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1 2 METABOLISMO DO EXERCÍCIO E EMAGRECIMENTO Marcelo Conrado Dudu Haluch 3 Sobre os autores Marcelo Conrado de Freitas é formado em Educação Física, possui mestrado em Fisioterapia (UNESP) e doutorado em Ciências da Motricidade (UNESP). Professor da graduação e cursos de pós-graduação da UNIGUAÇU. Coordenador pedagógico dos cursos de Pós- Graduação da UNIGUAÇU. Dudu Haluch é nutricionista, bacharel em física, mestre em física pela USP. Autor dos livros Hormônios no Fisiculturismo (2017), Nutrição no Fisiculturismo (2018) e Emagrecimento e Metabolismo (2021). Grande experiência preparando atletas de fisiculturismo. Professor de diversos cursos de pós-graduação, lecionando disciplinas relacionadas à nutrição esportiva, fisiculturismo, obesidade, bioquímica e fisiologia. Coordenador de cursos de pós-graduação da UNIGUAÇU. 4 Sumário 1. BIOENERGÉTICA DO EXERCÍCIO FÍSICO ....................................... 6 1.1 Como acontece a produção de energia durante o exercício? .......................... 7 1.2 Metabolismo anaeróbio alático ..................................................................... 10 1.3 Metabolismo anaeróbio lático ....................................................................... 13 1.4 Exercício físico e glicogenólise ....................................................................... 19 1.5 Exercício físico e lipólise ................................................................................. 20 1.6 Metabolismo aeróbio ..................................................................................... 22 1.7 Exercício físico, AMPK e bioenergética .......................................................... 25 1.8 Exercício físico, Interleucina-6 e bioenergética .............................................. 27 2. VARIÁVEIS DO TREINAMENTO E METABOLISMO ...................... 32 2.1 Exercício intenso vs moderado: Qual a diferença no metabolismo? ............. 33 2.2 Por que em alta intensidade o uso de glicogênio muscular é maior? ........... 36 2.3 Volume no aeróbio, gasto energético e glicogênio muscular ........................ 37 2.4 Por que aumentar a intensidade do aeróbio ocorre redução na oxidação de gorduras? ............................................................................................................. 39 2.5 Influência da pausa longa vs curta sobre o metabolismo ............................. 41 2.6 Influência da pausa ativa vs passiva sobre o metabolismo ........................... 43 3. EXERCÍCIO FÍSICO E EMAGRECIMENTO ..................................... 47 3.1 Déficit calórico e emagrecimento .................................................................. 48 3.2 Componentes do gasto energético diário total ............................................. 49 3.3 Exercício, emagrecimento e compensação energética .................................. 50 3.4 Aumento do metabolismo com o exercício (EPOC) ........................................ 52 3.5 Musculação, massa muscular e emagrecimento........................................... 53 3.6 Flexibilidade metabólica e emagrecimento ................................................... 56 3.7 Hipertrofia em déficit calórico ....................................................................... 57 3.8 Aeróbio em jejum (AEJ) .................................................................................. 59 4. TREINAMENTO RESISTIDO E EMAGRECIMENTO........................ 64 4.1 Treinamento resistido e metabolismo das proteínas musculares ................. 65 4.2 Treinamento resistido e adaptações moleculares ......................................... 69 4.3 Treinamento resistido vs aeróbio no emagrecimento ................................... 71 4.4 Variáveis do treinamento resistido e gasto calórico ..................................... 72 5 5. TREINAMENTO AERÓBIO E EMAGRECIMENTO ......................... 76 5.1 HIIT vs aeróbio contínuo moderado na perda de gordura ............................ 77 5.2 Aeróbio atrapalha a hipertrofia? ................................................................... 78 5.3 Protocolos de treinamento intervalado de alta intensidade ......................... 79 5.4 Progressão do treinamento aeróbio no emagrecimento .............................. 81 5.5 Adaptações do treinamento aeróbio: Biogênese mitocondrial ..................... 82 5.6 Adaptações do treinamento aeróbio: Angiogênese ...................................... 86 5.7 Adaptações do treinamento aeróbio: Capacidade de tamponamento ......... 88 6 CAPÍTULO 1 BIOENERGÉTICA DO EXERCÍCIO FÍSICO 7 1.1 COMO ACONTECE A PRODUÇÃO DE ENERGIA DURANTE O EXERCÍCIO? A bioenergética é uma área que estuda a transferência de energia que acontece nas células. Basicamente os alimentos que consumidos e os estoques de glicogênio e triglicerídeos fornecem substratos energéticos (glicose, ácidos graxos e aminoácidos) para sintetizar moléculas de Adenosina Trifosfato (ATP). Mas, qual a importância do ATP no nosso organismo? Bom, o ATP é nossa moeda energética, ou seja, a molécula de ATP é utilizada nas diversas funções que necessitam de energia no nosso organismo. Precisamos de ATP para ter a contração muscular, transporte de substâncias entre o meio intra e meio extracelulares, secreção hormonal, transmissão de estímulos neurais, digestão e muitas outras funções. Em outras palavras, usamos o ATP constantemente como forma de energia para o organismo funcionar. Dentre as diversas funções que o organismo usa ATP para ter energia, a contração muscular é uma delas. Para ocorrer à contração muscular durante o exercício é necessário ter a interação entre os filamentos de actina e miosina (encurtamento do sarcômero), pois quando isso acontece ocorre a produção da força e o movimento acontece. Porém, essa interação de filamentos contráteis precisa de energia, e de onde vem essa energia? A energia para haver a contração muscular vem da quebra de ATP, vou explicar melhor. Durante o exercício o ATP é hidrolisado (quebrado) em adenosina difosfato (ADP) e, posteriormente, o ADP pode ser quebrado em adenosina monofosfato (AMP), ou seja, toda vez que o ATP é quebrado em ADP ocorre à liberação de energia para unir os filamentos de actina com miosina e a contração muscular acontece, como demonstrado na figura 1. Figura 1 – Reação de hidrólise do ATP para formar ADP e liberação de energia para a contração muscular. 8 Legenda: Durante o exercício a quebra de ATP em ADP aumenta, liberando energia para unir os filamentos de actina e miosina e com isso gera a produção de força muscular para o movimento acontecer. A questão é que o conteúdo de ATP no músculo é limitado. Por exemplo, a quantidade de ATP muscular em repouso gira em torno de 20,2 mmol/kg, sendo suficiente para poucos segundos de exercício, principalmente quando a intensidade é alta (Li et al, 2003). Por isso, é preciso que as células musculares estejam sintetizando constantemente moléculas de ATP para garantir energia suficiente para a contração muscular e consequentemente movimento. A pergunta que fica é: “Como a célula muscular produz o ATP?” Existem três formas que as células musculares produzem o ATP, tais como: 1) metabolismo anaeróbio alático, metabolismo anaeróbio lático e metabolismo aeróbio. Os três metabolismos estão funcionando constantemente, sendo que cada metabolismo tem a sua especificidade e dependendo da condição e intensidade de exercício ocorre predominância de um metabolismo sobre o outro (SUNDBERG et al, 2019), no qual esses detalhes serão abordados nos próximos tópicos. Se você deseja entender melhor sobre metabolismo energético é preciso compreenderque o ATP é o produto final, sendo que o metabolismo aeróbio e anaeróbio é a forma que a célula faz o ATP. Mas, para tudo isso acontecer é necessário substrato energético, ou seja, a célula precisa de matéria prima para fazer o ATP. Esses substratos energéticos são: glicose, ácidos graxos, fosfocreatina e aminoácidos. Não vamos entrar em detalhes ainda do 9 metabolismo energético, por enquanto vamos concentrar em entender o metabolismo energético de uma forma geral, e após isso estaremos aprofundando em cada metabolismo, fazendo a relação com a prática do treinamento e emagrecimento. Vamos começar abordando o funcionamento geral do metabolismo anaeróbio alático. O termo “anaeróbio” significa uma via metabólica que produz ATP sem utilizar oxigênio. Já o termo “alático” significa que esse metabolismo produz ATP sem a produção de lactato, no qual esse metabolismo também é chamado de ATP-CP ou creatina fosfato. O substrato energético para esse metabolismo é a fosfocreatina, que fica armazenada no citoplasma da célula muscular. O metabolismo anaeróbio alático é muito usado em exercício de alta intensidade com pausas mais longas entre os estímulos (HARGREAVES et al, 2020). O metabolismo anaeróbio lático também está localizado no citoplasma da célula muscular, são 10 reações químicas (glicólise) que tem como função produzir ATP através do uso da glicose que está no sangue ou o glicogênio muscular. O termo “lático” significa que esse metabolismo produz o lactato (produto final da glicólise) e quanto mais usamos esse metabolismo, maior é a produção de lactato. De um ponto de vista prático, exercício com estímulo de alta intensidade combinado com pausas curtas entre séries aumenta a demanda do metabolismo anaeróbio lático e consequentemente a produção de lactato aumenta (HARGREAVES et al, 2020). Já o metabolismo aeróbio acontece dentro das mitocôndrias, sendo que os ácidos graxos (gordura) e a glicose são os substratos energéticos para fazer o ATP. O termo “aeróbio” significa que é um metabolismo que produz ATP através do consumo de oxigênio. Quando estamos em repouso ou em exercício leve/moderado a demanda energética é baixa, então usaremos mais o metabolismo aeróbio e menos o metabolismo anaeróbio (SUNDBERG et al, 2019). Para ficar mais claro para vocês o funcionamento geral do metabolismo energético, observem a figura 2, é um resumo das vias metabólicas para a ressíntese de ATP no músculo esquelético de acordo com a localização na célula e substrato energético. Percebam que os três metabolismos compartilham da mesma função, fazer ATP. 10 Figura 2 – Resumo das vias metabólicas para a ressíntese de ATP. Legenda: As vias anaeróbias (alática e lática) acontecem no citoplasma da célula muscular. O metabolismo anaeróbio alático utiliza fosfocrestina para fazer o ATP, sendo que o metabolismo anaeróbio lático utiliza glicose plasmática e glicogênio para fazer o ATP. O metabolismo aeróbio acontece nas mitocôndrias, no qual usa ácidos graxos e glicose para fazer ATP através do consumo de oxigênio. Os três metabolismos têm o mesmo objetivo, no qual é fazer moléculas de ATP. 1.2 METABOLISMO ANAERÓBIO ALÁTICO O metabolismo anaeróbio alático utiliza a fosfocreatina como substrato energético para fazer o 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 (MCMAHON et al, 2002). Em estímulos intensos, como por exemplo, uma série de treinamento resistido ou um sprint máximo de corrida, o estoque de fosfocreatina reduz de maneira progressiva, diminuindo drasticamente em torno de 15 a 20 segundos. É importante destacar que somente quando o esforço é de alta intensidade que a 11 fosfocreatina é usada em maior velocidade, sendo em um esforço de baixa ou moderada intensidade o uso de fosfocreatina para fazer ATP é muito baixo. Vamos observar a figura 3, no qual mostra a concentração de fosfocreatina durante um exercício de alta intensidade. Vejam que após 15 segundos de estímulo a concentração de fosfocreatina no músculo diminui bastante. Figura 3 – 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. Agora observem a figura 4 e vejam que durante o trabalho muscular intenso a fosfocreatina é utilizada para sintetizar ATP. Percebam que esse processo é rápido, havendo apenas uma única reação. Por isso, quando o esforço é intenso a prioridade acaba sendo usar fosfocreatina, pois mais rápido será o fornecimento de ATP. Porém, quando a fosfocreatina diminui no músculo, a fadiga aumenta, pois com menos fosfocreatina a velocidade em fazer ATP é menor, reduzindo a capacidade do músculo em produzir força. Por isso que é impossível sustentar um esforço máximo por muito tempo, ou seja, 12 durante as repetições na musculação ou uma corrida máxima a força vai diminuindo em grande parte devido à queda de fosfocreatina muscular. Agora vamos compreender a importância da pausa entre séries para restaurar o estoque de fosfocreatina. Durante a pausa entre os estímulos intensos o processo é inverso, ou seja, o ATP proveniente principalmente das mitocôndrias (metabolismo aeróbio) é usado para restaurar a fosfocreatina. Interessante observar que a enzima creatina quinase trabalha quebrando a fosfocreatina para gerar ATP e ao mesmo tempo durante a pausa usa o ATP para refazer a fosfocreatina, como demonstrado na figura 4. Mas quanto tempo de pausa é necessário para recuperar completamente o conteúdo de fosfocreatina no músculo? Bom, para recuperar 100% o conteúdo de fosfocreatina muscular é necessária uma pausa longa, em torno de 3 a 8 minutos. Por isso que o desempenho é maior ao usar pausas longas na musculação ou corrida intervalada de alta intensidade, pois com mais fosfocreatina no músculo, maior a produção de ATP e consequentemente força. Caso a pausa for curta entre séries (menos que 3 minutos) ocorre uma restauração incompleta da fosfocreatina, reduzindo o desempenho e aumentando a dependência do metabolismo anaeróbio lático (ZAJĄC et al, 2015). Então, quando a pausa entre séries é curta, maior é o uso da glicólise e consequentemente a produção do lactato aumenta. Figura 4 – Reação química da fosfocreatina para gerar ATP Legenda: Durante o estímulo de exercício intenso o estoque de fosfocreatina é utilizado para formar ATP. Esse processo acontece quando a enzima creatina quinase 13 quebra a fosfocreatina em creatina para produzir ATP. Por outro lado, durante a pausa o estoque de fosfocreatina pode ser recuperado, havendo a necessidade de uma pausa de 3 a 8 minutos para recuperar 100% o estoque de fosfocreatina. Percebam que durante a pausa a via é invertida, no qual o ATP proveniente das mitocôndrias é usado para ressintetizar a fosfocreatina, sendo que a enzima creatina quinase também faz essa reação. 1.3 METABOLISMO ANAERÓBIO LÁTICO Em exercício de alta intensidade com mais de 10 segundos de duração (esforço máximo ou próximo ao máximo) combinado com pausas curtas entre séries (<2-3 minutos) ocorre um aumento da dependência do metabolismo anaeróbio lático, pois nesse tipo de exercício o estoque de fosfocreatina não é recuperado totalmente, necessitando ainda mais da glicólise como forma de fazer o ATP. A produção de lactato aumenta bastante nesse tipo de treinamento (intenso combinado com pausa curta), pois o lactato é o produto final da glicólise, então, quanto maior o uso desse metabolismo, maior a produção de lactato. Entretanto,muitas pessoas confundem lactato ou ácido lático com fadiga, pois quando o exercício é intenso e tem muita fadiga a concentração de lactato no sangue é alta. Mas entendam que o lactato está elevado no sangue justamente porque a glicólise está sendo muito utilizada, e a causa da fadiga é multifatorial e não é proveniente do lactato. Primeiro vamos falar um pouco sobre fadiga, pois esse conteúdo vai ajudar muito a entender melhor a glicólise e o motivo que a produção de lactato aumenta em esforço intenso com pausas curtas. Como mencionado no início do capítulo, durante o exercício aumenta a quebra de ATP em ADP, pois essa quebra libera energia ao músculo. Mas, além de gerar energia, toda vez que o ATP é quebrado ocorre à liberação de íons de hidrogênio (H+). Isso significa que quanto mais ATP é quebrado, mais H+ é produzido. Percebam na figura 5 que a quebra do ATP em ADP libera energia para a contração muscular, mas ao mesmo tempo libera o H+. Figura 5 – Quebra de ATP e liberação de H+ 14 Legenda: A quebra do ATP em ADP aumenta durante o exercício, pois por meio dessa reação libera energia ao músculo, mas também produz íons de hidrogênio (H+). Quanto maior a quebra de ATP, maior a produção de H+. Portanto, durante o estímulo intenso (repetições, corrida e bike) o H+ é acumulado na célula muscular, mas, durante as pausas, o que acontece com o H+? Nesse período, os íons H+ são removidos da célula muscular (Figura 2). Isso significa que se o estímulo for intenso e a pausa for curta (< 2min) menos H+ é removido da célula muscular, gerando um acúmulo (JUEL et al, 2004). Figura 6 – 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. 