de creatina fosfato se une ao ADP para formação de ATP. A fosfocreatina é encontrada em altas concentrações no músculo esquelético e cardíaco, onde atua como uma fonte de energia rápida para a formação de ATP. Em estímulos intensos, como por exemplo, uma série de treinamento resistido, o estoque de fosfocreatina pode reduzir de maneira progressiva com a execução das repetições. O estoque de fosfocreatina pode durar em torno de 15 segundos, ou seja, após uma série de musculação ou um sprint de corrida/bike o estoque da fosfocreatina pode reduzir de maneira significativa. Mas durante a pausa ocorre a restauração da fosfocreatina muscular, sendo que há necessidade de aproximadamente 3 a 8 minutos para restaurar 100% o conteúdo de fosfocreatina muscular. Quando o estoque de fosfocreatina está baixo, a capacidade do músculo em produzir força diminui devido à queda na velocidade de produção do ATP, explicando a redução do desempenho quando pausas curtas entre séries são utilizadas (menor que 2 minutos). Isso indica que aumentar o estoque de fosfocreatina pode ser uma boa 2 1 www.uniguacu.com.br estratégia para melhorar o desempenho no treinamento resistido (BRANCH et al., 2003). A creatina pode ser obtida através da dieta em indivíduos que consomem carne, no entanto, as concentrações de creatina na carne são reduzidas com o cozimento (PURCHAS et al., 2006). Por isso, a maioria das pessoas não alcança 3 g de creatina por dia através da dieta, indicando que a suplementação é necessária. A creatina é um dos suplementos alimentares que mais dispõe de evidências científicas. Numerosos estudos observaram aumento na massa muscular e força após a suplementação com creatina. Deve ser utilizado de 3 a 5 gramas de creatina todos os dias (0.03-0.1 g/kg), treinando ou não. A forma de ingestão acaba sendo indiferente. Apesar de alguns estudos relatarem uma maior captação muscular de creatina quando utilizada juntamente com carboidratos, a ingestão da mesma com água não vai interferir negativamente quando o assunto é desempenho. A fase de saturação não é obrigatória, pois os estudos mostram que cronicamente ela não interfere no resultado final (HULTMAN et al., 1996). Porém, se você quiser sentir os efeitos da suplementação mais rapidamente você pode sim fazer a saturação, utilizando em torno de 20 gramas por dia (0.3 gramas por kg) em 4 doses divididas durante 5-7 dias seguidos. Não é necessário fazer “ciclos de creatina” como era muito pregado antigamente, onde se tomava creatina por 2 meses e parava por 1. O uso de creatina por longos períodos de tempo é seguro e já foi demonstrado por diversos estudos, inclusive em crianças. A creatina não causa aumento de gordura corporal ou de retenção subcutânea 2 2 www.uniguacu.com.br como relatados por muitos. O que ocorre na verdade é um aumento de água dentro do músculo, que é algo totalmente positivo (POWERS et al., 2003). Apesar de existirem várias formas de creatina no mercado, sem dúvida alguma a creatina monohidratada ainda é considerada a melhor de todas. Os outros tipos de creatina existentes só terão efeito no seu bolso, fazendo você gastar dinheiro à toa. Na musculação a suplementação de creatina pode aumentar a capacidade do indivíduo em levantar mais carga ou realizar mais repetições, elevando o volume total (total de repetições x carga) das sessões de treino. Dado que o volume total está intimamente relacionado à hipertrofia muscular, a suplementação de creatina pode ser especialmente importante para resultados de hipertrofia muscular. Claro que a suplementação de creatina pode aumentar o desempenho em outras modalidades de exercício, como na corrida, no ciclismo e modalidades esportivas. A figura 7 resume os efeitos fisiológicos que a suplementação de creatina causa no organismo. 2 3 www.uniguacu.com.br Figura 7: Efeitos fisiológicos da suplementação de creatina Legenda: A suplementação crônica de creatina aumenta o estoque de fosfocreatina no músculo, gerando aumento da força muscular (desempenho) e também água intracelular. Beta Alanina A beta alanina é um aminoácido não essencial e não proteinogênico que está envolvido diretamente na síntese de carnosina, um dipeptídeo encontrado principalmente no músculo esquelético que possui função tamponante. Sendo assim, o principal objetivo com a suplementação desse aminoácido é aumentar os estoques de carnosina no nosso organismo. Para dar origem a carnosina, a beta alanina entra na célula muscular através dos seus transportadores, sendo o principal a proteína TauT, e se une a histidina para formar carnosina através da enzima carnosina sintase. A carnosina atua como um tamponante intramuscular, reduzindo a quantidade de íons hidrogênio livres, diminuindo assim a acidose muscular e podendo prolongar o tempo até a fadiga. A figura 8 resumo o mecanismo que a suplementação de beta alanina causa a melhora do desempenho. 2 4 www.uniguacu.com.br Figura 8: Mecanismo que a suplementação de beta alanina aumenta o desempenho. Legenda: A suplementação crônica de beta alanina aumenta o estoque de carnosina muscular. A beta alanina entra na célula muscular pelos transportadores denominados TauT. Ao entrar no músculo a beta alanina se associa com o aminoácido histidina, no qual são convertidos em carnosina através da ação da enzima carnosina sintase. Com o aumento de carnosina muscular a capacidade de tamponar (remover) íons H+ aumenta, melhorando o desempenho em exercícios de alta intensidade. Vimos anteriormente que o acúmulo de H+ (acidose) pode contribuir para a fadiga muscular durante o exercício, principalmente de alta intensidade. Portanto, o principal mecanismo que explica a melhora do desempenho com a suplementação de beta alanina é atribuído ao aumento na capacidade de tamponar (reduzir) os íons H+ no músculo. A suplementação de 4 a 6.4 g por dia de beta alanina por 3 a 4 semanas é eficiente para aumentar os níveis de carnosina muscular, um sistema tampão do músculo esquelético que tem a finalidade de remover os íons H+ e controlar o pH (ARTIOLI et al, 2010). A beta alanina entra na lista seleta de suplementos que possuem um alto grau de comprovação científica com relação ao seu efeito ergogênico. A última meta-análise publicada sobre o tema feita por Saunders et al. (2016) mostrou que a mesma pode auxiliar a performance de exercícios com duração entre 30 segundos e 10 minutos. As doses recomendadas ficam entre 3.2 a 6.4 gramas por 2 5 www.uniguacu.com.br dia todos os dias, independentemente de ter realizado treinamento naquele dia ou não, sendo que o horário de uso é indiferente, pois o efeito da beta alanina é crônico. Ainda, é necessário um prazo de 4 a 12 semanas para começarem a aparecer os efeitos ergogênicos oriundos da sua suplementação, ou seja, sua suplementação é crônica. No contexto do treinamento resistido, a beta alanina pode ser interessante para pessoas que treinam em alto volume, usam pausas curtas entre séries e métodos como drop-set, bi-set, rest-pause entre outros. Ou seja, indivíduos que treinam com tempo de contração elevadocombinado com pausas curtas entre séries, pois neste tipo de treinamento o acúmulo de H+ é elevado. Um erro muito comum é achar que a suplementação de beta alanina tem efeitos imediatos, pois muitos suplementos do mercado ofertam 2 g de beta alanina e recomendam usar somente no pré-treino. No entanto, o que faz a suplementação de beta alanina melhorar o desempenho é por meio do aumento da carnosina muscular, sendo que esta adaptação leva algumas semanas. (ARTIOLI et al, 2010). O único efeito colateral atribuído até hoje a essa suplementação é a sensação de coceira/formigamento que a mesma causa quando ingerida em doses acima de 1.6 gramas de uma única vez. Esse mecanismo é mediado pela ativação dos receptores MrgprD, um receptor acoplado a proteína G expresso por uma subpopulação de neurônios sensoriais primários. Todavia, tal sensação não é relacionada com nenhum tipo de efeito deletério a saúde, e para reduzir a coceira basta aumentar a frequência e reduzir as doses. 2 6 www.uniguacu.com.br Exemplo: tomar 6 doses de 1 grama por dia ao invés de 2 doses de 3 gramas. Muitos estudos mostraram efeitos positivos da suplementação de beta alanina sobre o desempenho no ciclismo. São poucos os estudos que investigaram o efeito da suplementação de beta alanina associado à musculação sobre o ganho de massa muscular e força, e os resultados controversos, ou seja, temos estudos mostrando benefícios no desempenho na musculação (HOFFMAN et al., 2008; MATÉ-MUÑOZ et al., 2018) e no ganho de massa magra (KERN e ROBINSON, 2011) e outro estudo dizendo que a beta alanina não promoveu resultados superiores sobre o ganho de massa magra (OUTLAW et al., 2016). Questões para maior fixação do conteúdo 1) A creatina é um suplemento que demonstra uma boa comprovação científica para a melhora do desempenho. Ao suplementar com creatina a força muscular aumenta. Portanto, explique por qual mecanismo fisiológico a creatina promove a melhora da força muscular. 2) É recomendada a suplementação de creatina em pessoas que praticam musculação e que buscam o ganho de massa muscular. De acordo com os efeitos fisiológicos da creatina, explique como esse suplemento pode aumentar a espessura muscular. 3) Homem, 26 anos, atleta de ciclismo em provas de curta duração. 2 7 www.uniguacu.com.br O atleta relata que seu treino consiste em sprints máximos e pausas curtas entre séries, no qual sente muita queimação na coxa neste tipo de treinamento. Descreva um dos principais causadores da fadiga nesse tipo de condição e qual suplemento poderia ajudar para melhorar seu desempenho. Monte um protocolo de suplementação para esse atleta. 4) Explique a diferença no mecanismo de ação entre a suplementação de beta alanina e bicarbonato de sódio (ver capítulo 4) sobre a acidose e melhora do desempenho. 5) Atleta, seu objetivo é aumentar a força máxima, sendo que seu treinamento consiste em realizar a musculação com carga alta (acima de 80% de 1 repetição máxima) e pausas longas entre séries (3-4 minutos). Qual suplemento você indicaria pra esse indivíduo? Justifique sua resposta. 2 8 www.uniguacu.com.br Suplementação pré-treino Neste capítulo, você irá aprender sobre os mecanismos de ação, as evidências científicas e protocolo de suplementação de: • Bicarbonato de sódio; • Cafeína; • Capsiate; • Arginina; • Citrulina; • Nitrato; • Colinérgicos. 2 9 www.uniguacu.com.br Bicarbonato de Sódio A lógica por detrás da suplementação de bicarbonato de sódio é bem simples. Basicamente, ao utilizarmos esse suplemento teremos como consequência um aumento dos níveis de bicarbonato no nosso organismo. Para aqueles que não sabem, o bicarbonato faz parte de um dos principais sistemas tampões do nosso organismo, sendo um dos principais responsáveis pela manutenção do pH sanguíneo. Nesse sistema, temos a união da molécula de bicarbonato (HCO3-) com um íon hidrogênio (H+), dando origem ao ácido carbônico e ao final formando dióxido de carbono (CO2) e água (H20). A ingestão de bicarbonato de sódio aumenta a concentração de bicarbonato no sangue, elevando a capacidade de tamponamento extracelular (sangue). Mas a pergunta que fica é: como o aumento de bicarbonato no sangue pode atrasar a fadiga muscular? Os íons H+ podem ser transportados do músculo esquelético para o sangue por meio de transportadores de monocarboxilatos (MCT). No entanto, o transporte dos íons H+ pode ser controlado pela diferença de concentração, ou seja, os íons H+ passam do local de maior concentração para o local de menor concentração. A concentração de íons H+ é muito maior no músculo do que no sangue, principalmente durante o exercício intenso, indicando que se houver um aumento de bicarbonato no sangue por suplementação de bicarbonato de sódio vai ocorrer uma redução dos íons H+ no meio extracelular (sangue) facilitando assim o transporte dos íons H+ que estão no músculo para o sangue (JUNIOR et al., 2015). Sendo assim, ao aumentarmos a quantidade de bicarbonato no organismo através 3 0 www.uniguacu.com.br da sua suplementação vamos aumentar o pH extracelular, causando um gradiente de pH entre o meio intra e extracelular, favorecendo assim o efluxo de íons hidrogênio da região intramuscular para o fluído extracelular pela maior atividade dos transportadores de monocarboxilatos (MCT). Dessa forma, teremos um aumento do efluxo de íons hidrogênio do meio intramuscular para o fluído extracelular, aonde o bicarbonato irá exercer sua função de tamponante. De maneira geral, a suplementação de bicarbonato de sódio otimiza o transporte de íons H+ do músculo para o sangue, indicando que durante o treino, os íons H+ vão demorar mais pra se acumular no músculo e isso pode aumentar o desempenho. A figura 9 resume o principal mecanismo fisiológico que a suplementação de bicarbonato de sódio aumenta o desempenho. 