15 Mas qual a consequência desse acúmulo de H+ durante o estímulo intenso com pausa curta? O acúmulo de íons H+ gera acidose muscular, em outras palavras, diminui o pH da célula muscular, sendo que a acidose é um dos causadores da fadiga muscular. O pH da célula deve ser mantido constante em 7,4, pois esse pH é ideal para o bom funcionamento das enzimas. Porém, quando o pH diminui, ou seja, abaixo de 7,4 (exercício intenso e pausa curta) ocorre redução na atividade das enzimas da glicólise, diminuindo a capacidade em produzir ATP. Ao mesmo tempo a acidose diminui a eficiência da interação entre os filamentos de actina e miosina (FINSTERER et al, 2012). Portanto, já mencionamos aqui dois motivos que o treino intenso com pausa curta gera bastante fadiga, sendo o primeiro devido a restauração incompleta da fosfocreatina e o segundo fator por meio da acidose (acúmulo de H+). Agora que já entendemos que no treino intenso de pausa curta (< 2min) ocorre acidose e fadiga, vamos entrar em mais detalhes sobre a glicólise. A glicólise é o processo de degradação da glicose, onde essa molécula é utilizada para produzir energia (ATP) nas células. Existem basicamente dois tipos de glicólise: glicólise aeróbia, que ocorre apenas com a presença de oxigênio e em células com mitocôndrias; glicólise anaeróbia, que ocorre sem a presença de oxigênio e em células sem mitocôndrias (eritrócitos, medula adrenal). Na glicólise, glicose é degradada até um composto chamado piruvato em uma série de 10 reações. Uma molécula de glicose forma 2 moléculas de piruvato, 2 ATP e duas moléculas de NADH (carregador de elétrons) a partir do NAD+ (nicotinamida adenina dinucleotídeo). A tabela 1 resume as principais diferenças entre a glicólise aeróbia e anaeróbia. Tabela 1. Características dos tipos de glicólise: Aeróbia e Anaeróbia Glicólise Característica Rendimento de ATP Tecidos Produtos finais Aeróbia Presença de O2 32 ATP Todos, exceto hemácias e células sem mitocôndrias. CO2 e H2O Anaeróbia Ausência de O2 2 ou 3 ATP Hemácias, medula adrenal, músculo em exercício intenso. Lactato e H2O 16 Basicamente o piruvato terá dois destinos: 1) ser convertido em lactato através da enzima lactato desidrogenase (LDH), caracterizando o metabolismo anaeróbio lático; e 2) ser convertido em acetil-coa e entrar na mitocôndria para fazer ATP pelo metabolismo aeróbio, conforme demonstrado na figura 7. Figura 7 – Resumo da glicólise anaeróbia e aeróbia Legenda: Ao entrar na célula muscular, a glicose passa pelas 10 reações até chegar na forma de piruvato (glicólise), sendo que após isso o piruvato pode ter dois destinos: ser convertido em lactato (anaeróbio lático) ou ser convertido em acetil-coa nas mitocôndrias (aeróbio). Talvez você esteja se perguntando: “O que determina se o piruvato vai ser direcionado mais para lactato ou para acetil-coa?”. Essa é uma longa história, vou explicar aqui, mas primeiro é preciso entender o motivo que na glicólise formam-se duas moléculas de NADH. Como mencionado, na glicólise, as duas moléculas de NAD pegam dois íons H+, formando duas moléculas de NADH, sendo que esse processo é muito importante para formar o lactato. Portanto, vamos entender isso melhor. Para piruvato ser convertido em lactato precisa da enzima LDH e também da transferência de um íon H+ proveniente de NADH. Então, duas moléculas de 17 NADH da glicólise fornecem dois íons H+ para ocorrer à formação de duas moléculas de lactato, conforme demonstrado na figura 8. Percebam que usamos os íons H+ para formar o lactato, Figura 8 - Reação de formação de lactato a partir do piruvato. Legenda: A conversão de glicose em piruvato (glicólise) gera 2 ATP e duas moléculas de NADH (NAD pega H+ e se torna NADH). O NADH (2) fornece íons H+ (2) para a enzima lactato desidrogenase converter piruvato (2) em lactato (2). Agora vamos responder a seguinte pergunta “Por que a produção de lactato é maior quando o exercício é intenso combinado com pausa curta (<2min)?” Podemos explicar isso por dois fatores. Primeiro, nesse tipo de treino a fosfocreatina é restaurada parcialmente, aumentando a dependência do metabolismo anaeróbio lático. Em outras palavras, nesse treino usamos mais a glicólise, então o lactato será muito produzido, pois é o produto final da glicólise. Segundo, quando o estímulo é intenso e as pausas são curtas ocorre acidose (acúmulo de H+), sendo que o lactato é produzido justamente para ajudar a remover H+, pois conforme detalhado anteriormente, para produzir o lactato precisa de íons H+. 18 Agora que já entendemos que a formação do lactato ajuda a remover íons H+, vamos compreender os destinos do lactato após a produção. O lactato também pode ser usado como substrato energético, ajudando a produzir energia ao músculo durante o exercício. Após a produção, o lactato precisa ser transportado do músculo para a corrente sanguínea. Para isso, o lactato precisa passar por uma proteína transportadora chamada de transportador de monocarboxilato (MCT). O interessante é que para o lactato passar pelo MCT é necessário H+, ou seja, o transporte de lactato do músculo para o sangue utiliza H+, ajudando a controlar o pH. Do sangue, o lactato pode ir até o fígado para ser convertido em glicose através da gliconeogênese. Interessante é que em exercício de alta intensidade ocorre aumento da glicemia, pois o lactato que está elevado no sangue acaba sendo usado para produzir glicose no fígado (FERRAZ et al, 2008). Então, o lactato ajuda a manter a glicemia durante o exercício, e parte dessa glicose entra no músculo para fazer ATP, conforme mostrado na figura 9. Percebam a importância que o lactato tem durante o exercício de alta intensidade, sendo uma molécula importante paracontrolar o pH e ao mesmo tempo para produzir glicose no fígado. Um fato interessante é que a prática de exercício, principalmente de alta intensidade pode aumentar a expressão de MCT no músculo esquelético (mais detalhes no capítulo 5). Essa adaptação melhora a capacidade de tamponar íons H+, sendo um dos motivos que o exercício intenso melhora o desempenho anaeróbio (capacidade de resistir a estímulos intensos). Figura 9 - Remoção do lactato e sua função como substrato energético para o exercício 19 Legenda: Após a produção, o lactato é transportado do músculo para o sangue por meio do Transportador Monocarboxilato (MCT). Esse transporte necessita de íons H+, então a remoção de lactato no músculo ajuda a controlar o pH. Do sangue, o lactato pode ir até o fígado e ser convertido em glicose pela gliconeogênese. A glicose pode voltar ao músculo e ser usada para fazer ATP (glicólise) 1.4 EXERCÍCIO FÍSICO E GLICOGENÓLISE No fígado e no músculo a adrenalina promove a quebra do glicogênio em glicose, processo chamado de glicogenólise. Esse processo é importante durante o exercício físico e condições de estresse já que a quebra do glicogênio hepático gera glicose para o sangue e a quebra do glicogênio muscular fornece glicose para o músculo. Basicamente a adrenalina age estimulando a produção de glicose para o sangue e músculo para suprir a demanda energética durante o treino ou estresse. O mecanismo que a adrenalina estimula a glicogenólise está associado ao fato da adrenalina se ligar ao receptor beta adrenérgico na membrana plasmática da célula hepática e muscular, sendo que esta ligação promove a ativação da enzima glicogênio fosforilase, responsável em promover a quebra de glicogênio em glicose (glicogenólise) (MOLINA, 2014). O exercício físico é um grande estímulo para produzir adrenalina, pois o esforço físico aumenta a ativação do sistema nervoso autônomo simpático. A produção de adrenalina durante o exercício é essencial para gerar substratos energéticos para suprir a demanda do exercício, pois a adrenalina aumenta a 20 lipólise e a glicogenolise (WATT et al, 2001), fornecendo ao sangue ácidos graxos, glicerol e glicose. Esses substratos energéticos são direcionados para o músculo ativo, sendo usados nas células musculares para formar ATP (energia). Ao mesmo tempo a adrenalina aumenta a quebra do glicogênio muscular, gerando localmente glicose para o músculo, conforme detalhado anteriormente. A intensidade e o volume do exercício podem impactar na quantidade de adrenalina produzida. Durante o exercício intenso, como o HIIT e a musculação ocorre uma grande ativação simpática, sendo maior do que no exercício leve ou moderado (KATAYAMA et al, 2019). Isso explica o fato do exercício de alta intensidade utilizar em maior velocidade o glicogênio muscular. Tabela 2. Principais características dos estoques de glicogênio hepático e muscular Tecido Quantidade armazenada Hormônios que realizam a glicogenólise Principal característica Fígado 70 – 100 g Glucagon, adrenalina Fornece glicose para todos os tecidos. Músculo Esquelético 300 – 700 g Adrenalina Fornece glicose apenas para o músculo. 1.5 EXERCÍCIO FÍSICO E LIPÓLISE Dentro dos adipócitos existe um estoque de gordura chamado de triacilglicerol, uma molécula constituída por três ácidos graxos e um glicerol. Durante o exercício, o triacilglicerol é quebrado (lipólise) e ácidos graxos são mobilizados do tecido adiposo para ir até o músculo e fornecer energia para o exercício na forma de ATP. Além disso, por meio da lipólise ocorre o fornecimento de glicerol, um substrato importante para a formação de glicose no fígado pela gliconeogênese. O processo de lipólise significa quebra de gordura, no qual é controlado por hormônios, como a adrenalina. 21 A adrenalina é um hormônio derivado de um aminoácido, sendo sintetizadas a partir do aminoácido tirosina. A adrenalina é produzida pela glândula suprarrenal, sendo que o aumento na atividade do sistema nervoso autônomo simpático é o principal estímulo para produzir a adrenalina. Isso significa que condições que aumentam a atividade simpática, como exercício físico, estresse, condições de perigo a produção de adrenalina aumenta. Este hormônio gera diversos efeitos no organismo, havendo ação no sistema cardiovascular, respiratório, músculo, tecido adiposo, fígado e sistema gastrointestinal. A adrenalina estimula a lipólise no tecido adiposo, pois sua finalidade é aumentar a quantidade de ácidos graxos e glicerol no sangue que serão utilizados em outros tecidos para gerar energia durante as condições de exercício físico, estresse e perigo. Durante essas condições citadas a atividade simpática aumenta, estimulando a liberação de adrenalina na glândula suprarrenal. Em seguida, a adrenalina cai na corrente sanguínea e vai até o tecido adiposo estimular a lipólise. Vamos compreender agora como a adrenalina age nos adipócitos para estimular a lipólise. A adrenalina se liga no receptor chamado de beta- adrenérgico, no qual essa ligação gera uma ativação de uma proteína localizada na membrana plasmática chamada de adenilato ciclase. A ativação da adenilato ciclase promove a conversão intracelular do ATP em AMP cíclico, sendo que o aumento de AMP cíclico ativa a proteína quinase A (PKA). A PKA tem como função ativar a lipase hormônio sensível (LHS), considerada uma enzima chave para ativar a lipólise. São três enzimas que controlam a lipólise, primeiro a lipase de triglicerídeos (ATGL) converte o triacilglicerol em diacilglicerol e libera um ácido graxo. Em seguida enzima LHS que foi ativada pela PKA via adrenalina atua convertendo diacilglicerol em monoacilglicerol e libera mais um ácido graxo. Por fim a enzima lipase de monoacilglicerol (LMG) separa o monoacilglicerol e um ácido graxo e um glicerol (FRÜHBECK et al. 2014). Percebam que três ácidos graxos foram gerados, assim como um glicerol. A figura 10 demonstra o mecanismo que a adrenalina estimula a lipólise no tecido adiposo. Figura 10. Mecanismo de ação da adrenalina para estimular a lipólise no tecido adiposo. 22 Legenda: A adrenalina se liga no receptor chamado de beta-adrenérgico, no qual essa ligação gera uma ativação de uma proteína localizada na membrana plasmática chamada de adenilato ciclase. A ativação da adenilato ciclase promove a conversão intracelular do ATP em AMP cíclico, sendo que o aumento de AMP cíclico ativa a proteína quinase A (PKA). A PKA tem como função ativar a lipase hormônio sensível (LHS), considerada uma enzima chave para ativar a lipólise. São três enzimas que controlam a lipólise, primeiro a lipase de triglicerídeos (ATGL) converte o triglicerídeo (TG) em diacilglicerol (DG) e libera um ácido graxo. Em seguida enzima LHS que foi ativada pela PKA via adrenalina atua convertendo DG em monoacilglicerol (MG) e libera mais um ácido graxo. Por fim a enzima lipase de monoacilglicerol (LMG) separa o MG e um ácido graxo e um glicerol. Percebam que três ácidos graxos foram gerados, assim como um glicerol. 1.6 METABOLISMO AERÓBIO O metabolismo aeróbio utiliza a glicose e os ácidos graxos de maneira predominante para fazer ATP nas mitocôndrias, sendo que os aminoácidos também são utilizados como substratos energéticos, porém em menor proporção. Vamos começar pela glicose. Na glicólise aeróbia o piruvato é convertido em Acetil-Coa pela enzima piruvato desidrogenase (PDH). Lembrando que o Acetil-Coa é o intermediário comum do metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas. Após isso, ocorre o ciclo de Krebs que fornece NADH e FADH2 para a cadeia transportadora de elétrons formarem o 23 ATP através do consumo de oxigênio. A figura 11 resume o metabolismo aeróbio, mostrando como as gorduras, carboidratos e proteínas sintetizamAcetil-Coa para a formação de ATP no metabolismo aeróbio. Figura 11 – Macronutrientes e metabolismo aeróbio Legenda: Observem que os macronutrientes (gorduras, carboidratos e proteínas) fornecem Acetil-Coa para o ciclo de Krebs. O triacilglicerol fornece ácidos graxos, os carboidratos glicose e as proteínas aminoácidos. A função do ciclo de Krebs é usar esses substratos energéticos para criar moléculas de NADH e FADH2 para a cadeia transportadora de elétrons sintetizar ATP através do consumo de oxigênio. O ciclo de Krebs é um conjunto de reações químicas que acontece na mitocôndria das células e tem início quando o Acetil-Coa se combina com o oxaloacetato, um composto de 4 carbonos que pode ser proveniente do catabolismo de carboidratos ou aminoácidos. O ciclo de Krebs é apenas uma das etapas da produção de ATP (energia). No entanto, a maior parte da produção de ATP ocorre em uma etapa posterior, a “fosforilação oxidativa”. Apesar da oxidação do acetil-Coa no ciclo de Krebs produzir apenas 1 ATP, ela também produz as coenzimas reduzidas NADH e FADH2, que transportam elétrons provenientes das reações químicas que ocorrem no ciclo de Krebs. Esses elétrons são transportados até o oxigênio por enzimas localizadas na membrana interna da mitocôndria (cadeia transportadora de elétrons). O 24 fluxo de elétrons através da cadeia transportadora de elétrons faz com que eles percam parte de sua energia, sendo parte dessa energia usada para a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato inorgânico (Pi), processo denominado de fosforilação oxidativa. A oxidação de glicose pela glicólise aeróbia produz um total de 32 ATP por molécula de glicose. Essa via é a principal responsável pelo fornecimento de energia pelos carboidratos. Agora vamos compreender como as gorduras são usadas no metabolismo aeróbio. Conforme detalhado no tópico anterior, após a lipólise no tecido adiposo os ácidos graxos (gorduras) vão para o sangue, no qual são transportados por uma proteína chamada de albumina e posteriormente podem chegar ao músculo esquelético. Mas para entrar no músculo esquelético, os ácidos graxos precisam passar por um transportador denominado FATP (proteína transportadora de ácidos graxos). Ao entrar no músculo, o ácido graxo que está no citoplasma da célula se torna uma molécula de Acil-Coa, sendo esse processo é gerado pela enzima AcilCoa Sintase. Basicamente o Acil-Coa é uma gordura associada a uma molécula de Coenzima A. Agora, o Acil-Coa precisa entrar na mitocôndria, sendo que para isso acontecer é necessária a ação do sistema carnitina. Então, vamos detalhar esse processo. Primeiramente ocorre o desligamento entre Acil e Coenzima A, pois o grupo Acil se junta com a carnitina livre localizada na membrana externa da mitocôndria, formando o Acilcarnitina. Após isso, o acilcarnitina entra no interior da mitocôndria por meio de um transportador denominado Carnitina Palmitoil Transferase 1 (CPT1). Ao entrar na mitocôndria, ocorre o desligamento do Acil com a carnitina, sendo que o grupo Acil se junta novamente com a Coenzima A, voltando a ser Acil-Coa. Pronto, agora a gordura entrou na mitocôndria e seu primeiro destino dentro dessa organela é a beta oxidação, um conjunto de reações químicas que tem o objetivo formar Acetil-Coa para o ciclo de Krebs. Bom, os próximos passos vocês já conhecem, no qual detalhamos anteriormente. O ciclo de Krebs gera NADH e FADH2 para a cadeira transportadora fazer o ATP através do consumo de oxigênio. A figura 12 mostra resumidamente as etapas para a oxidação das gorduras nas mitocôndrias. Figura 12 – Etapas para a oxidação de gorduras nas mitocôndrias 25 Legenda: O ácido graxo entra na célula muscular através do transportador FATP. Após isso o ácido graxo ganha uma Coenzima A, tornando Acil-Coa. Para Acil-Coa entrar na mitocôndria é preciso passar pelo sistema carnitina. Primeiro, o Acil se junta com a carnitina livre, formando Acilcarnitina. O Acilcarnitina entra na mitocôndria através do transportador CPT1, sendo que dentro da mitocôndria o Acilcarnitina volta a ser Acil-Coa. O Acil-Coa entra na beta oxidação para fornecer Acetil-Coa para o ciclo de Krebs formar moléculas de NADH e FADH2. Após isso, essas moléculas vão para a cadeia transportadora de elétrons e através do consumo de oxigênio sintetizam o ATP e ao mesmo tempo produz CO2. 1.7 EXERCÍCIO FÍSICO, AMPK E BIOENEGÉTICA Durante o exercício a quebra de ATP aumenta, pois essa quebra é necessária para suprir a demanda energética imposta pela contração muscular no exercício. O ATP (adenosina com três fosfatos) pode ser quebrado em ADP (adenosina com dois fosfatos), e posteriormente o ADP é quebrado em AMP (adenosina com um fosfato). Basicamente durante o exercício temos um acúmulo de AMP e uma redução de ATP, caracterizando um baixo estado energético da célula. Interessante que ao diminuir o estado energético da célula (mais AMP do que ATP) ocorre algumas mudanças bioquímicas na célula que favorece a formação de ATP. Em outras palavras, a célula acelera a formação de ATP 26 quando o estado energético está baixo. Para isso acontecer é necessário ativar uma proteína intracelular chamada de Proteína Quinase Ativada por AMP (AMPK), pois essa proteína tem a função de elevar a síntese de ATP durante o exercício (FRIEDRICHSEN et al, 2013). Vamos entender a ação da AMPK de uma maneira mais detalhada. Existe três principais motivos que fazem a AMPK ser ativada durante o exercício. O primeiro motivo é que as moléculas de AMP conseguem ativar diretamente a AMPK, ou seja, esse processo acontece mais quando estamos fazendo exercício, pois nessa condição existe um acúmulo de AMP. O segundo motivo é devido à liberação de cálcio que acontece durante a contração muscular. Quando estamos praticando exercício o cálcio é liberado do retículo sarcoplasmático para junto com ATP promover a interação entre os filamentos de actina e miosina. Isso significa que ao fazer exercício a liberação de cálcio aumenta, sendo que o cálcio ativa a Calmodulina, uma proteína que também promove a ativação da AMPK. O terceiro fator que faz o exercício estimular a AMPK é através da redução do glicogênio muscular, sendo que os estudos têm demonstrado que realizar o exercício com o glicogênio mais baixo potencializa a ativação de AMPK (COUGHLAN, 2014). Já compreendemos como ocorre a ativação de AMPK durante o exercício, agora vamos detalhar as funções que essa proteína gera no metabolismo energético, sendo a sua principal função durante o exercício é acelerar a formação de ATP (energia) no músculo. A AMPK aumenta o transporte de glicose no sangue para o músculo sem precisar da ação da insulina. Para a glicose entrar na célula muscular é necessário que o Transportador de Glicose-4 (GLUT4) esteja na membrana plasmática, pois somente assim a glicose consegue atravessar bicamada lipídica da membrana celular. A AMPK transloca o GLUT4 do citoplasma da célula para a membrana plasmática, promovendo a entrada de glicose no interior da célula. Isso significa que durante o exercício ocorre um aumento na entrada de glicose ao músculo, sendo esse processo importante para fornecer substrato energético para a glicólise e consequentemente para a formação de ATP durante o exercício (O'NEILL, 2013). Além de captar glicose ao músculo, a AMPK também estimula a entrada de ácidos graxos no músculo e aumenta a oxidação de gorduras nas 27 mitocôndrias. A AMPK transloca do citoplasma a membrana plasmática um transportador de ácidos graxos chamado de FAT/CD36, que ao chegar na superfície da célula permite a entrada de mais ácidos graxos no interior da célula muscular. Outro efeito da AMPK é aumentar a atividade do CPT1, elevando a entrada de ácidos graxos para dentro da mitocôndria. Basicamente a AMPK aumentao transporte de gordura para o músculo e ao mesmo tempo estimula a oxidação da gordura para formar mais ATP. A figura 13 resume os mecanismos que o exercício ativa a AMPK e as funções dessa proteína no metabolismo energético (O'NEILL, 2013). Percebam que a função da AMPK é acelerar a formação de ATP durante o exercício, sendo que essa proteína estimula vias que fornecem ATP, conforme detalhado anteriormente, e ao mesmo tempo inibe vias que consomem ATP no músculo, como a síntese de proteínas musculares e a lipogênese. Figura 13 – Mecanismos de ativação da AMPK e suas funções no metabolismo energético durante o exercício Legenda: Durante o exercício ocorre acúmulo de AMP, ativação da proteína calmodulina e redução do glicogênio muscular. Esses fatores ativam a proteína AMPK 28 que vai acelerar a formação de ATP durante o exercício por três fatores: 1) AMPK transloca GLUT4 para a membrana plasmática, elevando o transporte de glicose para o interior da célula muscular; 2) AMPK transloca o FAT/CD36 para a membrana celular, aumentando a entrada de ácidos graxos para o músculo; e 3) AMPK aumenta a atividade do CPT1, permitindo uma entrada maior de ácidos graxos no interior da mitocôndria, elevando a oxidação de gorduras. 1.8 EXERCÍCIO FÍSICO, INTERLEUCINA-6 E BIOENERGÉTICA O músculo esquelético não exerce apenas função de movimento, mas também é considerado um órgão endócrino por produzir algumas proteínas ou miocinas durante o exercício físico. Uma dessas miocinas é a Interleucina-6 (IL-6), uma proteína de caráter pró-inflamatória. Por ser uma proteína inflamatória, talvez você esteja pensando que aumentar a produção dela seja algo “ruim”. No entanto, vamos entender que o aumento da IL-6 e consequentemente a inflamação tem uma grande importância para potencializar o fornecimento de energia ao músculo durante o exercício (PEDERSEN et al, 2004). Durante o exercício o músculo produz a IL-6, sendo que essa produção parece ser dependente do tipo de exercício realizado. Os estudos tem demonstrado que a IL-6 é mais produzida quando ocorre redução do glicogênio muscular ou quando o exercício depende mais do metabolismo anaeróbio lático, ou seja, exercício intenso com pausas curtas (SCOTT et al, 2011; IHALAINEN et a, 2014). Mas, lembrando que o glicogênio muscular também pode reduzir no exercício moderado prolongado, sendo que existe um aumento na produção de IL-6 após a prática de exercícios de endurance, caracterizados por serem de longa duração (FEBBRAIO et al, 2002). Basicamente a produção de IL-6 é dependente do volume (tempo ou distância) e intensidade do exercício aeróbio (CULLEN et al, 2016). Já a musculação com maior dependência do metabolismo anaeróbio lático, ou seja, pausa curta (< 2 min) e altas repetições pode gerar maior produção de IL-6 em comparação a musculação com carga alta e pausa longa. Enfim, quando há redução de glicogênio ou quando o exercício aumenta a demanda do metabolismo anaeróbio lático, a produção de IL-6 é ainda maior. 29 Um ponto importante é entender que o aumento da IL-6 é momentâneo, é uma inflamação aguda. Durante o exercício físico a produção de IL-6 aumenta, sendo que após 30 minutos do treino temos o pico de IL-6 no sangue, no qual após esse período a concentração de IL-6 reterna aos valores de repouso. Basicamente toda vez que há uma sessão de treinamento ocorre uma curva na produção de IL-6, ao treinar a produção de IL-6 aumenta e após um período a IL-6 diminui. De maneira resumida a função da IL-6 sobre o metabolismo durante o exercício é acelerar a produção de energia (ATP) para o músculo. Vamos compreender isso melhor. A IL-6 pode agir de maneira local (músculo), aumenta à ativação da AMPK e a translocação do GLUT4 para membrana plasmática, promovendo o transporte de glicose do sangue para o músculo. Ao mesmo tempo, por ativar AMPK a IL-6 aumenta a oxidação de gorduras na mitocôndria. Em outras palavras, a IL-6 aumenta a geração de energia no músculo por elevar a oxidação de glicose e gorduras (PEDERSEN et al, 2004). Além do efeito local, a IL-6 pode cair na corrente sanguínea e agir de maneira sistêmica em outros órgãos, como o tecido adiposo e fígado. A IL-6 pode ir até o tecido adiposo e estimular o processo de lipólise. Lembrando que aumentar a lipólise significa mobilizar ácidos graxos do tecido adiposo para serem usados como fonte energética no músculo e produzir ATP nas mitocôndrias. Já o glicerol é direcionado para o fígado para ser convertido em glicose através da gliconeogênese. Interessante que a IL-6 além de fornecer glicerol estimula no fígado a gliconeogênese, aumentando a produção hepática de glicose (PEDERSEN et al, 2004). Percebam que existe uma interação entre o processo inflamatório gerado durante o exercício físico e metabolismo energético, a inflamação (IL-6) acelera o fornecimento de substratos energéticos para o músculo, chamamos esse fenômeno de imunometabolismo. REFERÊNCIAS COUGHLAN, Kimberly A. et al. AMPK activation: a therapeutic target for type 2 diabetes?. Diabetes, metabolic syndrome and obesity: targets and therapy, v. 7, p. 241, 2014. 30 CULLEN, Tom et al. Interleukin-6 and associated cytokine responses to an acute bout of high-intensity interval exercise: the effect of exercise intensity and volume. Applied physiology, nutrition, and metabolism, v. 41, n. 8, p. 803-808, 2016. FEBBRAIO, Mark A.; PEDERSEN, Bente Klarlund. Muscle‐derived interleukin‐6: mechanisms for activation and possible biological roles. The FASEB journal, v. 16, n. 11, p. 1335-1347, 2002. FERRAZ, G. C. et al. Blood lactate threshold reflects glucose responses in horses submitted to incremental exercise test. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 60, n. 1, p. 256-259, 2008. FINSTERER, Josef. Biomarkers of peripheral muscle fatigue during exercise. BMC musculoskeletal disorders, v. 13, n. 1, p. 1-13, 2012. FRIEDRICHSEN, Martin et al. Exercise-induced AMPK activity in skeletal muscle: role in glucose uptake and insulin sensitivity. Molecular and cellular endocrinology, v. 366, n. 2, p. 204-214, 2013. FRÜHBECK, G et al. Regulation of adipocyte lipolysis. Nutrition research reviews, v. 27, n. 1, p. 63-93, 2014. HARGREAVES, Mark; SPRIET, Lawrence L. Skeletal muscle energy metabolism during exercise. Nature Metabolism, v. 2, n. 9, p. 817-828, 2020. IHALAINEN, Johanna et al. Acute leukocyte, cytokine and adipocytokine responses to maximal and hypertrophic resistance exercise bouts. European journal of applied physiology, v. 114, n. 12, p. 2607-2616, 2014. JUEL, Carsten et al. Effect of high-intensity intermittent training on lactate and H+ release from human skeletal muscle. American Journal of Physiology- Endocrinology and Metabolism, v. 286, n. 2, p. E245-E251, 2004. KATAYAMA, K e SAITO, M. Muscle sympathetic nerve activity during exercise. The Journal of Physiological Sciences, v. 69, n. 4, p. 589-598, 2019. LI, Jianhua; KING, Nicholas C.; SINOWAY, Lawrence I. ATP concentrations and muscle tension increase linearly with muscle contraction. Journal of Applied Physiology, v. 95, n. 2, p. 577-583, 2003. MCMAHON, Shaun; JENKINS, David. Factors affecting the rate of phosphocreatine resynthesis following intense exercise. Sports Medicine, v. 32, n. 12, p. 761-784, 2002. MOLINA, Patricia E. Fisiologia Endócrina-5. McGraw Hill Brasil, 2021. O'NEILL, Hayley M. AMPK and exercise: glucose uptake and insulin sensitivity. Diabetes & metabolism journal, v. 37, n. 1, p. 1, 2013. 31 PEDERSEN, Bente Klarlund et al. The metabolic role of IL-6 produced during exercise: is IL-6 an exercise factor?. Proceedings of the Nutrition Society, v. 63, n. 2, p. 263-267, 2004. SCOTT, JONATHAN PAUL et al. Effect of exercise intensity on the cytokine response to an acute bout of running. Medicine and science in sportsand exercise, v. 43, n. 12, p. 2297-2306, 2011 SUNDBERG, Christopher W.; FITTS, Robert H. Bioenergetic basis of skeletal muscle fatigue. Current opinion in physiology, v. 10, p. 118-127, 2019. WATT, Matthew J. et al. Adrenaline increases skeletal muscle glycogenolysis, pyruvate dehydrogenase activation and carbohydrate oxidation during moderate exercise in humans. The Journal of physiology, v. 534, n. 1, p. 269-278, 2001. ZAJĄC, Adam et al. Central and peripheral fatigue during resistance exercise–a critical review. Journal of human kinetics, v. 49, n. 1, p. 159-169, 2015. 32 CAPÍTULO 2 VARIÁVEIS DO TREINAMENTO E METABOLISMO 33 2.1 AERÓBIO INTENSO VS MODERADO: QUAL A DIFERENÇA NO METABOLISMO? Intensidade, volume e pausa são exemplos de variáveis do treinamento que podemos manipular para promover as adaptações. Claro, dependendo de como essas variáveis são manipuladas o metabolismo energético se comporta de maneira diferente. Primeiramente é importante compreender que o metabolismo aeróbio e anaeróbio está funcionando constantemente de maneira sincronizada, sendo que em nenhum momento teremos um metabolismo funcionando exclusivamente. Por exemplo, durante um estímulo de alta intensidade (corrida máxima) aumentamos o uso do metabolismo anaeróbio, pois esse metabolismo produz ATP de maneira mais rápida, mas o metabolismo aeróbio também está sendo utilizado durante o esforço, porém em menor proporção. Já no exercício moderado a demanda energética é menor, então usamos mais o metabolismo aeróbio e menos o metabolismo anaeróbio. Vejam que a predominância do metabolismo energético é influenciada pela intensidade, mas a duração da pausa e o volume também podem interferir. Portanto, o objetivo desse capítulo é fornecer o conhecimento necessário para entender a relação entre as variáveis do treinamento (intensidade, volume e pausa) sobre o metabolismo energético. Vamos começar pela intensidade. É possível aumentar a intensidade na corrida incrementando a velocidade ou a inclinação. Já na bike podemos aumentar a intensidade por aumentar a carga ou a cadência na pedalada. Podemos classificar a intensidade do aeróbio como leve, moderada e intensa, sendo que é possível utilizar a percepção subjetiva de esforço (PSE), a frequência cardíaca e o consumo de oxigênio para determinar a intensidade do esforço ou até mesmo utilizar um teste incremental e prescrever a intensidade baseado no teste. Primeiramente, vamos entender como o metabolismo energético se comporta durante o exercício leve e moderado. Nessa intensidade o metabolismo aeróbio tem uma participação maior, sendo que o metabolismo anaeróbio lático e alático são menos solicitados, pois a demanda energética é menor, não necessitando do fornecimento rápido de energia. Observem na figura 14 que ao realizar o exercício leve/moderado, ou seja, a 40% ou 55% da 34 carga máxima na bike utiliza menos glicogênio muscular (substrato do anaeróbio lático) e mais gorduras (substrato do aeróbio) em comparação ao exercício mais intenso (75% da carga máxima). Isso significa que usamos menos o metabolismo anaeróbio lático em esforço leve/moderado, sendo o metabolismo aeróbio a principal via para a produção de ATP nesse tipo de exercício. Agora vamos analisar o metabolismo energético em exercício de alta intensidade. Vejam a figura 14 e observem que ao realizar o exercício mais intenso (75% da carga máxima na bike) utiliza mais o glicogênio muscular e ocorre redução no uso de gordura. Esses resultados indicam que ao fazer o exercício intenso é necessário usar o metabolismo que faz energia em maior velocidade, ou seja, o metabolismo anaeróbio lático e alático. No início do estímulo a fosfocreatina acaba sendo usada de maneira predominante (até 10- 15 segundos), mas após esse período, o metabolismo anaeróbio lático é mais solicitado, explicando o fato do glicogênio muscular ser mais usado quando o exercício é mais intenso, conforme mostrado na figura 14. Figura 14. Influência da intensidade sobre a seleção de substratos energéticos 35 Legenda: Durante o repouso o gasto energético é menor em comparação ao exercício, sendo que nessa condição os ácidos graxos e glicose no plasma são utilizados para produzir energia no metabolismo aeróbio. Durante o exercício moderado (40 e 55% da carga máxima) a utilização de gordura é maior (ácidos graxos no plasma e triglicerídeos musculares) em comparação ao exercício de maior intensidade (75% da carga máxima). Porém, no exercício de maior intensidade a utilização de glicogênio muscular é maior, assim como o gasto calórico. Agora vamos analisar a figura 15, vejam que a taxa de oxidação de gorduras é máxima quando o aeróbio é feito na intensidade moderada que corresponde a 65% do VO2máx ou 65 a 70% da frequência cardíaca máxima. Nessa intensidade ocorre o fenômeno chamado de FATMAX, ou seja, maior taxa de oxidação de gorduras (JEUKENDRUP et al, 2001). Percebam que ao aumentar a intensidade (acima de 65% do VO2máx) ocorre redução na taxa de oxidação de gordura. O que isso indica? Que em alta intensidade é preciso usar substratos que fazem energia de maneira mais rápida, como o glicogênio muscular. Então, ao incrementar a intensidade usamos mais glicogênio muscular e menos gorduras durante o esforço. Figura 15 – Taxa de oxidação de gorduras com o incremento da intensidade no exercício. Legenda: A taxa de oxidação de gorduras é maior quando a intensidade do exercício é baixa/moderada, sendo que na intensidade de 65% do VO2max (corresponde em torno de 60 a 70% da frequência cardíaca máxima) ocorre a maior taxa de oxidação de gorduras, fenômeno chamado de zona FATMAX. Ao aumentar a intensidade do 36 exercício ocorre redução na taxa de oxidação de gorduras, pois nesse esforço é necessário usar o metabolismo anaeróbio lático, no qual produz energia em maior velocidade do que o metabolismo aeróbio. Agora vamos pensar em gasto calórico. Olhem novamente na figura 15 e observem que ao incrementar a intensidade o gasto energético aumenta. Em outras palavras, por mais que a oxidação de gorduras diminui em esforço intenso, o gasto calórico se eleva justamente porque nesse momento o glicogênio muscular é mais utilizado. Por esse motivo não podemos dizer que o exercício moderado é melhor para emagrecer porque “queima mais gorduras”, e também não podemos dizer que o aeróbio intenso (HIIT) será melhor para emagrecer. Iremos entender aqui que ambos os tipos de aeróbio (moderado contínuo e HIIT) podem ser usados em programas de emagrecimento. Do ponto de vista prático, o gasto calórico é maior em um aeróbio intenso (HIIT) feito no mesmo tempo que um aeróbio moderado contínuo. Então, se compararmos um HIIT de 30 minutos com um aeróbio moderado contínuo também de 30 minutos, o HIIT promoverá um gasto energético maior. Porém, se o aeróbio moderado é feito em mais tempo que o HIIT, o gasto calórico pode ser similar. Portanto, para o aeróbio moderado contínuo gerar o mesmo gasto calórico que o HIIT precisa ser feito em mais tempo. Interessante que existem estudos de metanálise mostrando que a perda de gordura é semelhante entre o HIIT e aeróbio moderado contínuo equiparado por gasto energético (WEWEGE et al, 2017; KEATING et al, 2017). Claro que o volume foi maior no aeróbio moderado continuo para ter o mesmo gasto calórico que o HIIT. Por isso não podemos dizer que HIIT é melhor para emagrecer, assim como não podemos dizer que aeróbio moderado será melhor para emagrecer, sendo que os dois tipos de treinamento podem ser usados quando o objetivo for perda de gordura corporal. 