3 1 www.uniguacu.com.br Figura 9: Mecanismo que a suplementação de bicarbonato de sódio aumenta o desempenho. Legenda: A suplementação aguda de bicarbonato de sódio causa um aumento na concentração plasmática de bicarbonato. O aumento de bicarbonato no sangue diminui a concentração de H+ no meio extracelular, elevando o pH. Com a concentração reduzida de íons H+ no plasma, grande parte dos íons H+ que são produzidos no músculo durante o exercício migra para o meio extracelular por meio do transportador MCT. Basicamente a suplementação de bicarbonato de sódio aumenta o efluxo de H+ do músculo para o sangue, sendo que essa resposta fisiológica aumenta o desempenho. Um dos principais problemas oriundos da suplementação com bicarbonato de sódio é com relação aos efeitos colaterais gastrointestinais. Ocorre que ao fazermos essa suplementação, cerca de 80-85% do bicarbonato ingerido já será utilizado no estômago, fazendo o tamponamento dos ácidos estomacais. Dessa forma, teremos um aumento significativo dos níveis de CO2 e H20. Pelo fato de o CO2 ser um gás, o seu aumento irá promover uma dilatação estomacal, causando dois dos efeitos colaterais mais comumente relatados após a ingestão de altas doses de bicarbonato de sódio: dor abdominal (causada pela distensão da parede do estômago) e eructação (causado pela eliminação do gás carbônico). A suplementação com bicarbonato de sódio está entre as que mais possuem comprovação científica com relação ao seu efeito ergogênico. O último consenso publicado por Maughan et al. (2018) 3 2 www.uniguacu.com.br colocou a suplementação de bicarbonato de sódio entre as mais eficazes presentes hoje no mercado, ao lado de suplementos como creatina, nitratos, cafeína e beta alanina. As doses médias ficam em 300 mg por kg de peso total (doses acima dessa não promovem efeitos benéficos adicionais e aumentam o risco de efeitos colaterais), utilizadas 60 a 150 minutos antes do exercício físico em combinação com uma refeiçãorica em carboidratos para reduzir os efeitos colaterais gastrointestinais. Como não existe segurança em relação ao uso crônico de bicarbonato, essa é uma suplementação a ser utilizada de forma aguda. Baseado no mecanismo de ação do bicarbonato (remoção de H+), a suplementação de bicarbonato de sódio pode ser mais efetiva em indivíduos que fazem musculação com alto volume, séries próximo ou até a exaustão, pausas curtas entre séries e tempo de contração prolongado (drop-set, bi-set, altas repetições, etc.), ou seja, a suplementação de bicarbonato de sódio pode ser mais efetiva em treinos que geram acidose (HADZIC et al., 2019). Por isso, não faz muito sentido usar bicarbonato de sódio em treinos de carga alta e pausas longas, sendo que neste tipo de treino o principal motivo da fadiga não é proveniente da acidose. Já relacionado à musculação, existem poucos estudos que investigaram o efeito do bicarbonato de sódio sobre o desempenho no treinamento resistido. Duncan e colaboradores (2014) demonstraram que a suplementação de bicarbonato de sódio (0.3 g/kg) aumentou o rendimento no supino reto, porém não aumentou rendimento no agachamento livre em homens treinados. Além disso, foi observado 3 3 www.uniguacu.com.br que a suplementação elevou os níveis plasmáticos de bicarbonato e aumento do pH. Cafeína A cafeína é o principal estimulante utilizado como pré-treino, inclusive nos diversos pré-treinos comerciais vendidos atualmente. A mesma possui um altíssimo grau de comprovação científica, com a última meta análise publicada por Jozo et al. (2018) mostrando aumento significativo da performance com o uso entre 3 a 6 mg por quilo de peso total 1 hora antes do treinamento. A cafeína possui diversos mecanismos de ação, age como uma antagonista dos receptores de adenosina, aumenta a atividade dopaminérgica, aumenta a liberação de catecolaminas, aumenta a atividade dos receptores de rianodina e muito mais. Com certeza por seu baixo custo e ótima comprovação científica, a cafeína é sem dúvida um dos melhores suplementos existentes hoje no mercado. Após 15 minutos da ingestão oral, a concentração de cafeína aumenta no sangue, sendo que o pico de concentração é atingido em torno de 1 hora após. Por esse motivo, os estudos recomendam que a suplementação de cafeína seja realizada 1 hora antes do exercício na dose de 3-6mg/kg de peso corporal. Existem muitos estudos que investigaram o efeito da cafeína no desempenho. Relacionado a musculação, a revisão de literatura conduzida por Grgic e colaboradores (2019) faz algumas recomendações: 1) A cafeína pode aumentar agudamente a força, a potência e o número de repetições executadas até a falha; 2) As 3 4 www.uniguacu.com.br doses variam de 3 a 9mg/kg, sendo que doses elevadas (9mg/kg) os efeitos colaterais são mais evidentes, como insônia e aumento de pressão arterial; 3) Os mecanismos pelos quais a cafeína aumenta o rendimento no exercício resistido são multifatoriais, ou seja, por diversos fatores que serão abordados a seguir. A influência da cafeína sobre o sistema nervoso central é um dos principais mecanismos que esta substância pode melhorar o desempenho no exercício resistido. A redução no sono é um dos efeitos centrais da cafeína, sendo que um estudo verificou uma redução até mesmo na duração do sono quando indivíduos saudáveis ingeriram 400 mg de cafeína imediatamente antes de dormir. O estudo também verificou que a ingestão de cafeína no período entre 3 e 6 horas antes de dormir também afetou a duração do sono (DRAKE et al., 2013). O mecanismo que explica este efeito é que a cafeína pode bloquear o receptor de adenosina no sistema nervoso central. A adenosina é um neurotransmissor que ao se ligar em seu receptor estimula a sensação de sono. Portanto, devido ao efeito antagonista da cafeína sobre o receptor de adenosina, o neurotransmissor não consegue atuar no seu receptor e isso acaba reduzindo a sensação de sono. A redução do sono e o aumento no estado de alerta induzido pela cafeína pode aumentar o limiar de sensação de fadiga e fazer com que o indivíduo suporte uma intensidade maior de treinamento, Algumas pessoas podem ter uma maior responsividade ao efeito da cafeína sobre a redução no sono, sendo que possivelmente isto está relacionado à capacidade do indivíduo metabolizar a cafeína no fígado pela enzima CYP1A2. Ou seja, aquelas pessoas que sentem 3 5 www.uniguacu.com.br uma diminuição mais drástica no sono ao ingerir cafeína podem ter uma expressão maior da enzima CYP1A2, e as pessoas que fazem ingestão de cafeína e não sentem muito uma diminuição no sono tem baixa expressão da enzima CYP1A2 no fígado (YANG et al., 2010). A redução na liberação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático é um dos principais mecanismos da fadiga periférica, conforme detalhado nos tópicos anteriores. A diminuição do cálcio muscular induz uma menor interação entre os filamentos de Actina e Miosina, promovendo a redução na produção de força muscular. Alguns estudos sugerem que a cafeína pode melhorar o desempenho no exercício por aumentar a liberação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, melhorando a capacidade contrátil e a força muscular (DAVIS e GREEN et al, 2009). A figura 10 resumo os principais mecanismos que a cafeína melhora o desempenho. 3 6 www.uniguacu.com.br Figura 10: Principais mecanismos de ação que a cafeína aumenta o desempenho Legenda: Existe uma boa comprovação científica que a suplementação de cafeína na dose de 3-6mg/ kg no pré-treino aumenta o desempenho. Os mecanismos que podem explicar esses efeitos estão relacionados ao fato da cafeína agir no sistema nervoso central e inibir os receptores de adenosina, causando uma redução no sono. Além disso, a cafeína aumenta a produção de adrenalina e noradrenalina (catecolaminas) e melhora a liberação de cálcio no músculo esquelético, sendo fatores importantes para aumentar o desempenho. Além disso, outros estudos sugerem que cafeína pode aumentar a capacidade de absorção da glicose do intestino para o sangue, principalmente quando a dose de carboidratos é elevada. A absorção de glicose no intestino é dependente do transportador de glicose dependente de sódio (SGLT-1), ou seja, a glicose passa do intestino para o sangue por meio do SGLT-1. No entanto, o SGLT-1 tem uma capacidade de transportar 60g/h de glicose, indicando que altas doses de carboidratos (>60g) podem saturar o SGLT-1 e isso gerar um atraso na absorção da glicose do intestino para o sangue. A cafeína pode agir no intestino aumentando a atividade do SGLT-1 e aumentando a absorção de glicose, sendo que a ingestão combinada de cafeína com carboidratos no pré-treino melhorou o desempenho de ciclistas (YEO et al., 2005). 3 7 www.uniguacu.com.br No entanto, parece que para a cafeína otimizar a absorção de glicose é necessário que haja saturação do SGLT-1 (HULSTON et al., 2008), ou seja, quando há uma elevada ingestão de carboidratos (mais que 60g). Do ponto de vista prático, essa estratégia pode ser usada em indivíduos que fazem o pré-treino com alta dose de carboidratos, sendo esta estratégia muito usada em modalidade de endurance e alto volume (corrida ou ciclismo). Outra aplicação prática é usar a cafeína no pós-treino com alta quantidade de carboidratos, quando o objetivo é acelerar a reposição do glicogênio muscular. A maior eficiência na absorção de glicose no intestino aumenta a disponibilidade de glicose no sangue, e com certeza, isso potencializa a formação do glicogênio muscular. Por isso, alguns estudos sugerem que a suplementação de cafeína juntamente com ingestão de carboidratos e proteínas no pós-treino é uma ótima estratégia para acelerar a restauração do glicogênio muscular, sendo muito interessante de aplicar em pessoas que treinam duas vezes ao dia. Capsiate O capsiate é uma substâncianatural encontrada em pimentas e, vêm sendo utilizada como estratégia nutricional para induzir perda de peso, devido seus efeitos neurais, termogênicos e, também, no metabolismo dos lipídeos. Recentemente, alguns estudos têm demonstrado que o capsiate pode ser usado para aumentar o desempenho no treinamento resistido. Um estudo testou o efeito de uma única dose de 12 mg com capsiate 45 minutos antes da realização 3 8 www.uniguacu.com.br de quatro séries de agachamento a 70% de 1RM e 90 segundos de intervalo entre as séries em adultos treinados e os resultados demonstraram que na condição de capsiate os participantes realizaram mais repetições até a exaustão em relação à condição placebo (De Freitas et al., 2018). O mecanismo de ação que mais é usado para explicar os efeitos ergogênicos do capsiate é devido ao aumento na liberação de cálcio no músculo esquelético. Como demonstrado anteriormente, a fadiga muscular pode acontecer devido à diminuição da função do retículo sarcoplasmático em liberar o cálcio e isso promove redução na produção de força muscular. O capsiate pode ativar um receptor chamado de TRPV1 localizado no reticulo sarcoplasmático muscular, no qual a ligação do capsiate neste receptor estimula o retículo sarcoplasmático a liberar mais cálcio (LOTTEAU et al., 2013). Esse efeito pode otimizar a interação entre os filamentos de Actina e Miosina e aumentar a produção de força muscular (CROSS et al., 2020). Existem poucos estudos que verificaram o efeito do capsiate sobre o desempenho, por isso, mais estudos são necessários para verificar a eficácia da suplementação de capsiate sobre o desempenho em humanos. Vasodilatadores: Arginina Como o próprio nome sugere, vasodilatores são suplementos que tem como objetivo principal aumentar a vasodilatação para com isso elevar a entrega de nutrientes para o músculo, podendo melhorar 3 9 www.uniguacu.com.br assim a performance e também a recuperação muscular. Além disso, tais suplementos possuem um uso clínico bastante interessante que é auxiliar no tratamento da hipertensão arterial. A arginina é um aminoácido condicionalmente essencial que no nosso organismo pode sofrer a ação da enzima óxido nítrico sintetase (NOS) e com isso gerar a produção de citrulina e óxido nítrico (NO). O NO é um gás que possui efeito vasodilatador pois difunde-se da célula endotelial para a célula muscular lisa vascular e se liga ao ferro do grupo prostético heme da enzima guanilato ciclase ativando essa enzima. A guanilato ciclase catalisa a conversão de GTP em GMPc. O aumento de GMPc diminui a quantidade cálcio livre na célula muscular causando assim seu relaxamento, contribuindo para a vasodilatação. Apesar de ser muito famosa, a arginina não possui uma boa comprovação científica pelo fato de grande parte desse aminoácido ser utilizada pelos enterócitos (células do nosso intestino), com apenas uma pequena quantidade sendo utilizada para a síntese de NO. Os estudos indicam que a suplementação oral de arginina é ineficaz para aumentar o rendimento no treino e a vasodilatação, provavelmente devido à extensa degradação sistêmica. Aproximadamente 40% da arginina oral ingerida é catabolizada por bactérias intestinais e arginases (enzimas), e mais 10 a 15% da arginina é degradada pelo fígado. Ou seja, boa parte da arginina ingerida de maneira oral é degradada (CHOLEWA et al., 2019). Tentando solucionar esse problema, existem alguns suplementos que utilizam a arginina em combinação com o alfa-cetoglutarato 4 0 www.uniguacu.com.br (AAKG), podendo assim obter-se uma melhor absorção da mesma. Apesar de estudos demonstrarem o aumento de arginina plasmática com a suplementação de AAKG, ainda carecem de informações para dizer se realmente é efetivo. Sendo assim, a arginina não se apresenta como uma das melhores opções quando pensamos em aumento de performance, sendo mais interessante o uso de outros vasodilatores, como citrulina e nitratos. As doses mais utilizadas de arginina nos estudos ficam entre 4-8 gramas 40-60 minutos antes do treino, mas sem muito sucesso nos efeitos. Vasodilatadores: Citrulina Ao contrário da arginina, a citrulina ingerida não está sujeita a degradação sistêmica extensa e, portanto, aumenta os níveis plasmáticos de arginina com mais eficiência do que a suplementação