2.2 POR QUE EM ALTA INTENSIDADE O USO DE GLICOGÊNIO MUSCULAR É MAIOR? A utilização do glicogênio muscular é maior quando o exercício é de altaintensidade (IMPEY et al, 2018). Isso faz sentido, pois nesse tipo de esforço precisamos produzir energia de maneira mais rápida, sendo que quebra do 37 glicogênio fornece substrato energético para a glicólise, a segunda via energética que produz ATP de maneira mais rápida (a primeira é pela fosfocreatina). Vamos compreender o principal mecanismo que explica o aumento na velocidade da quebra de glicogênio muscular em exercício de alta intensidade. Quando estamos realizando um esforço intenso ocorre uma maior ativação do sistema nervoso autônomo simpático, no qual essa maior ativação causa uma produção elevada de adrenalina pela glândula adrenal. Isso significa que a ativação simpática e produção de adrenalina são maiores em exercício intenso comparado ao exercício moderado. A adrenalina é um hormônio que estimula o processo de glicogenólise (quebra do glicogênio) no músculo, pois a adrenalina liga no seu receptor na membrana plasmática da célula muscular e ativa a enzima glicogênio fosforilase, responsável em promover a glicogenólise. Portanto, em exercício de alta intensidade usamos o glicogênio muscular em maior velocidade justamente devido a maior ativação simpática e produção de adrenalina. 2.3 VOLUME NO AERÓBIO, GASTO ENERGÉTICO E GLICOGÊNIO MUSCULAR O volume no aeróbio significa o tempo ou distância percorrida. O volume é uma variável que também gera influência sobre o gasto energético. Por exemplo, uma corrida moderada de 45 minutos causa um gasto calórico maior em comparação a uma corrida de 30 minutos na mesma intensidade. Realizar 10 séries no HIIT (1 min de estímulo e 1 min de pausa) gera um gasto calórico superior a ao mesmo modelo de HIIT feito em 5 séries. Portanto, é importante compreender que a manipulação do volume é uma das formas de elevar o gasto calórico do treinamento. Observem a figura 16 que mostra a relação entre volume do aeróbio e gasto energético. Percebam ao incrementar o volume ocorre aumento do gasto energético. Por isso, o aumento gradual do volume no aeróbio é uma das maneiras que podemos progredir o gasto energético em objetivo de emagrecimento. Figura 16 – Influência do volume sobre o gasto energético do exercício 38 Legenda: O volume (tempo) é uma variável que também gera impacto sobre o gasto energético. Para a mesma intensidade, treino aeróbico com menos volume terá um menor gasto energético do que treino aeróbico com maior volume. Ou seja, ao incrementar o volume ocorre aumento do gasto energético. Com relação ao volume do aeróbio e a contribuição dos substratos energéticos, é importante compreender que o glicogênio muscular diminui progressivamente durante o exercício, e quanto maior o volume, maior a depleção do glicogênio muscular (HEARRIS et al, 2018). Vamos usar um exemplo para entender melhor. No início de uma prova de endurance (maratona) o estoque de glicogênio muscular está elevado, porém o glicogênio vai reduzindo de maneira progressiva, sendo que ao final da prova o conteúdo de glicogênio muscular estará baixo. Entendam que houve uma redução drástica no glicogênio muscular justamente devido ao alto volume. Vamos analisar a figura 17 que demonstra diversos estudos que avaliaram o efeito do exercício em diferentes protocolos sobre o conteúdo de glicogênio muscular (IMPEY et al, 2018). Percebam que o exercício de maior intensidade (120-150% do VO2máx) faz o glicogênio diminuir de maneira mais rápida, sendo que isso acontece justamente devido ao fato do fluxo glicolítico ser maior (metabolismo anaeróbio lático) nesse tipo de exercício. No entanto, quando o exercício é feito em intensidade moderada a queda do glicogênio 39 acontece de maneira mais lenta e dependente do tempo (volume). Percebam que o exercício mais longo (2 a 4 horas) ocorre uma redução significativa do glicogênio muscular. Vejam na figura o estudo de Coyle e colaboradores (1986) que verificaram uma queda progressiva do conteúdo de glicogênio muscular de acordo com o tempo. Houve uma redução do glicogênio muscular após 120 minutos de exercício moderado (71% do VO2máx), porém a queda de glicogênio muscular foi maior após 180 minutos de exercício. Figura 17 – Influência da intensidade e volume do exercício sobre a depleção do glicogênio muscular Legenda: O glicogênio muscular diminui em maior velocidade quando o exercício é de alta intensidade (120 a 150% do VO2máx), conforme mostrado na figura. Porém, em exercício de intensidade moderada o glicogênio muscular diminui em menor velocidade e de maneira progressiva. Quando maior o volume, maior a redução do glicogênio muscular. 2.4 POR QUE AUMENTAR A INTENSIDADE DO AERÓBIO OCORRE REDUÇÃO NA OXIDAÇÃO DE GORDURAS? 40 Quando estamos realizando um exercício de alta intensidade o fluxo glicolítico aumenta. Isso significa que nesse tipo de esforço usamos mais a glicólise, e claro o glicogênio muscular acaba sendo o principal substrato energético, principalmente quando as pausas forem curtas (< 2min) entre os estímulos. Vimos anteriormente que em exercício intenso a taxa de oxidação de gorduras diminui, no qual esse efeito se faz necessário, pois nesse momento precisamos produzir energia em maior velocidade, e claro, não é através das gorduras. Interessante destacar que em treinos intervalados de alta intensidade (HIIT) a oxidação de gorduras diminui durante o esforço intenso (maior uso de glicogênio), porém durante os períodos de pausa entre os estímulos a oxidação de gorduras aumenta. Então, não podemos dizer que no HIIT não há oxidação de gorduras. Então vamos compreender o principal mecanismo que explica a redução da oxidação de gorduras durante o estímulo de alta intensidade. Nesse tipo de exercício ocorrerá um aumento do fluxo glicolítico, ou seja, a glicólise será muito utilizada, gerando um acúmulo de piruvato. O piruvato se torna lactato, mas também pode ser convertido em Acetil-Coa na mitocôndria (aeróbio). Portanto, quando usamos muito a glicólise, além de acumular piruvato, também ocorre acúmulo de Acetil-Coa nas mitocôndrias. Vamos entender agora que esse acúmulo de Acetil-Coa promove uma inibição na entrada de ácidos graxos no interior das mitocôndrias. Ao aumentar os níveis de Acetil-Coa, o grupo Acetil se junta com a carnitina livre, tornando Acetilcarnitina. Percebam que o Acetil “rouba” a carnitina, e sem carnitina livre o ácido graxo não consegue entrar na mitocôndria. Isso significa que ao fazer um esforço intenso a oxidação de gorduras diminui exatamente devido ao aumento do fluxo glicolítico que promove a formação de Acetilcarnitina, reduzindo a disponibilidade de carnitina livre (PURDOM et a, 2018). A figura 18 demonstra resumidamente o mecanismo que em estímulo de alta intensidade ocorre redução na oxidação de gorduras nas mitocôndrias. Figura 18 – Mecanismo que ocorre redução na oxidação de gorduras durante o estímulo de alta intensidade 41 Legenda: Durante o exercício de alta intensidade ocorre um aumento do fluxo glicolítico (maior uso da glicólise), gerando o acúmulo de piruvato no citoplasma e Acetil-Coa na mitocôndria. Esse acúmulo faz o grupo Acetil se juntar com a carnitina livre, formando Acetilcarnitina. Essa formação diminui a disponibilidade de carnitina, sendo que isso diminui a entrada de Acil-Coa na mitocôndria e consequentemente ocorre queda na oxidação de gorduras. 2.5 INFLUÊNCIA DA PAUSA LONGA VS PAUSA CURTA SOBRE O METABOLISMO Quando estamos fazendo um exercício de alta intensidade ocorre fadiga, sendo que não é possível sustentar esse esforço por muito tempo ou de maneira contínua. Por isso, o exercício de alta intensidade deve ser intervalado, ou seja, os estímulos intensos são intercalados por pausas. Isso acontece na musculação e na corrida ou bike de alta intensidade (HIIT).Vimos no capítulo anterior que após uma série de estímulo intenso (musculação ou sprint de corrida/bike) o conteúdo de fosfocreatina muscular diminui drasticamente, mas durante o intervalo de descanso a fosfocreatina é restaurada, havendo a necessidade de 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 42 velocidade de produção do ATP, explicando a redução do desempenho quando pausas curtas entre séries são utilizadas (menor que 2 minutos). Agora vamos pensar o seguinte “e se a pausa entre séries for curta, o que acontece?” Nessa condição, após a realização de uma série de estímulo intenso, possivelmente os estoques de fosfocreatina estão baixos e caso a pausa for incompleta (menor que 3 minutos), a fosfocreatina é ressintetizada parcialmente e, dessa forma, as próximas séries terá mais fadiga e a glicólise anaeróbia será mais utilizada, gerando cada vez mais produção do lactato (substrato final da glicólise anaeróbia). Por isso, os estudos mostraram que ao realizar a musculação com pausas curtas ocorre um aumento superior na concentração de lactato no sangue em comparação a musculação com pausas longas (RAHIMI et al, 2010; DE ALMEIDA et al, 2019), mostrando que a recuperação incompleta da fosfocreatina faz a glicólise anaeróbia ser mais utilizada. Por outro lado, caso a pausa entre séries for longa, entre 3 a 5 minutos, a restauração da fosfocreatina pode ser completa, diminuindo a produção de lactato, pois se há fosfocreatina suficiente, menor é a dependência do metabolismo anaeróbio lático (BAKER et al., 2010). Isso significa que realizar a pausa longa entre séries gera uma dependência maior do metabolismo anaearóbio alático e o desempenho acaba sendo maior. Por esse motivo, quando realizamos pausas longas após uma série de musculação ou em um sprint máximo na bike ou corrida, o desempenho é melhor na próxima série. A figura 19 resume a importância da duração da pausa sobre a predominância do metabolismo energético. Portanto, a duração da pausa pode determinar se o treino terá predominância do metabolismo anaeróbio alático (restauração completa de fosfocreatina nas pausas) ou anaeróbio lático (restauração incompleta de PCr nas pausas e maior dependência da glicólise). Figura 19 – Influência da duração da pausa sobre a predominância no metabolismo energético 43 Legenda: Após a realização de uma série, possivelmente os estoques de fosfocreatina (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. Percebam que a duração da pausa após estímulos intensos pode impactar diretamente se vai usar mais o metabolismo anaeróbio lático ou alático. Vamos dar um exemplo através da ciência. Um estudo mediu a concentração de fosfocreatina intramuscular no vasto lateral e o lactato no sangue antes e depois de várias séries de musculação para membros inferiores. Foram 10 repetições até a falha concêntrica com 2 minutos de pausa em fisiculturistas treinados. Vejam que nesse protocolo a pausa é insuficiente para restaurar 100% a fosfocreatina no músuclo. O resultado mostrou que a fosfocreatina 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), mostrando uma maior dependência do metabolismo anaeróbio lático (TESCH et al, 1986). 2.6 INFLUÊNCIA DA PAUSA ATIVA VS PASSIVA SOBRE O METABOLISMO 44 Primeiramente quero explicar o conceito de pausa ativa e passiva, para depois falarmos sobre as diferenças fisiológicas. A pausa ativa é aquela que o indivíduo realiza uma atividade de baixa intensidade entre os estímulos. A execução de uma caminhada entre corridas intensas é um exemplo de pausa ativa, assim como uma pedalada leve entre estímulos intensos na bike. Já a pausa passiva significa que o indivíduo fica totalmente parado entre os estímulos. Mas será que existe alguma diferença fisiológica entre a pausa ativa e passiva? Sim, existe, então vamos entender melhor. Durante a pausa o consumo de oxigênio nas mitocôndrias diminui em comparação ao estímulo, assim como o gasto calórico. No entanto, com a realização da pausa ativa essa queda de consumo de oxigênio e gasto calórico é menor. Basicamente o treinamento com pausa ativa promove um consumo de oxigênio total superior que a pausa passiva e consequentemente a pausa ativa gera um maior gasto calórico (DUPONT et al, 2004). A pausa ativa fica muito interessante de aplicar quando o objetivo é ter um maior gasto calórico na sessão (emagrecimento) e melhora da capacidade aeróbia em protocolos de treinamento intervalado de alta intensidade que utiliza pausas acima de 1 minuto. Já a pausa passiva tem um efeito maior em recuperar a fosfocreatina e isso pode ser muito vantajoso para o desempenho nos estímulos subsequentes, principalmente quando estamos falando de estímulos máximos. Muito interessante aplicar pausas passivas em treinos intervalados feitos com estímulos máximos na bike ou corrida e a duração da pausa é muito curta (<60 seg), sendo esse tipo de exercício denominado treinamento de sprints repetitivos. Nesse modelo de treinamento os estímulos são curtos e máximos (5 a 30 segundos) com pausas bem curtas (5 a 30 segundos), então a pausa passiva acaba sendo uma ótima opção para ter um maior desempenho (DUPONT et al, 2003). Outra aplicabilidade da pausa passiva é quando o objetivo é ganhar velocidade na corrida. Nesse tipo de treinamento os estímulos são máximos e as pausas são longas (2 a 5 minutos), sendo que a pausa passiva vai promover uma recuperação mais rápida da fosfocreatina, melhorando o desempenho de velocidade na próxima série. Além disso, na musculação com séries 45 executadas próximo ou até a falha concêntrica, a pausa passiva acaba sendo mais interessante para melhorar o desempenho. REFERÊNCIAS BAKER, J. S.; MCCORMICK, M. C.; ROBERGS, R. A. Interaction among Skeletal Muscle Metabolic Energy Systems during Intense Exercise. J Nutr Metab, v. 2010, p. 905612, 2010. COYLE, EDWARD F. et al. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. Journal of applied physiology, v. 61, n. 1, p. 165-172, 1986. DE ALMEIDA, Fernando Noronha et al. Acute effects of the new method sarcoplasma stimulating training versus traditional resistance training on total training volume, lactate and muscle thickness. Frontiers in physiology, v. 10, p. 579, 2019. DUPONT, Gregory; BLONDEL, Nicolas; BERTHOIN, Serge. Performance for short intermittent runs: active recovery vs. passive recovery. European journal of applied physiology, v. 89, n. 6, p. 548-554, 2003. DUPONT, Grégory; BERTHOIN, Serge. Time spent at a high percentage of max for short intermittent runs: active versus passive recovery. Canadian journal of applied physiology, v. 29, n. S1, p. S3-S16, 2004. IMPEY, Samuel G. et al. Fuel for the work required: a theoretical framework for carbohydrate periodization and the glycogen threshold hypothesis. Sports Medicine, v. 48, n. 5, p. 1031-1048, 2018. JEUKENDRUP, Asker; ACHTEN, Juul. Fatmax: a new concept to optimize fat oxidation during exercise?. European Journal of Sport Science, v. 1, n. 5, p. 1- 5, 2001. KEATING, S. E. et al. A systematic review and meta‐analysis of interval training versus moderate‐intensity continuous training on body adiposity.Obesity reviews, v. 18, n. 8, p. 943-964, 2017. PURDOM, Troy et al. Understanding the factors that effect maximal fat oxidation. Journal of the International Society of Sports Nutrition, v. 15, n. 1, p. 1-10, 2018. RAHIMI, Rahman et al. Effects of very short rest periods on hormonal responses to resistance exercise in men. The Journal of Strength & Conditioning Research, v. 24, n. 7, p. 1851-1859, 2010. TESCH, P. A.; COLLIANDER, E. B.; KAISER, P. Muscle metabolism during intense, heavy-resistance exercise. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, v. 55, n. 4, p. 362-6, 1986. ISSN 0301-5548 (Print) 0301-5548. 46 WEWEGE, M. et al. The effects of high‐intensity interval training vs. moderate‐intensity continuous training on body composition in overweight and obese adults: a systematic review and meta‐analysis. Obesity Reviews, v. 18, n. 6, p. 635-646, 2017. 47 CAPÍTULO 3 EXERCÍCIO FÍSICO E EMAGRECIMENTO 48 3.1 DÉFICIT CALÓRICO E EMAGRECIMENTO O déficit calórico é uma condição essencial para ocorrer à perda de gordura. Isso significa que para reduzir a massa gorda é necessário que o indivíduo sustente um gasto calórico maior do que a ingestão calórica. O tecido adiposo é formado por adipócitos, sendo que essas células armazenam uma gordura chamada de triacilglicerol. Quando uma pessoa sustenta o superávit calórico (ingestão calórica maior que o gasto calórico) o estoque de triacilglicerol aumenta, gerando a hipertrofia dos adipócitos, ou seja, ocorre ganho de gordura corporal. Por outro lado, quando o indivíduo sustenta o déficit calórico ocorre redução dos estoques de triacilglicerol, causando atrofia dos adipócitos, conforme demonstrado na figura 20. Vamos imaginar um indivíduo que tem um gasto calórico diário de 3000 kcal e está ingerindo 2500 kcal, ou seja, esse indivíduo tem um déficit calórico de 500 kcal. Percebam que está faltando 500 kcal para atingir o gasto calórico total, no qual a gordura do tecido adiposo acaba sendo usada para fornecer essa energia que está faltando. Portanto, se o déficit calórico for sustentado por vários dias ocorre a perda de gordura. Figura 20 – Déficit calórico e atrofia dos adipócitos Legenda: Em condições de déficit calórico, ou seja, gasto calórico diário maior que a ingestão calórica ocorre atrofia dos adipócitos, pois a gordura estocada nessas células é usada para suprir a energia que está faltando. 49 3.2 COMPONENTES DO GASTO ENERGÉTICO DIÁRIO TOTAL O gasto energético diário total (GET) é divido em três componentes. Temos o gasto energético em repouso (GER) que representa em torno de 60- 70% do GET. Temos o efeito térmico dos alimentos (ETA), contribuindo em torno de 10% do GET. E por fim, existe o gasto energético em atividade física que representa em torno de 20-30% do GET. Portanto, GET = GER + ETA + GAF. O gasto energético da atividade física (GAF) é o componente mais variável do gasto energético diário (GET), mas normalmente ele é equivalente a 20-30% do GET. O GAF pode ser dividido em dois componentes, um relacionado ao gasto energético do exercício físico (GEF) e o outro relacionado ao gasto energético de atividades que não são exercício, mais conhecido como non-exercise activity thermogenesis (NEAT, termogênese de atividades que não são exercício). Temos então: GAF = GEF + NEAT O NEAT é um componente do gasto energético diário (GET) relacionado a todas as atividades do dia a dia que não são exercício físico, como caminhar, brincar, dançar, transar, ficar mexendo os pés inquieto etc. Embora o gasto energético de repouso (GER) seja normalmente o componente que mais contribui para o GET (60-70%), em muitos indivíduos o gasto energético da atividade física (GAF) pode ser um componente de maior contribuição para o GET, principalmente em atletas de alto nível que treinam várias horas por dia e possuem um elevado GEF. No entanto, para a maior parte da população, a contribuição do NEAT tende a ser mais significativa para o GAF do que o gasto do exercício físico (GEF). O NEAT pode variar até 2000 kcal entre indivíduos da população com mesmo porte físico, e dessa forma pode explicar porque alguns indivíduos são resistentes ao ganho de peso, enquanto outros ganham gordura com facilidade (maior eficiência metabólica). Indivíduos obesos parecem exibir uma tendência inata a sentar-se 2,5 horas por dia a mais do que suas contrapartes magras sedentárias (LEVINE, 2006). O NEAT também aumenta com superávit calórico e isso pode explicar por que alguns indivíduos podem ter tanta dificuldade de ganhar peso (gordura e massa muscular). O NEAT também reduz com a restrição calórica e isso explica por que alguns indivíduos obesos têm tanta dificuldade de perder peso. 50 Isso pode explicar porque estudos em ambiente controlado (com controle rigoroso da ingestão calórica) mostram grandes diferenças no ganho e perda de peso entre indivíduos que utilizam o mesmo superávit ou o mesmo déficit calórico. “Se o NEAT atua para manter um peso corporal estável dissipando energia em face de um excesso de energia, ele pode agir para manter um peso estável ao conservar energia diante de um déficit de energia. Sob tais circunstâncias, as diferenças no NEAT entre os indivíduos poderiam explicar as diferenças aparentes na eficiência metabólica” (HAINER, 2001). Se alguém reduz 500-1000 kcal na dieta e não emagrece é muito provável que essa pessoa reduziu o NEAT, ou seja, o indivíduo passou a gastar menos calorias com as atividades do dia a dia, caminhando menos, se movimentando menos. Embora a falta de adesão à dieta seja a principal explicação para a estagnação da perda de peso, em muitas situações o indivíduo para de perder peso porque reduziu o NEAT. É possível aumentar o NEAT voluntariamente, se movimentando mais durante o dia ou adotando uma ocupação profissional que eleve o gasto calórico. No entanto, o NEAT sofre forte influência genética explicando diferenças de eficiência metabólica entre indivíduos. 3.3 EXERCÍCIO, EMAGRECIMENTO E COMPENSAÇÃO ENERGÉTICA O exercício físico costuma mostrar pouco resultado na perda de peso/gordura, segundo a grande maioria dos estudos. Não apenas o exercício aeróbico, mas a musculação também contribui pouco para a perda de gordura. Na média, os efeitos do exercício no emagrecimento são pouco expressivos. No entanto, existe uma grande variabilidade de respostas entre os indivíduos. Algumas pessoas podem perder muito peso combinando exercício com dieta, enquanto outras podem até ganhar peso/gordura quando começam a praticar atividade física. As diretrizes do ACSM (American College of Sports Medicine) recomendam um mínimo de 150 minutos de atividade de moderada intensidade por semana ou 75 minutos de atividade física rigorosa por semana, mas essas recomendações parecem ser pouco efetivas para a perda de peso e para a 51 manutenção da perda de peso. Indivíduos que são bem sucedidos no processo de emagrecimento costumam relatar níveis de atividade física superiores a 300 minutos por semana, ou seja, aproximadamente 60 minutos por dia. Embora o exercício físico tenha um efeito modesto na perda de peso, o aumento da atividade física parece ser uma estratégia muito eficiente para evitar reganho de peso e ajudar na manutenção da perda de peso. Apesar do exercício diário contribuir com um aumento do gasto energético de 300 a 600 kcal/dia (~ 1 hora de exercício), a perda de peso e gordura não parece acompanhar o efeito cumulativo desse gasto. Existem duas explicações possíveis para isso: 1) A primeira é que o gasto energético gerado pelo exercício acaba sendo compensado por um aumento da ingestão calórica. Isso mostra que se exercitar mais e comer menos para emagrecer é uma ideia superficial e ingênua, pois considera o gasto energéticoe a ingestão energética variáveis independentes, quando na verdade são interdependentes e influenciadas pela mudança do nosso peso/gordura (reserva de energia); 2) A segunda explicação é que quando um indivíduo aumenta o seu gasto energético fazendo exercício, ele pode, sem perceber, diminuir o gasto energético de suas atividades diárias (andar, se mexer no trabalho, transar etc). O gasto energético de atividades do dia a dia que não são do exercício é chamado de “termogênese da atividade não exercício” (NEAT). Estudos que avaliam indivíduos com dificuldade de perder peso mostram que esses indivíduos subestimam a ingestão energética, muitas vezes em até 50% da ingestão calórica real, e superestimam o gasto energético do exercício em até 50% (LICHTMAN, 1992). Isso significa que um indivíduo que gasta 400 kcal durante o exercício acredita estar gastando 600 kcal. Agora, é importante deixar claro que o exercício tem potencial de promover emagrecimento, seja aeróbico ou musculação. O tamanho do efeito vai depender do controle dessas variáveis, ingestão calórica e NEAT, além da intensidade e volume do exercício. Por esse motivo, existe tanta discrepância nos resultados comparando diferentes indivíduos e estudos. Existe grande variabilidade de respostas entre indivíduos porque a genética parece influenciar o impacto do exercício no apetite e também no NEAT, gerando efeitos compensatórios muito variáveis. 52 Estudos em ambiente controlado (Minnesota Starvation Experiment, estudos dos gêmeos de Bouchard) mostram que o exercício aeróbico é efetivo para promover perda de peso/ gordura. Além disso, o exercício promove perda de peso/gordura preservando mais a massa magra do que aumentando o déficit energético apenas com dieta. Fisiculturistas podem ter mais benefícios que pessoas comuns porque controlam com mais rigidez a ingestão energética, pesando alimentos por exemplo. Também é preciso deixar claro que, mesmo que a maioria dos estudos com exercício mostre um resultado pouco expressivo na perda de peso (dificilmente passando dos 2 kg), existe uma grande variabilidade de resposta entre indivíduos, com alguns perdendo muito peso com exercício (mais de 5-7 kg) e outros ganhando peso (~ 0,5-2,0 kg). Essa variabilidade de respostas pode estar relacionada principalmente à resposta genética do efeito do NEAT e efeitos compensatórios da ingestão energética. É besteira discutir que tipo de exercício é mais eficiente para perda de gordura quando se ignora que o gasto energético e a ingestão energética estão tão interligados e são influenciados por mudanças no nosso peso corporal. 3.4 AUMENTO DO METABOLISMO COM O EXERCÍCIO (EPOC) Diversos estudos mostraram que o exercício pode elevar o gasto energético de repouso (GER) depois do exercício, no período de recuperação. Isso significa que além de contribuir diretamente para aumentar o gasto energético, o exercício pode promover um gasto maior de energia após o exercício, aumentando o metabolismo. Esse aumento do GER após o exercício eleva o consumo de oxigênio, o que é conhecido como “consumo excessivo de oxigênio pós-exercício” (EPOC – excess post-exercise oxygen comsumption). Esse aumento do EPOC parece ser influenciado por diversos fatores, como aumento da frequência cardíaca, da respiração e da temperatura corporal, que permanecem elevadas algum tempo depois do exercício. A restauração das reservas de fosfocreatina no músculo e o aumento da gliconeogênese via lactato também aumentam a demanda de oxigênio no período após o exercício. Como vimos no capítulo 1, o uso de glicose e glicogênio pelo músculo durante o exercício pode produzir lactato 53 através da glicólise anaeróbia. O lactato por sua vez pode ser direcionado ao fígado e ser convertido em glicose. Como o EPOC aumenta exponencialmente em exercícios mais intensos e seu efeito pode durar mais de 24 horas, existe a crença popular que ele pode ter um importante papel no emagrecimento, principalmente quando o indivíduo pratica exercícios de alta intensidade, como musculação e HIIT (treinamento intervalado de alta intensidade). No entanto, a contribuição do EPOC na elevação do GER fica entre 6 e 15% do gasto energético do exercício (LAFORGIA, 2006). Para um indivíduo que gasta 500 kcal durante o exercício físico (GEF), o efeito do EPOC ficaria aproximadamente: → 75 kcal – exercício de alta intensidade (15% do GEF) → 30 kcal – exercício prolongado de menor intensidade (6% do GEF) Sendo assim, ao contrário da crença popular, o efeito do exercício no emagrecimento se deve principalmente ao gasto energético do exercício, tendo o EPOC um efeito muito menos importante. “Não obstante o mencionado, o otimismo de pesquisas anteriores sobre um importante papel do EPOC na perda de peso é geralmente infundado. Isso é ainda mais reforçado ao reconhecer que é improvável que os estímulos ao exercício necessários para promover um EPOC prolongado sejam tolerados por indivíduos não atléticos. O papel do exercício na manutenção da massa corporal é, portanto, predominantemente mediado pelo efeito cumulativo do gasto de energia durante o exercício real” (LAFORGIA, 2006). 3.5 MUSCULAÇÃO, MASSA MUSCULAR E EMAGRECIMENTO Os estudos que avaliam o efeito do treinamento resistido (musculação) no emagrecimento costumam mostrar pouco ou nenhum efeito desse tipo de exercício na perda de gordura. O exercício aeróbico parece ter uma contribuição mais significativa para a perda de gordura comparado ao exercício resistido. Isso acontece provavelmente porque o gasto energético do exercício é baixo e o controle dietético não é rigoroso, fazendo com que os indivíduos compensem as calorias gastas no exercício. 54 Por outro lado, a musculação é o exercício base dos fisiculturistas, atletas que conseguem atingir um percentual de gordura muito baixo (4-7%) na fase de pré-competição. Existe a crença de que o ganho de massa muscular ajude na perda de gordura devido a um aumento na taxa metabólica, já que o tecido muscular consome mais calorias que o tecido adiposo. 1 kg de massa muscular consome 13 kcal, enquanto 1 kg de tecido adiposo consome 4,5 kcal. Sendo assim, é de se esperar que um ganho de 10 kg de massa muscular eleve o gasto energético em ~ 130 kcal, enquanto o mesmo ganho de peso em gordura aumenta o gasto energético em ~ 45 kcal. Embora a diferença pareça pequena (130 – 45 = 85 kcal), quando comparamos o gasto energético de repouso (GER) de obesos e fisiculturistas observamos grandes diferenças para um mesmo peso corporal. Tabela 3. Taxa metabólica dos órgãos/tecidos (WANG, 2010). Tecido Taxa metabólica (kcal/kg) Peso Fígado 200 1,5 kg Cérebro 240 1,5 kg Coração + rins 440 300 + 150 g Músculo esquelético 13 40 – 50% do peso corporal Tecido adiposo 4,5 Varia muito Outros 12 Considere um homem de 26 anos, pesando 84 kg, com 1,63 m de altura. Se ele for obeso, a equação mais apropriada para o cálculo do GER é a equação de Mifflin-St Jeor (FRANKENFIELD, 2005): GER = (10 x P) + (6,25 x A) – (5,0 x I) + 5 GER = (10 x 84) + (6,25 x 163) – (5,0 x 26) + 5 GER = 1734 kcal Se o homem tiver uma composição corporal atlética, como um fisiculturista, a equação mais apropriada será a equação de Tinsley (TINSLEY, 2019): GER = (24,8 x P) + 10 = (24,8 x 84) + 10 55 GER = 2093 kcal Comparando o GER do obeso e do fisiculturista encontramos: 2093 – 1734 = 359 kcal Embora seja uma estimativa, esse valor pode ser até maior, considerando os resultados de estudos que avaliam o GER de obesos e fisiculturistas através do uso da calorimetria indireta. Ou seja, no longo prazo, o gasto energético parece aumentar substancialmente com uma mudança drástica de composição corporal; mudança essa que envolve obrigatoriamente a prática de musculação, pelo seu potencial de promover hipertrofiamuscular. Não há dúvidas que o ganho de massa muscular tenha impactos positivos no metabolismo, aumentando a sensibilidade à insulina, o gasto energético de repouso e a capacidade de oxidação de gorduras. No curto prazo (semanas, meses), os efeitos do treinamento resistido na perda de gordura podem ser discretos, mas, no longo prazo (anos), os efeitos podem ser bem expressivos. Indivíduos com composição corporal atlética (lutadores, fisiculturistas, ginastas) são mais sensíveis à insulina e possuem maior flexibilidade metabólica, o que implica maior capacidade de oxidação de gorduras. Segundo a posição do Colégio Americano de Medicina Esportiva (ACSM, 2009), o treinamento resistido tem pouco efeito na redução do peso corporal, mas sua prática está associada a melhorias nos fatores de risco de DCV, como aumento do HDL, redução do LDL, dos triglicerídeos e da pressão arterial, além de melhorias na sensibilidade à insulina. “Em resumo, o treinamento resistido não parece ser eficaz para a redução de peso da ordem de 3% do peso inicial e não aumenta a perda de peso quando combinado com a restrição alimentar. O treinamento resistido aumenta a massa livre de gordura quando usado sozinho ou em combinação com a perda de peso causada pela restrição da dieta. O treinamento resistido pode aumentar a perda de massa gorda quando combinado ao exercício aeróbico comparado ao treinamento resistido sozinho. Atualmente, não existem evidências para a prevenção do aumento de peso após a perda de peso ou para um efeito de dose para treinamento resistido e perda de peso” (DONNELLY, 2009). 