oral de arginina (CHOLEWA et al., 2019). O catabolismo da citrulina no intestino é limitado, uma vez que a citrulina não é metabolizada por arginases e bactérias. Por isso, os estudos demonstram superioridade da citrulina em aumentar o rendimento no treino e a vasodilação comparado a arginina. Mais de 80% de toda a citrulina consumida por via oral chega aos nossos rins onde lá é convertida em arginina. Com relação aos estudos, os mesmos não são unânimes, porém de forma geral tendem a mostrar efeitos positivos com o uso de 6 a 8 gramas de citrulina em torno de 45-60 minutos antes do treino. Potencializar a vasodilatação pode ajudar na entrega de oxigênio ao tecido muscular durante o treino, atrasando a fadiga. Foi demonstrado 4 1 www.uniguacu.com.br que o consumo de 8 g de citrulina aumenta as repetições até a falha (WAX et al., 2015; WAX et al., 2016; GLENN et al., 2017), diminui a dor muscular em 40% (PEREZ-GUISADO e JAKEMAN, 2010) e melhora a força máxima e poder anaeróbico. Vasodilatadores: Nitrato Nitratos (NO3) são moléculas que são reduzidas a nitrito (NO2) e posteriormente a óxido nítrico (NO), auxiliando assim na vasodilatação. As principais fontes de nitrato na nossa alimentação são vegetais verdes (como rúcula, couve, etc) e a beterraba. Esta última possui uma concentração média de 100-150 mg de nitratos a cada 100 gramas de alimento. Com relação aos seus efeitos no exercício físico, a principal vantagem com seu uso seria a redução do custo de oxigênio, podendo assim aumentar a performance. A dosagem padrão fica entre 4 a 10 mg/kg em torno de 2 horas antes do exercício haja visto que o pico de nitrato no nosso corpo ocorre entre 90-150 minutos após a ingestão de suco de beterraba. A “suplementação” de nitratos na verdade deve ser feita na forma de ingestão de vegetais, em especial a beterraba, consumidos normalmente na refeição pré treino (2 horas antes do treino). Essas substâncias também possuem um elevado grau de comprovação científica, com o último consenso publicado por Maughan et al. (2018) colocando os nitratos entre as substâncias mais eficazes presentes hoje no mercado para aumento de performance. Relacionado ao desempenho na musculação, o estudo de Mosher e colaboradores (2016) demonstrou que a ingestão do suco concentrado 4 2 www.uniguacu.com.br da beterraba (400 mg de nitrato) aumentou a capacidade de homens fisicamente ativos em realizar repetições até a falha no supino reto com uma carga moderada (60% de 1RM). Mais recente, o estudo de Willians e colaboradores (2020) mostrou resultados simulares, no qual a suplementação do suco de beterraba também aumentou o número de repetições até a falha durante o supino reto com uma carga de 70% de 1RM. Foi observada também uma melhora na potência e na velocidade de execução com a ingestão do suco de beterraba. Os mecanismos que explicam a melhora do rendimento com a ingestão do suco de beterraba estão associados à melhora do fluxo sanguíneo ao músculo, disponibilizando mais oxigênio e reduzindo o uso de ATP durante o exercício. Portanto, a suplementação de citrulina malato ou suco de beterraba são estratégias para potencializar a produção de óxido nítrico e aumentar a vasodilatação, sendo que este efeito pode levar ao aumento de desempenho no treino por maior entrega de oxigênio ao tecido muscular. Colinérgicos Os colinérgicos vêm ganhando cada vez mais espaço no âmbito esportivo. Tais substâncias possuem como principal objetivo o aumento dos níveis de acetilcolina. Esseneurotransmissor tem função fundamental no exercício pois ao interagir com seus receptores nicotínicos e muscarínicos exerce papel crucial na contração muscular e na função cognitiva. Quando falamos de suplementação nós podemos aumentar os níveis de acetilcolina basicamente de 4 3 www.uniguacu.com.br duas maneiras, utilizando suplementos que contenham colina na sua composição, como o alpha-GPC e a CDP-colina, ou através do uso de substâncias que inibam a enzima acetilcolinesterase, responsável por quebrar a acetilcolina, como a hiperzina A. A lógica por detrás do uso de colinérgicos no exercício físico vem a partir de estudos que demonstraram que a atividade física extenuante poderia reduzir os níveis plasmáticos de colina e consequentemente diminuir a síntese de acetilcolina. Conlay et al (1986) observaram redução de aproximadamente 40% dos níveis de colina em maratonistas após 2 horas de prova. Em contrapartida, Spector et al (1995) mostraram não haver quedas significativas nos níveis de colina após 100 minutos de bicicleta e nem diferença na performance após a suplementação de colina, mesmo com o aumento dos seus níveis séricos. Warber et al (2000) após submeterem 14 soldados a 4 horas de caminhada carregando 34 kg seguido de uma corrida sem carga até a exaustão e realização de agachamento, não encontraram redução nos níveis de colina após o exercício no grupo placebo. No grupo suplementado a concentração de colina foi significativamente maior, todavia não aumentou a performance. Os estudos em humanos feitos com alpha-GPC relacionados ao exercício físico são os mais promissores, todavia ainda não são unânimes, possuem conflitos de interesse e não mostram resultados tão expressivos na melhora da performance. Porém, para aqueles que quiserem testar, a dose média fica em torno de 600 mg 90 minutos antes do exercício. Questões para maior fixação do conteúdo 4 4 www.uniguacu.com.br 1) Mulher, experiente na musculação, seu foco é hipertrofia muscular da coxa, sendo que seu treino de membros inferiores é prioridade. A mulher destaca que seu treino de coxa é feito com pausas entre séries em torno de 30 segundos a 1 minuto, no qual utiliza bastante métodos como drop-set, bi-set entre outros que promovem muita fadiga. A mulher procurou ajuda profissional, no qual o nutricionista prescreveu bicarbonato de sódio no pré-treino de membros inferiores. Explique a conduta desse profissional, apontando os possíveis mecanismos de ação do bicarbonato de sódio para esse tipo de condição. 2) A cafeína é uma substância muito usada no pré-treino, sendo que um dos seus efeitos para melhorar o desempenho está relacionado a diminuição na sensação de sono. Explique o mecanismo que a cafeína inibe o sono, bem como o motivo de algumas pessoas sentirem esse efeito mais do que outras. 3) Um homem que pratica musculação procurou um nutricionista, no qual relata que estava usando arginina como suplemento pré- treino para aumentar a vasodilatação e o desempenho. O nutricionista explica que as evidências científicas não comprovam a eficácia da arginina. O nutricionista faz a substituição da arginina por citrulina e beterraba no pré-treino. Baseado nisso, responda as seguintes questões: a) Por que a arginina não é um bom suplemento para aumentar a vasodilatação e o desempenho? b) Explique como a vasodilatação pode melhorar o desempenho no 4 5 www.uniguacu.com.br treino? c) Qual o mecanismo que a citrulina aumenta o desempenho? d) Qual o mecanismo que a beterraba aumenta o desempenho? 4 6 www.uniguacu.com.br Suplementação intra-treino e pós-treino Neste capítulo, você irá aprender sobre: • A recomendações científicas para a suplementação de carboidratos e BCAA intra-treino; • Os efeitos dos suplementos de proteínas ingeridos no pós-treino sobre a síntese de proteínas musculares e hipertrofia; • A janela anabólica após o treino e consumo de proteínas. • As evidências científicas sobre carboidratos no pós-treino. 4 7 www.uniguacu.com.br Suplementar com carboidratos e BCAA intra- treino? Suplementos intra-treino têm ganhado cada vez mais espaço na musculação. A lógica de utilizar suplementos durante o treino vem do fato de que durante o treinamento nós temos uma redução nos níveis de glicogênio muscular e essa redução é relacionada com queda na performance. Dessa forma, é normalmente utilizado suplementos a base de carboidratos (maltodextrina, dextrose, glicose, dentre outros) durante o treinamento para termos um efeito poupador de glicogênio. Tal estratégia é totalmente válida e possui alto grau de comprovação científica quando falamos de exercícios com duração acima de 1 hora, como em modalidades de endurance. Porém, como na musculação os treinos duram entre 30 e 60 minutos, não há necessidade de utilizar carboidratos durante o treinamento pensando em aumento de performance. Além dos carboidratos, é muito utilizado também BCAA durante a musculação. A maioria das pessoas que utilizam BCAA durante o treino pensa em redução da fadiga central com o seu uso. Para os que não estão familiarizados com o termo, fadiga central se refere a um estado oriundo do aumento da produção de serotonina durante o exercício que causaria uma fadiga precoce. Contextualizando, durante o exercício nós temos um aumento da concentração de ácidos graxos livres no plasma. Esses ácidos graxos livres se ligam a albumina para serem transportados no nosso corpo. Tal fato causa um aumento na quantidade de triptofano livre, pois os mesmos também se ligam a albumina. Além disso, durante o exercício 4 8 www.uniguacu.com.br nós temos um aumento no uso de BCAAs para geração de energia, causando uma redução dos seus níveis plasmáticos. Isso favorece a passagem do triptofano pela barreira hematoencefálica, pois os BCAAs competem com o triptofano pelo mesmo transportador. Logo, quanto menos BCAA tivermos, mais triptofano poderá passar a barreira hematoencefálica e contribuir para a síntese de serotonina. Dessa forma, ao utilizarmos BCAA durante o treino nós poderíamos reduzir a passagem de triptofano pela barreira hematoencefálica, reduzindo assim a síntese de serotonina e a fadiga central. Apesar da teoria ser bonita, a fadiga central é mais relacionada com esportes de longa duração e não com a musculação. Além disso, os estudos com BCAA durante o treino não tendem a mostrar muitos efeitos positivos oriundos dessa suplementação. Com isso dito, para a maioria das pessoas não será necessário fazer o uso de nenhum tipo de suplemento durante o treino de musculação. Suplementação pós-treino O período pós-treino é um momento muito importante no que tange a síntese proteica e recuperação muscular. Como mencionado no item sobre proteínas, de nada adianta você fazer um ótimo pós-treino mas não ter uma boa dieta durante o dia. Entretanto, para aqueles que já fazem uma dieta equilibrada e possuem um treinamento intenso, fazer um consumo adequado de nutrientes no período após o treinamento pode sim contribuir para a melhora da composição corporal e da recuperação. De forma geral, após o treinamento, o macronutriente mais importante é a proteína. É recomendado que se faça o uso de 4 9 www.uniguacu.com.br 0.25 a 0.5 gramas de proteína por quilo nesse período. Apesar de realmente ser uma excelente fonte proteica, o whey protein não é a única alternativa proteica nesse momento, podendo ser utilizado também blends proteicos e proteínas sólidas, como ovos e frango por exemplo. A ingestão de proteínas imediatamente após o treino é uma prática muito comum entre praticantes de musculação. Existe uma crença que a janela de oportunidade para o consumo de proteínas acontece somente na primeira refeição após o treino, ou seja, muitas pessoas alegam que somente neste momento o músculo estará muito receptivo aos aminoácidos para estimular o anabolismomuscular. Entretanto, a literatura atual não apoia a alegação que o consumo imediato de proteínas após o treino (≤ 1 hora) melhora significantemente as adaptações de hipertrofia muscular e força, gerada pelo treinamento resistido (SCHOENFELD et al., 2013). Estes resultados indicam que é possível ter um ganho similar de hipertrofia muscular e força consumindo as proteínas imediatamente após o treino ou após 1 hora, sendo que o indivíduo pode optar entre consumir a proteína na academia ou um pouco mais tarde, de acordo com a sua preferência. Mas, e a janela de oportunidade para o consumo de proteínas, existe ou não? A ciência vem demonstrando que o treinamento resistido estimula a síntese de proteínas no músculo treinado por várias horas, em torno de 16-48 horas (DAMAS et al., 2015), sendo que foi verificado que após 16 a 48 horas a taxa de síntese proteica ainda estava elevada comparado ao repouso (pré-treinamento). Isto significa que a janela de oportunidade é todo este período em que 5 0 www.uniguacu.com.br o músculo está sintetizando muitas proteínas musculares. Portanto, é importante compreender que todas as refeições neste período (pós-treino até 48 horas) são essenciais e necessitam de uma dose correta de proteínas. Whey protein O whey protein nada mais é do que a proteína do soro do leite. Ele possui basicamente 3 tipos. O whey protein concentrado que possui entre 30 e 80% de concentração proteica e uma maior quantidade de carboidratos. O whey protein isolado que possui em média 90% de concentração proteica e uma menor quantidade de carboidratos, alguns inclusive isentos de lactose. E por último o whey protein hidrolisado, que pode ser obtido através da hidrólise do whey protein concentrado ou do isolado. De maneira geral, para uma pessoa saudável, um whey protein concentrado de boa qualidade (80% de concentração proteica), já é mais do que suficiente para complementar o aporte proteico de uma dieta. Mesmo em uma dieta para perda de gordura, a utilização do whey protein isolado não será superior ao concentrado quando este concentrado possuir a concentração proteica citada acima. O fato de whey protein concentrado possuir 2-3 gramas a