56 3.6 FLEXIBILIDADE METABÓLICA E EMAGRECIMENTO Já está claro que algumas pessoas perdem gordura com mais facilidade que outras. Os indivíduos que perdem gordura com facilidade são considerados sensíveis à dieta. São indivíduos com baixo percentual de gordura naturalmente e também são sensíveis à insulina, ou seja, respondem bem ao consumo de grandes quantidades de carboidratos e dificilmente acumulam gordura com superávit calórico. Os indivíduos mais sensíveis à insulina apresentam também maior “flexibilidade metabólica”, que é a capacidade do organismo de alterar entre a oxidação de carboidratos e gorduras de forma dinâmica e eficiente. Uma boa flexibilidade metabólica significa que as células alternam de maneira eficiente a oxidação de substratos, carboidratos e gorduras. Durante o jejum e o exercício aeróbico, ocorre uma maior preferência pela oxidação de gorduras, enquanto durante o estímulo da insulina (refeições) ocorre uma maior preferência pela oxidação de glicose e supressão da oxidação de gorduras. Indivíduos resistentes à insulina e obesos apresentam menor flexibilidade metabólica, e durante uma sobrecarga de nutrientes isso pode favorecer o ganho de gordura, devido à dificuldade de oxidar gordura. Dessa forma, a flexibilidade metabólica está associada à sensibilidade à insulina, a um baixo percentual de gordura e à boa forma (KELLEY, 2005). Individuos mais resistentes à insulina (RI) apresentam menor flexibilidade metabólica, e durante o jejum a oxidação de gorduras não é tão eficiente quando comparada a indivíduos magros, sensíveis à insulina (SI). Quando esses indivíduos mais RI se alimentam, estimulando a insulina, a oxidação de gorduras é suprimida, mas a oxidação de glicose não é tão eficiente quando comparada aos indivíduos SI e com maior flexibilidade metabólica. É possível melhorar a flexibilidade metabólica com exercício e restrição calórica e já sabemos que essas estratégias melhoram a sensibilidade à insulina e geram a biogênese mitocondrial. Então, com a prática regular de exercício físico a flexibilidade metabólica melhora, pois a insulina fica mais sensível e as mitocondrias ficam mais eficientes em oxidar gorduras e glicose. De qualquer forma, existe um componente genético que mostra grande variabilidade na sensibilidade à insulina e na flexibilidade metabólica entre 57 diferentes indivíduos. Indivíduos com maior flexibilidade metabólica oxidam gordura com mais facilidade e são mais resistentes ao ganho de gordura quando em superávit calórico. 3.7 HIPERTROFIA EM DÉFICIT CALÓRICO É possível ganhar massa muscular em déficit calórico, embora seja mais difícil. Não há violação do princípio de conservação de energia aqui, pois o ganho de tecido magro (músculo) é conseguido apenas às custas da energia fornecida pelo catabolismo do tecido adiposo (reserva energética). Também é necessária uma sinalização para aumentar a síntese proteica muscular, como o treino de musculação e/ou uso de hormônios anabólicos (esteroides anabolizantes). Figura 21 – Possível mecanismo que explica o ganho de massa muscular em déficit calórico 58 Legenda: A hipertrofia muscular pode ocorrer em déficit calórico, desde que a síntese proteica muscular (SPM) seja estimulada pelo treinamento resistido e a energia (ATP) para a SPM seja fornecida pela oxidação dos ácidos graxos (gordura) provenientes do tecido adiposo. O ganho de massa muscular em restrição calórica ocorre mais facilmente em indivíduos pouco treinados e com elevado percentual de gordura, com estímulo do treinamento resistido e dieta hiperproteica. Em usuário de esteroides anabolizantes esse processo também ocorre com certa facilidade. Construir tecido muscular envolve um custo energético grande para o organismo e obviamente não é uma prioridade em uma situação de déficit energético (restrição calórica). Em déficit calórico, o organismo prioriza sintetizar proteínas mais essenciais para o seu funcionamento, como enzimas que regulam o metabolismo energético, proteínas transportadoras (albumina e hemoglobina), proteínas do sistema imune, hormônios etc. A proteína muscular (actina e miosina), na verdade, é catabolizada principalmente para fornecer aminoácidos para a gliconeogênese, já que em déficit calórico os estoques de glicogênio hepático esgotam mais rapidamente e alguns tecidos dependem constantemente de glicose (cérebro e as hemácias). O treinamento resistido (musculação) estimula a síntese proteica muscular e isso pode reduzir o catabolismo de proteínas ou até mesmo deixar o organismo em balanço nitrogenado positivo (síntese proteica > degradação proteica). Claro que isso dificilmente será possível com um grande déficit energético e em indivíduos com muita massa muscular (maior demanda de proteínas). Também é necessário aumentar a ingestão de proteínas pela dieta, já que o déficit calórico aumenta a degradação proteica muscular (figura 20). No estudo de Longland (2016) homens com sobrepeso fizeram uma dieta hipocalórica (40% de redução do gasto energético) por 4 semanas e perderam 4,8 kg de massa gorda. Os níveis de testosterona reduziram de forma expressiva, de 507 ng/dl para 126 ng/dl. Mesmo com essa grande redução das concentrações séricas de testosterona, os indivíduos ganharam massa magra (1,2 kg), graças à combinação de treinamento resistido (musculação) com uma dieta hiperproteica (2,4 g/kg). Um resultado impressionante, considerando que essa grande mudança de composição corporal ocorreu com a testosterona na faixa infrafisiológica (abaixo de 300 ng/dl) e em uma situação de grande déficit calórico. 59 Os processos anabólicos que ocorrem em situação de déficit energético, como gliconeogênese e síntese proteica, utilizam obrigatoriamente a energia proveniente da oxidação de ácidos graxos do tecido adiposo, nossa reserva de energia. Se o indivíduo tem muita massa muscular será muito difícil ganhar massa muscular em déficit calórico sem uso de hormônios anabólicos (esteroides anabolizantes), pois é mais difícil ficar em balanço nitrogenado positivo quando o indivíduo está mais próximo do potencial genético muscular máximo e também pelo aumento da sinalização que estimula degradação proteica muscular (baixosníveis de insulina, aumento do cortisol e da gliconeogênese). 3.8 AERÓBICO EM JEJUM (AEJ) Existe uma forte crença no meio do fitness e do fisiculturismo de que o exercício aeróbico em jejum promova um aumento maior da perda de gordura. No entanto, as evidências não dão suporte a essa hipótese. Por mais que o indivíduo acredite que o exercício em jejum aumente a queima de gordura devido aos baixos níveis de insulina e maior tempo sem consumir calorias, nosso metabolismo não é tão simples. Se o consumo de calorias for idêntico no decorrer do dia, fazer o exercício em jejum ou depois de se alimentar parece ser indiferente para a perda de gordura (SCHOENFELD, 2014). Muitos fisiculturistas acreditam também que o uso de termogênicos e GH possa potencializar os efeitos do aeróbico em jejum. Por questões éticas, nenhum estudo ainda testou essa hipótese. O aeróbico em jejum vai aumentar a lipólise, devido aos baixos níveis de insulina. A oxidação de gordura também é maior no exercício em jejum, mas os estudos mostram pouca diferença na oxidação de gordura em comparação ao aeróbico em estado alimentado. Existe também a preocupação de que o aeróbico em jejum possa levar a um maior catabolismo muscular, o que é uma grande bobagem. Durante o jejum noturno, nosso corpo utiliza apenas glicogênio hepático e ácidos graxos como fonte de energia. Durante o sono, o fígado, estimulado pelo glucagon, é responsável por fornecer glicose para os tecidos, principalmente o cérebro e as hemácias, que precisam receber glicose continuamente. O glicogênio muscular 60 não é capaz de fornecer glicose para os demais tecidos (apenas para o músculo esquelético), devido à ausência da enzima glicose-6-fosfatase, presente apenas no fígado. Portanto, o glicogênio muscular só é capaz de fornecer energia para o músculo em atividade, não sendo consumido significativamente durante o jejum noturmo. A glicose proveniente do fígado e os ácidos graxos provenientes do tecido adiposo são os principais substratos energéticos utilizados pelo organismo durante o jejum noturno. Durante o exercício em jejum, esses substratos continuam sendo utilizados como fonte de energia em conjunto com o glicogênio muscular, que fornece glicose para o músculo em exercício, principalmente em intensidades mais altas, acima de 65% do VO2máx. Também ocorre degradação de proteínas durante o jejum noturno e o exercício. Durante o jejum e o exercício, os baixos níveis de insulina e o aumento do cortisol estimulam a degradação proteica muscular, fornecendo aminoácidos para a gliconeogênese. De qualquer forma, a oxidação de aminoácidos durante o exercício em jejum dificilmente passa dos 5-10% do gasto energético do exercício. Pelo menos 90% da energia gasta no exercício é proveniente de carboidratos e gorduras. Mesmo treinando em jejum, nosso organismo tem mais preferência pela oxidação de gorduras e carboidratos, poupando o uso da proteína. Claro que se o indivíduo estiver em uma dieta restritiva e/ ou low carb, essa oxidação de aminoácidos durante o exercício pode aumentar. Além disso, a perda de massa muscular é um processo crônico que depende da complexa interação das variáveis de treinamento, nutrição e ambiente hormonal. Muita gente acredita que fazer uma refeição logo antes do exercício vai fornecer substrato energético para o treino. No entanto, se você acordar e fizer uma refeição logo antes do treino, o tempo não será suficiente para repor os estoques de glicogênio. É preciso aproximadamente 4-6 h para repor os estoques de glicogênio hepático e muscular após uma refeição. Portanto, se você treina em jejum é importante consumir carboidratos na parte da noite, inclusive antes de dormir. Mesmo que em jejum o indivíduo esteja depletado de parte do glicogênio hepático, isso dificilmente vai afetar seu desempenho no treino e, caso isso aconteça, é possível que ele se adapte depois de um tempo. 61 Treinar em jejum também aumenta a oxidação de gordura (de forma pouco significativa) e induz adaptações fisiológicas favoráveis, como maior aumento de hormônios lipoliticos (GH, adrenalina) e também maior expressão de proteínas que aumentam a biogênese mitocondrial (AMPK, SIRT1). De qualquer forma, isso não significa que o indivíduo irá perder mais gordura por treinar em jejum, embora induzir essas alterações possa ter um efeito benéfico no longo prazo. Eu particularmente sou adepto do exercício aeróbico em jejum, mas acredito que o indivíduo deve sempre priorizar a intensidade do exercício. Portanto, é mais produtivo fazer o aeróbico com uma intensidade mais alta estando alimentado do que fazer em jejum em baixa intensidade. Se você consegue fazer seu aeróbico em jejum em intensidade moderada-alta não precisa se preocupar em tomar BCAA ou outro suplemento para evitar catabolismo muscular. Como dito anteriormente, catabolismo de massa muscular é um processo crônico que depende não só do treinamento, mas também da dieta e do ambiente hormonal. Ninguém perde massa muscular só porque treina em jejum, assim como esse exercício não se torna diferencial para perda de gordura só por ser feito em jejum. REFERÊNCIAS ASTRUP, A. The relevance of increased fat oxidation for body-weight management: metabolic inflexibility in the predisposition to weight gain. Obes Rev. Oct;12(10):859-65, 2011. BOUCHARD, C. et al. The Response to Exercise With Constant Energy Intake in Identical Twins. Obes Res. Sep;2(5):400-10, 1994. COX, C. Role of Physical Activity for Weight Loss and Weight Maintenance. Diabetes Spectr. 2017 Aug; 30(3): 157–160. DONNELLY, J. et al. American College of Sports Medicine Position Stand. Appropriate physical activity intervention strategies for weight loss and prevention of weight regain for adults. Med Sci Sports Exerc. Feb;41(2):459-71, 2009. FRAKENFIELD, D.; ROTH-YOUSEY, L.; COMPHER, C. Comparison of Predictive Equations for Resting Metabolic Rate in Healthy Nonobese and Obese Adults: A Systematic Review. J Am Diet Assoc. May;105(5):775-89, 2005. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21692967 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21692967 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5556592/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19127177 62 HALL, K. et al. Energy balance and its components: implications for body weight regulation. Am J Clin Nutr. Apr;95(4):989-94, 2012. HALUCH, D. Nutrição no fisiculturismo – dieta, metabolismo e fisiologia. Florianópolis, Letras Comtemporâneas, 2018. HALUCH, D. Emagrecimento e Metabolismo - bioquímica, fisiologia e nutrição. Florianópolis, Letras Comtemporâneas, 2021. HAINER, V. et al. A twin study of weight loss and metabolic efficiency. Int J Obes Relat Metab Disord. Apr;25(4):533-7, 2001. KELLEY, D. Skeletal muscle fat oxidation: timing and flexibility are everything. J Clin Invest. Jul; 115(7):1699-702, 2005 LAFORGIA, J.; WITHERS, R.; GORE, C. Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci. Dec;24(12):1247-64, 2006. LICHTMAN, S. et al. Discrepancy Between Self-Reported and Actual Caloric Intake and Exercise in Obese Subjects. N Engl J Med. Dec 31;327(27):1893-8, 1992. LEVINE, J.; EBERHARDT, N.; JENSEN, M. Role of nonexercise activity thermogenesis in resistance to fat gain in humans. Science. Jan 8;283(5399):212-4, 1999. LEVINE, J. Non-exercise activity thermogenesis (NEAT). Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. Dec;16(4):679-702, 2002. LEVINE, J. et al. Non-exercise activity thermogenesis: the crouching tiger hidden dragon of societal weight gain. Arterioscler Thromb Vasc Biol. Apr; 26(4):729-36, 2006. LONGLAND, T. et al. Higher Compared With Lower Dietary Protein During an Energy Deficit Combined With Intense Exercise Promotes Greater Lean Mass Gain and Fat Mass Loss: A Randomized Trial. Am J Clin Nutr. Mar;103(3):738- 46, 2016 MUOIO,D. Metabolic inflexibility: when mitochondrial indecision leads to metabolic gridlock. Cell. Dec 4; 159(6):1253-62, 2014. PAOLI, A. et al. Exercising fasting or fed to enhance fat loss? Influence of food intake on respiratory ratio and excess postexercise oxygen consumption after a bout of endurance training. Int J Sport Nutr Exerc Metab. Feb;21(1):48-54, 2011. SCHOENFELD, B. et al. Body composition changes associated with fasted versus non-fasted aerobic exercise. J Int Soc Sports Nutr. Nov 18;11(1):54, 2014. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22434603 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11319658 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11319658 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16007246 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16007246 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101527 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9880251 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12468415 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12468415 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25480291 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21411835 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25429252 63 SWIFT, D. et al. The Effects of Exercise and Physical Activity on Weight Loss and Maintenance. Prog Cardiovasc Dis. Jul - Aug;61(2):206-213, 2018. TINSLEY, G.; GRAYBEAL, A.; MOORE, M. Resting metabolic rate in muscular physique athletes: validity of existing methods and development of new prediction equations. Appl Physiol Nutr Metab. Apr; 44(4):397-406, 2019. ZURLO, F. et al. Low ratio of fat to carbohydrate oxidation as predictor of weight gain: study of 24-h RQ. Am J Physiol. Nov; 259(5 Pt 1):E650-7, 1990. WANG, Z. et al. Specific metabolic rates of major organs and tissues across adulthood: evaluation by mechanistic model of resting energy expenditure. Am J Clin Nutr. Dec; 92(6): 1369–1377, 2010. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30003901 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30240568 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2240203 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2980962/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2980962/ 64 CAPÍTULO 4 TREINAMENTO RESISTIDO E EMAGRECIMENTO 65 4.1 TREINAMENTO RESISTIDO E METABOLISMO DAS PROTEÍNAS MUSCULARES O treinamento resistido é o tipo de exercício que tem o maior potencial de promover o ganho de massa muscular. Por isso, quando o objetivo é aumentar ou preservar a massa muscular a prática regular do treinamento resistido é recomendada. Neste tópico nós iremos compreender o papel do treinamento resistido sobre o metabolismo das proteínas musculares e entender como esse tipo de treinamento promove o processo de hipertrofia muscular. Uma parte do músculo esquelético é constituído por proteínas, como as proteínas contráteis Actina e Miosina. As células musculares podem sintetizar proteínas musculares a partir de aminoácidos, um processo denominado de síntese de proteínas (anabolismo), em outras palavras, os aminoácidos que estão circulantes no sangue podem ser usados como blocos de construção para formar proteínas do músculo. No entanto, as células musculares também podem degradar as proteínas musculares em aminoácidos, sendo este processo chamado de degradação de proteínas (catabolismo). O processo de hipertrofia muscular acontece quando ocorre a prática regular do treinamento resistido, sendo que a hipertrofia é uma adaptação morfológica caracterizada pelo aumento na área da secção transversa do músculo esquelético, ou seja, há um aumento no tamanho dos filamentos de Actina e Miosina e adição de sarcômeros dentro das fibras musculares já existentes (SCHOENFELD, 2010). Portanto, o treinamento resistido feito de maneira crônica aumenta o conteúdo de proteínas musculares, gerando o aumento da espessura muscular (hipertrofia). A ciência vem demonstrando que a relação entre a síntese de proteínas (anabolismo) e a degradação de proteínas (catabolismo) no músculo é o que determina se haverá hipertrofia ou atrofia muscular (STOKES et al, 2018). Por exemplo, em condições em que a síntese de proteínas supera a degradação de proteínas por um longo período, ocorre a hipertrofia muscular, pois houve um balanço nitrogenado positivo, conforme demonstrado na figura 21. Porém, se o balanço nitrogenado negativo é sustentado por vários dias (degradação de proteínas maior que a síntese) haverá atrofia muscular. 66 Figura 21. Balanço nitrogenado positivo e hipertrofia muscular Legenda: Quando a síntese de proteínas musculares é maior que a degradação de proteínas musculares ocorre o balanço nitrogenado positivo, gerando a hipertrofia muscular. Então, vamos entender o motivo que o treinamento resistido gera a hipertrofia muscular. O treinamento resistido gera um aumento da síntese de proteínas musculares, sendo que após o treino a síntese proteica aumenta, ficando elevada por várias horas, cerca de 24h a 48 horas. Em outras palavras, quando um indivíduo vai para a academia e treina, por exemplo, o músculo quadríceps, após o treino a síntese de proteínas no quadríceps aumenta, sendo que esse fenômeno é chamado de janela anabólica. Observem a figura 22 e vejam que imediatamente após o treino a síntese de proteínas muscular aumenta, ficando elevada em torno de 24 a 48 horas após o treino, no qual nesse momento a síntese de proteínas musculares retorna aos valores de repouso. Figura 22 – Janela anabólica após o treinamento resistido 67 Legenda: A síntese de proteínas muscular aumenta após o treino, ficando elevada em por 24 a 48 horas. Após esse período a síntese de proteínas musculares retorna aos valores de repouso. Portanto, ao somar vários treinos ocorre a somação também de vários períodos de aumento da síntese de proteínas musculares, fazendo com que o anabolismo muscular supere o catabolismo, no qual essa condição leva a hipertrofia muscular. Por isso, a única maneira de gerar o ganho de massa muscular é através da prática crônica do treinamento resistido, pois somente nessa condição que é sustentado o balanço nitrogenado positivo por vários dias. A síntese de proteínas no músculo esquelético acontece nos ribossomos, uma organela que está localizada no citoplasma e também podem estar aderidos ao retículo endoplasmático rugoso. O ribossomo é constituído por duas subunidades, uma denominada subunidade maior (60S) e a outra subunidade menor (40S). O ribossomo é uma máquina macromolecular responsável em produzir proteínas musculares, como a Actina e Miosina (WEN et al, 2016). A atividade do ribossomo determina se a síntese de proteínas está elevada ou reduzida, ou seja, em determinado período do dia os ribossomos podem estar produzindo muitas proteínas musculares ou não. A mTOR (mammalian target of rapamycin) é uma proteína que está dentro da célula muscular e controla a atividade dos ribossomos. Isso significa que, quando mTOR for ativada, ocorre um aumento na síntese proteica nos 68 ribossomos, porém, quando a atividade da mTOR está baixa, os ribossomos produzem poucas proteínas (redução na síntese de proteínas) (NADER et al, 2005). Alguns estudos demonstraram a importância da proteína mTOR para o crescimento muscular. A inibição dessa proteína por um fármaco denominado rampamicina gerou atrofia muscular, entretanto muitas linhas de evidência indicam que a hiperativação da mTOR favorece o crescimento muscular (YOON, 2017). Portanto, estimular a mTOR tornou-se um alvo para promover o processo de hipertrofia muscular, pois essa proteína estimula os ribossomos, as organelas responsáveis em criar as proteínas musculares. Do ponto de vista prático, como ativar mTOR e o processo de síntese de proteínas nos ribossomos? Uma das maneiras é através do treinamento resistido, sendo que após o treino ocorre um aumento na expressão e atividade da mTORnos músculos que foram estimulados (ZANCHI e LANCHA, 2008), e, consequentemente, isso aumenta a atividade dos ribossomos e a síntese de proteínas por várias e várias horas, conforme demonstrado na figura 23. Além disso, a ativação de mTOR também pode acontecer por aminoácidos, em especial a Leucina (STOKES et al, 2018). Isso significa que, após a ingestão de alimentos com fontes proteicas, ocorre aumento na síntese de proteínas no músculo esquelético. Figura 23 – Ativação da via mTOR pelo treinamento resistido 69 Legenda: Após o treinamento resistido ocorre ativação da proteína mTOR nas células musculares. A mTOR tem como função aumentar a atividade do ribossomo, portanto, o treinamento resistido ativa mTOR e consequentemente aumenta a síntese de proteínas musculares nos ribossomos. 4.2 TREINAMENTO RESISTIDO E ADAPTAÇÕES MOLECULARES A prática regular do treinamento resistido gera algumas adaptações que vão aumentar a capacidade do músculo esquelético em sintetizar proteínas musculares em repouso, ou seja, houve um aumento na capacidade de tradução proteica. Por exemplo, o estudo conduzido por REIDY e colaboradores (2017) demonstrou que a realização do treinamento resistido por 12 semanas gerou um aumento de 24% na síntese de proteínas musculares em repouso e redução de 21% na degradação de proteínas musculares. Percebam que esse estudo indica que houve uma melhora na capacidade de realizar síntese de proteínas musculares, mesmo em repouso, sendo que isso é possível justamente devido às adaptações que iremos conhecer a seguir. Importante lembrar que existe o aumento agudo da síntese de proteínas musculares, no qual acontece após a sessão de treinamento com duração em média de 24 a 48 horas, mas também existe o aumento da síntese de proteínas em repouso proveniente das adaptações. Portanto, a hipertrofia muscular acontece devido à somação dos picos agudos de síntese proteica após o treino e também pelo aumento da síntese de proteínas em repouso (FIGUEIREDO, 2019). Agora vamos compreender as adaptações crônicas que levam ao aumento da síntese de proteínas musculares em repouso. Os estudos têm demonstrado que a realização do treinamento resistido de maneira crônica gera aumento no número de ribossomos, processo chamado de biogênese ribossomal (FIGUEIREDO, 2019). Associado a isso, ocorre também aumento na quantidade de mionúcleos (núcleo da célula muscular) e receptores androgênicos (receptor da testosterona). Essas adaptações geram um aumento na capacidade do músculo em produzir proteínas musculares. Um ponto importante é que essas adaptações são limitadas, ou seja, o indivíduo ganha essas adaptações com a prática regular do treinamento resistido, porém chega um determinado momento em que essas adaptações não acontecem 70 mais, sendo que esse momento pode ser justamente quando o indivíduo encontra-se em platô na hipertrofia. Vamos compreender como o treinamento resistido aumenta os mionúcleos, sendo que esse ganho pode variar de pessoa para pessoa e explica muito o motivo que algumas pessoas ganham massa muscular com maior facilidade. Após uma sessão de treinamento resistido, as células satélites saem do estado de repouso ou quiescência e são ativadas, migram e se fundem para os espaços onde ocorreram as microlesões nas fibras musculares e contribuem para o processo de regeneração celular. O ciclo das células satélites envolve as fases de ativação, proliferação e diferenciação, como mostra a Figura 24. As células satélites podem se diferenciar em mionúcleos (PEAKE e NEUBAUER, 2017). Os estudos mostraram que a prática regular do treinamento resistido aumenta o número de mionúcleos, e essa adaptação tem uma grande influência sobre a hipertrofia muscular (SNIJDERS et al, 2015).. Figura 24 – Processo de diferenciação das células satélites em mionúcleos após o dano muscular. Legenda: O dano muscular induzido pelo treinamento resistido ativa as células satélites que migram para os locais onde ocorreu as microlesões para acelerar o processo de regeneração e se diferenciar em mionúcleos. O estudo de Petrella e colaboradores (2008) verificou se a hipertrofia muscular pela prática do treinamento resistido pode ser dependente da capacidade do indivíduo em ativar as células satélites e se diferenciar em mionúcleos. Os resultados mostraram que aqueles indivíduos que obtiveram maior hipertrofia muscular foram os que conseguiram obter maior ativação de células satélites e adição de novos mionúcleos em comparação aos indivíduos 71 que tiveram ganhos modestos ou insignificantes de hipertrofia muscular. Esse estudo sugere que a hipertrofia muscular é limitada quando ocorre uma menor ativação de células satélites e a adição de novos mionúcleos. Por que aumentar a quantidade de mionúcleos pode facilitar a hipertrofia muscular? Sabemos que para haver hipertrofia muscular, é necessário que a síntese de proteínas seja maior que a degradação de proteínas por um longo período. É importante lembrar que a formação das proteínas nos ribossomos requer aminoácidos e o RNA mensageiro que foi criado a partir do DNA presente nos mionúcleos. Isso significa que, quanto mais mionúcleos, maior é a disponibilidade de material genético (RNAm) para formar as proteínas, assim facilitando o processo de hipertrofia muscular. Além disso, o treinamento resistido pode aumentar a quantidade de ribossomos, processo chamado de biogênese ribossomal. O aumento de mionúcleos também tem a finalidade de oferecer RNAm para a criação de novos ribossomos. A biogênese ribossomal é extremamente importante para a hipertrofia muscular, uma vez que aumentar a quantidade de ribossomos significar maior capacidade que a célula sintetiza as proteínas (WEN et al, 2016). No entanto, os estudos têm demonstrado que o aumento de mionúcleos é limitado (BAMMAN et al, 2018; Roberts et al, 2018). Isso significa que pode chegar em um determinado momento em que a prática do treinamento resistido não eleva mais a quantidade de mionúcleos e isso pode também limitar a biogênese ribossomal e promover o platô na hipertrofia muscular (BAMMAN et al., 2018). 4.3 TREINAMENTO RESISTIDO vs AERÓBIO NO EMAGRECIMENTO Primeiro é preciso entender que o déficit calórico (condição para emagrecer) diminui a síntese de proteínas musculares e aumenta a degradação proteica, ou seja, o potencial de hipertrofia diminui quando um indivíduo sustenta o déficit calórico por vários dias. Não podemos esquecer que é possível ganhar massa muscular em déficit calórico, conforme detalhado no capítulo 3. Os estudos têm demonstrado que o treinamento resistido isolado tem uma menor capacidade de gerar perda de gordura corporal do que o 72 treinamento aeróbio (WILLIS et al, 2012; DAVIDSON et al, 2009). Por outro lado, quando o déficit calórico é combinado somente com aeróbio ocorre redução da massa muscular, no qual vários estudos têm mostrado que o treinamento resistido aumenta ou preserva a massa muscular em déficit calórico (VILLAREAL et al, 2017; DOLEZAL et al, 1998). Não se esqueçam de que o aumento ou preservação da massa muscular tem mais efeitos estéticos (aparência muscular) do que capacidade de emagrecer a curto prazo, pois muitos acreditam que o treinamento resistido é melhor para emagrecer porque aumenta o gasto energético em repouso. Um recente estudo de metanálise observou que o treinamento resistido gerou um aumento de 96 kcal por dia no gasto energético em repouso, sendo que esse efeito não foi observado no treinamento aeróbio (MACKENZIE-SHALDERS et al, 2020). Percebam que esse aumento do metabolismo em repouso é pequeno, não havendo muito impacto para a perda de gordura a curto prazo, porém a longo prazo ou quando estamos falando em manutenção da perda de peso esse efeito será mais importante. Já a combinação dotreinamento resistido com o aeróbio parece ser a melhor estratégia quando o objetivo é melhorar o porcentual de gordura, pois os estudos mostraram que indivíduos que praticam musculação com aeróbio perdem mais gordura corporal e ao mesmo tempo aumentam ou preservam a massa muscular (WILLIS et al, 2012; DAVIDSON et al, 2009). 4.4 VARIÁVEIS DO TREINAMENTO RESISTIDO E GASTO CALÓRICO Muitas pessoas acreditam que existe um protocolo de treinamento resistido específico para promover a perda de gordura. Porém, não há comprovação científica até o momento que um modelo de treinamento resistido é melhor do que outro para esse objetivo. Existem alguns estudos que verificaram o efeito das diferentes formas de realizar o treinamento resistido sobre o gasto calórico. Por exemplo, um estudo comparou a diferença entre um treino de carga alta e carga baixa sobre o gasto calórico durante e após o treino. Os resultados mostraram que a realização do treino com altas repetições e carga baixa (30% 1RM) até a falha gerou um maior gasto calórico durante o treino. Porém, o treino com carga alta (80% 1RM) gerou maior gasto 73 calórico após o treino. Mas ao somar o gasto calórico total (durante e após) não houve diferença entre os treinos (BRUNELLI et al, 2019), ou seja, pensando em gasto calórico o treinamento resistido pode ser de carga alta ou baixa (próximo à falha em intermediários e avançados). Com relação à escolha de exercícios, os estudos sugerem que a execução de exercícios para membros inferiores gera maior gasto calórico do que exercícios para membros superiores (FARINATTI et al, 2016; REIS et al, 2017). Exercícios multiarticulares solicitam uma quantidade maior de massa muscular, e, portanto, geram maior gasto calórico do que exercícios isolados. Não significa que não iremos utilizar os exercícios isolados em pessoas que buscam emagrecimento, mas os exercícios multiarticulares são à base e os exercícios isolados podem ser inseridos de maneira complementar em iniciantes. O volume é outra variável que pode impactar no gasto calórico. Primeiro, é preciso entender que volume no treinamento resistido significa número de séries, exercícios e repetições. Um estudo mostrou que realizar o treinamento com maior volume acaba gerando superioridade no gasto calórico (MOOKERJEE et al, 2016). Mas é preciso ter cautela e entender que o volume é uma variável que precisa ser incrementada de maneira gradual. Existem algumas maneiras de controlar e monitorar o volume de treinamento, sendo que a contagem do número de séries por semana para cada grupo muscular é uma das formas mais fáceis de saber o volume do treinamento. Um exemplo, se um indivíduo realiza 8 séries de peitoral na segunda e mais 8 séries de peitoral na quinta, o volume para o peitoral é de 16 séries por semana. Importante destacar que o volume é de acordo com o nível do praticante. Pessoas iniciantes treinam com menos volume, por exemplo, 6 a 9 séries por semana para cada grupo muscular já é o suficiente. Pessoas intermediárias podem realizar 9 a 16 séries por semana para cada grupo muscular, sendo que avançados podem treinar com mais volume ainda, por exemplo, 16 a 35 séries por semana para cada grupo muscular. Observem que o volume é determinado de acordo com o nível do praticante, iniciante começa com pouco volume e com a prática regular o volume aumenta de maneira progressiva. Essa conduta é muito importante, pois o excesso de volume, principalmente em iniciantes pode aumentar a chance de lesões. 