mais de carboidratos por porção quando comparado ao whey protein isolado, não vai impactar de forma negativa na perda de gordura. A vantagem do whey protein isolado seria basicamente para aquelas pessoas com intolerância a lactose ou que sentem desconfortos gastrointestinais ao consumirem a versão concentrada. Já a 5 1 www.uniguacu.com.br vantagem do whey protein hidrolisado seria para aquelas pessoas com alergia a proteína do leite. A velocidade de absorção do whey concentrado e do hidrolisado é muito semelhante, em torno de 10 gramas por hora, causando o mesmo efeito quando o assunto é síntese proteica muscular. Blends Proteicos Um blend proteico é basicamente a mistura de uma proteína de absorção rápida (whey protein) com proteínas de absorção mais lenta (albumina, caseína, proteína da soja). A principal vantagem do uso de blends proteicos pós treino seria manter um aumento na síntese proteica por um período mais prolongado quando comparado ao uso isolado de whey protein. Por exemplo, se uma pessoa após o treino consegue realizar apenas um shake proteico e depois fica 5 horas sem comer, seria mais interessante utilizar nesse shake um blend proteico do que apenas whey protein. Reidy et al. (2013) compararam os diferentes impactos na síntese proteica com a utilização de whey protein ou de um blend de proteínas contendo 25% de proteína isolada soja, 25% de whey protein isolado e 50% de caseinato de cálcio. Ao medirem os efeitos na síntese proteica muscular, os pesquisadores observaram que ambos os grupos obtiveram uma elevação significativa no período entre 0 a 2 horas após o consumo do shake. Todavia, apenas o grupo que consumiu o blend proteico obteve níveis significativamente mais elevados de síntese de proteínas musculares no intervalo de 2 a 4 5 2 www.uniguacu.com.br horas depois da ingestão da proteína. Sendo assim, a utilização de blend de proteínas não só é capaz de igualar o estímulo na síntese proteica fornecido pelo whey protein, como pode inclusive manter tal estímulo elevado por um maior período de tempo, sendo interessante em casos onde a pessoa fica um período prolongado sem se alimentar. Carboidratos no pós-treino? Quando o objetivo é hipertrofia muscular e o individuo treinar apenas uma vez ao dia a ingestão de carboidratos no pós-treino não é uma regra, pois o mais importante neste contexto é a dose de carboidratos ingeridos durante o dia. É muito comum ver praticantes de musculação ingerindo carboidratos no pós-treino com a finalidade de elevar a produção da insulina para otimizar o anabolismo muscular (síntese de proteínas nos ribossomos). Entretanto, a ciência não confirma esta hipótese, sendo que a ingestão de carboidratos aumenta sim a produção da Insulina, mas os estudos têm demonstrado que a mesmo havendo o pico de insulina com carboidratos e proteínas o aumento da síntese de proteínas no músculo após o treino foi semelhante a ingestão apenas de proteínas. Claro que isso não significa que os carboidratos são desnecessários no pós-treino quando o objetivo é hipertrofia muscular, no entanto, o indivíduo pode optar em comer ou não carboidratos nesse momento, pois o contexto gera da dieta é o fator mais importante. Mas existe um tipo de pessoa que a ingestão de carboidratos será essencial? A função primária dos carboidratos no pós-treino é gerar 5 3 www.uniguacu.com.br a reposição do glicogênio muscular. O aumento da glicemia aumenta a produção da Insulina que em seguida estimula a captação de glicose para o meio intramuscular. Uma parte da glicose que entra na célula muscular é direcionada para a formação de glicogênio por meio da enzima glicogênio sintase, sendo esta enzima ativada quando a Insulina se liga em seu receptor na membrana da célula muscular. Em casos que a reposição do glicogênio é prioridade algumas estratégias podem ser adotadas: ingestão de carboidratos (0.8 g / kg / h) com preferência por fontes de carboidratos com índice glicêmico alto (> 70) combinado com proteínas (0.2-0.4g/kg /h) e adição de cafeína (3-8 mg / kg) no pós-treino. Estas estratégias são muito utilizadas em atletas que realizam duas sessões de treino no mesmo dia e necessitam de uma reposição mais acelerada do glicogênio muscular. HMB O HBM é um metabólito da leucina sendo que aproximadamente 5% da oxidação da mesma é convertida em HMB, gerando uma produção de mais ou menos 400 mg por dia. A principal função da suplementação com HMB é suprimir a proteólise pela inibição do sistema ubiquitina-proteossoma. Além disso o mesmo pode aumentar a síntese proteica por ativação de mtor, aumentar a concentração plasmática de GH e IGF-1, reduzir a concentração plasmática de CK e LDH e diminuir a excreção urinária de 3-metil-histidina, indicando assim um efeito anticatabólico. Apesar de existirem alguns estudos que mostram resultados positivos com a suplementação de HMB em indivíduos treinados, a 5 4 www.uniguacu.com.br meta análise publicada por Sanchez-martinez et al. (2017) analisou apenas estudos clínicos randomizados com pessoas treinadas e observou que a suplementação de HMB não impactou de maneira positiva a força e a composição corporal dos participantes. Em contrapartida, a meta análise publicada por Wu et al. (2015) mostrou que a suplementação de HMB pode sim contribuir para a preservação da massa muscular, mas em idosos acima de 65 anos. A dose padrão fica em torno de 3 gramas por dia consumida antes ou depois do treino. Glutamina A glutamina também é considera um aminoácido condicionalmente essencial e que é muito utilizado pensando em melhora do sistema imunológico e da saúde intestinal. É muitocomum vários atletas relatarem redução de gripes e resfriados em fase final de preparação, onde a dieta está mais restrita, com o uso de glutamina, vendo assim um efeito positivo para o sistema imunológico. Entretanto, a meta análise publicada por Ahmadi et al. (2018) não viu efeitos positivos dessa suplementação no sistema imunológico de atletas. Já com relação à saúde intestinal os estudos são mais promissores e tendem a mostrar efeitos positivos dessa suplementação com doses mais elevadas, que variam de 10 até 70 gramas por dia. Questões para maior fixação do conteúdo 1) Mulher, faz musculação há 6 meses e seu treino tem duração de 45 minutos. Antes do treino a mulher consome carboidratos 5 5 www.uniguacu.com.br e proteínas e como seu objetivo é ganhar massa muscular ela faz ingestão de dextrose e BCAA durante o treino. Explique se a conduta dessa mulher está correta e cite quais condições é interessante ter a suplementação de carboidratos intra-treino. 2) Explique a diferença entre whey-protein e blend proteico. 3) Homem, 25 anos, atleta, realiza dois treinos por dia, sendo um no período da manhã e outro no período da noite. Após o treino da manhã este homem consome apenas proteínas, sendo que o atleta relata cansaço no treino da noite. Baseado neste caso explique aquilo que está incorreto e descreva uma conduta de pós-treino para ajudar este atleta a ter mais desempenho no treino da noite. 4) Cite qual macronutriente é responsável em estimular a síntese de proteínas musculares no pós-treino. 5) Diferencie os efeitos no pós-treino entre carboidratos e proteínas. 5 6 www.uniguacu.com.br Compostos bioativos e desempenho Neste capítulo, você irá aprender sobre: • Os mecanismos que os compostos bioativos das frutas e vegetais aumentam a capacidade antioxidante; • O impacto da capacidade antioxidante sobre o desempenho; • As evidências científicas sobre compostos bioativos e desempenho. 5 7 www.uniguacu.com.br Compostos bioativos e capacidade antioxidante É muito comum ver praticantes de musculação apenas preocupados com as calorias e os macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídeos) da alimentação. Por isso, em muitos casos que buscam hipertrofia máxima, a ingestão de frutas, vegetais e especiarias é pouco priorizada. Isso acontece porque muitos desconhecem que existem compostos bioativos nestes alimentos que exercem diversos benefícios ao organismo, e que indiretamente podem no desempenho. O termo “compostos bioativos” indica a presença de substâncias bioativas nos alimentos que podem gerar adaptações celulares, como melhora na capacidade antioxidante. Como foi detalhado anteriormente, o excesso de ROS pode gerar fadiga muscular por reduzir a capacidade do retículo sarcoplasmático em liberar cálcio, sendo que isto diminui a interação entre os filamentos de Actina e Miosina, e como consequência ocorre redução da capacidade do músculo em produzir força. Portanto, aumentar a capacidade antioxidante pode ser uma boa estratégia para obter uma melhora no desempenho, pois com maior atividade das enzimas antioxidantes (SOD, glutationa peroxidase e catalase) a chance de ter um excesso de ROS durante a sessão de treino pode ser menor. Uma das maneiras de aumentar a capacidade antioxidante é por meio da ativação do fator de transcrição NRF-2 através da ingestão de compostos bioativos presentes nas frutas e nos vegetais. Ao ser ativado por estes compostos bioativos, a proteína NRF-2 é translocada para o núcleo da célula (DNA) e inicia a produção de enzimas antioxidantes, como a SOD, catalase e glutationa peroxidase (figura 5 8 www.uniguacu.com.br 8). Isso significa que a ingestão crônica de frutas e vegetais pode ativar constantemente o NRF-2 e com isso aumentar a capacidade antioxidante do indivíduo. Figura 8: Mecanismo em que os compostos bioativos ativam NRF- 2 e aumentam a capacidade antioxidante Legenda: Os compostos bioativos presentes nas frutas e vegetais podem ativar a proteína NRF-2 que é translocada para o núcleo da célula (DNA) e inicia a produção de enzimas antioxidantes, como a superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. Com o aumento da capacidade antioxidante ocorre redução na produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) Na tabela 1 consta a relação de alguns alimentos e seus compostos bioativos que podem aumentar a capacidade antioxidante. Esses alimentos podem ser inseridos na dieta para a hipertrofia com a finalidade de elevar a capacidade antioxidante do indivíduo. Em outras palavras, a ingestão desses alimentos irão ativar NRF-2 e aumentar a formação das enzimas antioxidantes, melhorando a eficiências das células em remover ROS. A hipótese é que a melhora da capacidade antioxidante diminui a probabilidade de ter um excesso de ROS durante o treino e isso pode atrasar a fadiga. Além disso, o estresse oxidativo (acúmulo de ROS) gera atraso na recuperação muscular 5 9 www.uniguacu.com.br após a sessão e está associado a condição de overtraining em atletas, sendo que a maior capacidade antioxidante poderia resultar em uma recuperação muscular mais efetiva. Compostos bioativos e desempenho Alguns estudos tem demonstrado que a ingestão crônica de alimentos com alto poder antioxidante melhora o desempenho em provas de endurance. Por exemplo, foi demonstrado que a ingestão do suco de uva integral por 28 dias melhorou o tempo até a exaustão em corrida máxima em corredores recreativos, bem como no aumento da atividade antioxidante (TOSCANO et al., 2015). É importante destacar que o suco de uva intergral possui o composto bioativo denominado resveratrol que aumenta a capacidade antioxidante, e também possui carga glicêmica é elevada, ou seja, a quantidade de carboidratos é alta. 6 0 www.uniguacu.com.br As antocianinas são uma classe de compostos bioativos presentes nas frutas vermelhas (morangos, cerejas, framboesa, jabuticabas e amoras) que exercem um alto poder antioxidante. As antocianinas podem ativar o NRF-2 e aumentar a produção de enzimas antioxidantes, ou seja, a ingestão de frutas vermelhas pode ser uma boa estratégia para aumentar a capacidade antioxidante e evitar uma produção excessiva de ROS. Existem estudos demonstrando que a suplementação de antocianinas pode melhorar o desempenho em exercício aeróbico, mas a maioria dos estudos usou uma dose elevada de antocianinas (~40-80mg de antocianinas) que equivale, por exemplo, a 80-120 cerejas por dia (COOK et al., 2019). Do ponto de vista prático, é mais importante que o indivíduo praticante de exercício físico tenha uma ingestão crônica de antocianinas por meio do consumo de frutas vermelhas com o objetivo de aumentar a capacidade antioxidante. A quercetina é outro composto bioativo que ativa NRF-2 e aumenta a capacidade antioxidante. A quercetina pode ser encontrada nos alimentos como a cebola roxa, cebola branca, maçãs, vegetal verde escuro, pimentões e chá-verde. No entanto, a quercetina também pode ser suplementada. O estudo de Patrizio e colaboradores (2018) demonstraram que a ingestão de 1g de quercetina 3 horas antes de uma sessão de treinamento resistido aumentou a capacidade muscular de produzir força e o número total de repetições executadas até a falha em homens treinados. Entretanto, ainda existem poucos estudos que avaliaram o efeito da suplementação de quercetina sobre o desempenho. 6 1 www.uniguacu.com.br Embora sejam escassos os estudos que verificaram a influência dos compostos bioativos no rendimento do treinamento resistido, é recomendada a ingestão destes compostos bioativos através do consumo de frutas e vegetais para melhorar diversos parâmetros relacionados à saúde como: melhora na composição da microbiota intestinal, melhora da sensibilidade à Insulina, melhora do perfil lipídico e controle da pressão arterial. Portanto, o consumo regular
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