74 REFERÊNCIAS BAMMAN, M. M.; ROBERTS, B. M.; ADAMS, G. R. Molecular Regulation of Exercise-Induced Muscle Fiber Hypertrophy. Cold Spring Harb Perspect Med, v. 8, n. 6, Jun 1 2018. ISSN 2157-1422. DAVIDSON, Lance E. et al. Effects of exercise modality on insulin resistance and functional limitation in older adults: a randomized controlled trial. Archives of internal medicine, v. 169, n. 2, p. 122-131, 2009. DOLEZAL, Brett A.; POTTEIGER, Jeffrey A. Concurrent resistance and endurance training influence basal metabolic rate in nondieting individuals. Journal of applied physiology, v. 85, n. 2, p. 695-700, 1998. FARINATTI, Paulo; NETO, Antonio G. Castinheiras; AMORIM, Paulo RS. Oxygen consumption and substrate utilization during and after resistance exercises performed with different muscle mass. International journal of exercise science, v. 9, n. 1, p. 77, 2016. FIGUEIREDO, V.C. Revisiting the roles of protein synthesis during skeletal muscle hypertrophy induced by exercise. American Journal of Physiology- Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, v. 317, n. 5, p. R709- R718, 2019. MACKENZIE-SHALDERS, Kristen et al. The effect of exercise interventions on resting metabolic rate: A systematic review and meta-analysis. Journal of sports sciences, v. 38, n. 14, p. 1635-1649, 2020. NADER, G. A.; MCLOUGHLIN, T. J.; ESSER, K. A. mTOR function in skeletal muscle hypertrophy: increased ribosomal RNA via cell cycle regulators. Am J Physiol Cell Physiol, v. 289, n. 6, p. C1457-65, Dec 2005. ISSN 0363-6143 (Print) 0363-6143. PEAKE, J. M.; NEUBAUER, O. Muscle damage and inflammation during recovery from exercise. v. 122, n. 3, p. 559-570, Mar 1 2017. ISSN 0161-7567. PETRELLA, J. K. et al. Potent myofiber hypertrophy during resistance training in humans is associated with satellite cell-mediated myonuclear addition: a cluster analysis. J Appl Physiol (1985), v. 104, n. 6, p. 1736-42, Jun 2008. ISSN 8750-7587 (Print) 0161-7567. REIS, Victor Machado et al. Energy cost of isolated resistance exercises across low-to high-intensities. PLoS One, v. 12, n. 7, p. e0181311, 2017. SCHOENFELD, B. J. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. J Strength Cond Res, v. 24, n. 10, p. 2857-72, Oct 2010. ISSN 1064-8011. 75 REIDY, Paul T. et al. Post-absorptive muscle protein turnover affects resistance training hypertrophy. European journal of applied physiology, v. 117, n. 5, p. 853-866, 2017. ROBERTS, M. D. et al. Physiological Differences Between Low Versus High Skeletal Muscle Hypertrophic Responders to Resistance Exercise Training: Current Perspectives and Future Research Directions. Front Physiol, v. 9, p. 834, 2018. ISSN 1664-042X. SNIJDERS, T. et al. Satellite cells in human skeletal muscle plasticity. Front Physiol, v. 6, p. 283, 2015. ISSN 1664-042X (Print) 1664-042x. STOKES, T. et al. Recent perspectives regarding the role of dietary protein for the promotion of muscle hypertrophy with resistance exercise training. v. 10, n. 2, Feb 7 2018. ISSN 2072-6643. WEN, Y.; ALIMOV, A. P.; MCCARTHY, J. J. Ribosome biogenesis is necessary for skeletal muscle hypertrophy. Exerc Sport Sci Rev, v. 44, n. 3, p. 110-5, Jul 2016. ISSN 0091-6331. WILLIS, Leslie H. et al. Effects of aerobic and/or resistance training on body mass and fat mass in overweight or obese adults. Journal of applied physiology, 2012 YOON, M. S. mTOR as a Key Regulator in maintaining skeletal muscle mass. Front Physiol, v. 8, p. 788, 2017. ISSN 1664-042X. ZANCHI, N. E.; LANCHA, A. H., JR. Mechanical stimuli of skeletal muscle: implications on mTOR/p70s6k and protein synthesis. Eur J Appl Physiol, v. 102, n. 3, p. 253-63, Feb 2008. ISSN 1439-6319 (Print) 1439-6319. 76 CAPÍTULO 5 TREINAMENTO AERÓBIO E EMAGRECIMENTO 77 5.1 HIIT VERSUS AERÓBIO CONTÍNUO MODERADO NA PERDA DE GORDURA Volume e intensidade são duas variáveis que podem impactar no gasto calórico do treinamento aeróbio. Isso significa que aumentar o tempo ou distância do aeróbio (volume) é uma forma de gerar mais gasto calórico. Além disso, aumentar a velocidade ou inclinação na corrida, assim como incrementar carga ou cadência na bike aumenta a intensidade e consequentemente é outra forma deelevar o gasto calórico. É importante entender que tanto o volume quanto a intensidade são variáveis que podemos manipular para aumentar gasto calórico, pois muitas pessoas acham que somente aeróbio de alta intensidade (HIIT) é um ótimo treino para emagrecer, e não é bem assim, pois iremos compreender que podemos usar o aeróbio moderado contínuo e o HIIT para promover a perda de gordura corporal. Existem estudos de metanálise comparando a capacidade de promover perda de gordura corporal entre os modelos de treinamento aeróbio moderado contínuo e HIIT em pessoas com sobrepeso e obesidade (KEATING et al, 2017; WEWEGE et al, 2017). O interessante é que o gasto calórico entre os tipos de treinamento foi equalizado, no qual foi observado que para o aeróbio contínuo moderado gerar o mesmo gasto calórico que o HIIT precisa ser feito em mais tempo (volume). Os resultados mostraram perda de gordura semelhante entre o aeróbio contínuo moderado e o HIIT, sendo que o gasto calórico similar pode explicar esses resultados. Se compararmos um HIIT de 30 minutos com um aeróbio contínuo moderado também de 30 minutos, o HIIT promoverá um gasto energético maior, pois a intensidade é maior no HIIT e o volume é igual entre os treinos. Provavelmente o HIIT será melhor para gerar perda de gordura corporal. Porém, se o aeróbio moderado é feito em mais tempo que o HIIT, o gasto calórico será similar e provavelmente a perda de gordura pode ser semelhante. Por isso não podemos dizer que HIIT é melhor para emagrecer, assim como não podemos dizer que aeróbio moderado por “queimar mais gorduras” será melhor para emagrecer, sendo que os dois tipos de treinamento podem ser usados quando o objetivo for perda de gordura corporal. A disponibilidade de tempo e a preferência são critérios importantes para selecionar o tipo de treinamento aeróbio. O HIIT é interessante aplicar em 78 pessoas que tem pouco tempo para treinar e gostam desse modelo de treinamento. Existem pessoas que irão preferir realizar o HIIT devido ao menor tempo de duração, porém existem pessoas que vão preferir o aeróbio contínuo moderado. Por isso, você deve analisar a preferência, pois a adesão ao treinamento é um importante fator para o indivíduo se manter ativo no longo prazo. Claro, podemos usar os dois modelos de treinamento ao mesmo tempo. Por exemplo, você pode aplicar primeiramente 20 minutos de HIIT e após isso realizar mais 20 minutos de aeróbio moderado contínuo. É possível também realizar de maneira intercalada, ou seja, a cada dia o indivíduo faz um modelo de treinamento. 5.2 AERÓBIO ATRAPALHA A HIPERTROFIA? É muito comum ver praticantes de musculação com receio de fazer aeróbio e prejudicar a hipertrofia ou achar que vai ter redução da massa muscular. Porém, é preciso olhar mais para o contexto geral e não podemos achar que a redução da massa muscular é exclusivamente culpa do aeróbio. Vou explicar isso melhor. Os estudos tem demonstrado que fazer aeróbio sem exageros não prejudica a hipertrofia em comparação a prática isolada de musculação (MURACH et al, 2016; TSITKANOU et al, 2017). Por exemplo, um estudo observou que a prática do aeróbio na bike (3x por semana) combinado com musculação (dias alternados) e dieta hiperproteica não houve prejuízo no ganho de massa magra e força em comparação ao grupo que fez somente musculação (dieta foi equalizada). Os autores destacam que realizar aeróbio sem exageros, separado da musculação e com dieta hiperproteica são estratégias para não comprometer o ganho de massa muscular e força e ao mesmo tempo melhorar a capacidade aeróbia (SHAMIM et al, 2018), pois sabemos que o exercício aeróbio tem um potencial maior em gerar adaptações no sistema cardiorrespiratório que a musculação. Obviamente que o excesso de aeróbio pode atrapalhar o ganho de massa muscular, pois a prática excessiva de aeróbio diminui o desempenho da musculação e ao mesmo tempo eleva muito o gasto energético, podendo gerar déficit calórico, sendo que esses fatores podem diminuir o potencial de hipertrofia. 79 Por outro lado, a ciência vem demonstrando que dependendo do tipo de treinamento aeróbio pode haver até um ganho adicional na hipertrofia da coxa. Alguns estudos mostraram que a hipertrofia na coxa foi maior ao realizar o HIIT na bike combinado com a musculação em comparação a prática isolada da musculação (CALLAHAN et al, 2021; MURACH et al, 2016). Importante destacar que na maioria desses estudos foram usadas pessoas destreinadas, sendo importante avaliar esse efeito em atletas e pessoas bem treinadas. Claro, a musculação tem uma capacidade maior em gerar hipertrofia do que o HIIT na bike, mas parece ser uma ótima estratégia usar HIIT na bike em combinação com musculação principalmente em pessoas que buscam definição muscular e querem aumentar o volume na coxa. Uma das possíveis explicações do motivo que o HIIT na bike promove hipertrofia na coxa é devido ao fato de ter a presença da carga. A carga gera tensão mecânica no músculo, elevando o processo de síntese de proteínas musculares após a sessão de treinamento. Além disso, o estímulo de alta intensidade combinado com carga aumenta o recrutamento de fibras tipo II, e claro, esse efeito contribui para a hipertrofia (CALLAHAN et al, 2021). 5.3 PROTOCOLOS DE TREINAMENTO INTERVALADO DE ALTA INTENSIDADE O termo “treinamento intervalado” refere-se ao fato do haver estímulos de maior intensidade intercalados de períodos de pausa. Existem quatro tipos de treinamento intervalado, sendo que esses protocolos se diferenciam pela intensidade de estímulo, duração do estímulo e duração da pausa (BUCHHEIT et al, 2013). Muitas pessoas confundem treinamento intervalado com HIIT, pois muitas fazem esforços de moderada intensidade intercalados com pausa e acham que estão fazendo HIIT, porém como o esforço não é de alta intensidade, não podemos dizer que é HIIT. O termo “HIIT” significa treinamento intervalado de alta intensidade, então é necessário certificar que o indivíduo está fazendo o estímulo intenso, podendo ser usado o porcentual da frequência cardíaca (acima de 75%) ou a percepção subjetiva de esforço, no 80 qual é considerado intenso quando o indivíduo responde acima de 16 na escala de Borg (DAY et al, 2004). O HIIT curto é caracterizado por estímulos de 1 minuto de alta intensidade intercalados com pausas ativas de 1 minuto. Já o HIIT longo o estímulo tem uma duração maior, variando entre 2 a 3 minutos de alta intensidade com pausa ativa com duração similar ao esforço. É importante destacar que os estímulos do HIIT curto e HIIT longo são de alta intensidade, mas não chegam a ser máximos. Lembrando que tanto o HIIT curto como o HIIT longo pode ser feito na esteira, bike, subidas de escadas e elíptico. O número de séries pode variar de 5 a 15 séries e depende do nível do indivíduo, no qual fica mais interessante aplicar mais séries em pessoas treinadas. Por outro lado, no treinamento intervalado de sprints (SIT) os estímulos são de 30 segundos feitos no máximo (all out) e as pausas são ativas de 3 a 4 minutos. O número de séries no SIT pode variar de 4 a 8 por sessão. Já no treinamento de sprint repetido (RST) os estímulos também são máximos (all out), porém a duração do estímulo é curta, em torno de 10 a 20 segundos, sendo que a pausa tem duração similar ao estímulo (10 a 20 segundos). No RST são executadas de 4 a 20 séries por sessão. Percebam que no RST os estímulos e as pausas são mais curtos, caracterizando o nome do protocolo de sprints repetidos. O SIT e o RST podem ser aplicados na bike, subida de escadas e elíptico, porém em esteira é recomendado usar esses modelos somente em pessoas bem treinadas e experientes. A tabela 4 resume os protocolos de treinamento intervalado de alta intensidade. Tabela 4 – Protocolos de Treinamento Intervaladode Alta Intensidade Tipo de protocolo Intensidade do estímulo Duração do estímulo Tipo de pausa Duração da pausa HIIT curto >75% da FCmáx 1 minuto Ativa 1 minuto HIIT longo >75% da FCmáx 2-3 minutos Ativa 2-3 minutos SIT Máximo (all out) 30 segundos Ativa 3-4 minutos RST Máximo (all out) 10-20 segundos Passiva 10-20 segundos 81 5.4 PROGRESSÃO DO TREINAMENTO AERÓBIO NO EMAGRECIMENTO Vimos que a perda de gordura corporal acontece quando existe o déficit calórico, porém com a perda de peso a sustentação do déficit calórico se torna mais difícil, pois o emagrecimento gera aumento da fome e da ingestão calórica. Então, é muito comum ver as pessoas parando de emagrecer devido a essa maior ingestão calórica (ausência do déficit calórico), ou até mesmo podemos observar em alguns casos o reganho de peso, pois a ingestão calórica aumenta e ao mesmo tempo ocorre interrupção do treinamento, gerando o superávit calórico. A prática regular de exercício físico é essencial para evitar esse reganho de peso, ou seja, o exercício físico ajuda muito na manutenção do emagrecimento (FRANZ et al, 2007). Sabendo que a ingestão calórica pode aumentar com a perda de peso, é muito importante realizar progressões do treinamento aeróbio para elevar o gasto calórico progressivamente. Esse aumento de gasto calórico no aeróbio pode acontecer devido à progressão de volume ou intensidade. Por exemplo, se o indivíduo faz 150 minutos por semana de aeróbio e passar a fazer 300 minutos por semana houve aumento de volume e consequentemente gasto calórico. Outro exemplo, se o indivíduo corre na esteira a 10 km/h e passa a correr a 14 km/h houve aumento da intensidade e gasto calórico. Vamos começar a entender melhor sobre o volume. Alguns estudos vêm demonstrando que o volume é uma variável que pode impactar na perda de gordura. Por exemplo, o estudo de Willis e colaboradores (2009) observaram que aeróbio feito igual ou acima de quatro vezes por semana gerou maior redução da gordura corporal em comparação ao aeróbio executado igual ou menor a três vezes por semana. O estudo de Friedenreich e colaboradores (2015) mostram resultados similares, no qual mulheres na menopausa que fizeram 300 minutos de aeróbio moderado por semana obteve uma perda de gordura corporal superior a mulheres que realizaram 150 minutos por semana. Percebam que se a intensidade for equalizada o aeróbio com maior volume leva vantagem para gerar o emagrecimento. Uma das formas mais fáceis de controlar o volume do aeróbio é através da contagem do tempo ou distância semanal. Então, se o indivíduo realiza três 82 sessões de 30 minutos de aeróbio por semana, o volume semanal é de 90 minutos. Lembrando que podemos aumentar o volume semanal no aeróbio contínuo moderado e também em modelos de treinamento intervalado (HIIT, SIT e RST). Existem algumas maneiras para realizar esse aumento de volume semanal. A primeira opção é aumentar o tempo da sessão ou distância, ou seja, se o indivíduo faz 30 minutos de aeróbio por sessão e passa a fazer 40 minutos haverá incremento do volume semanal. A segunda opção é elevar a frequência semanal de treinos aeróbicos. Por exemplo, se o indivíduo realiza o treinamento aeróbio três vezes por semana e passa a executar cinco treinos aeróbicos por semana haverá incremento do volume semanal. A terceira opção é fracionar o aeróbio durante o dia. Vamos imaginar uma pessoa que faz 40 minutos de aeróbio no período da manhã com frequência semanal de cinco vezes. Se essa pessoa adiciona 20 minutos de aeróbio no período da noite em três dias da semana houve incremento do volume semanal. Percebam que são três opção para aumentar o volume semanal, sendo que a escolha vai depender da rotina e preferência de cada pessoa. Além do volume, a progressão do treinamento aeróbio pode acontecer através do incremento de intensidade. Vamos imaginar uma pessoa que faz 150 minutos por semana de aeróbio contínuo moderado. Podemos manter o volume total (150min/sem) e incrementar apenas a intensidade. Por exemplo, posso deixar 120 minutos por semana de aeróbio contínuo moderado e 30 minutos de HIIT curto. Observem que o volume semanal é o mesmo, porém ao trocar 30 minutos de aeróbio moderado para HIIT curto houve incremento de intensidade. 5.5 ADAPTAÇÕES DO TREINAMENTO AERÓBIO: BIOGÊNESE MITOCONDRIAL A prática regular de exercício físico promove o aumento no número de mitocôndrias no músculo esquelético, processo chamado de biogênese mitocondrial. Além de aumentar a quantidade de mitocôndrias, o exercício físico melhora a capacidade das mitocôndrias em oxidar substratos energéticos (ácidos graxos e glicose), ou seja, aumenta a eficiência mitocondrial. Isso 83 significa que indivíduos treinados ou atletas possuem mais mitocôndrias no músculo e maior eficiência mitocondrial em comparação a indivíduos fisicamente inativos (IRRCHER et al, 2003). As adaptações mitocondriais são importantes para a saúde. O baixo conteúdo de mitocôndrias está relacionado com a uma redução na capacidade da insulina em transportar glicose do sangue para o músculo, ou seja, resistência à insulina (CHOMENTOWSKI et al, 2011). Pessoas obesas com diabetes tipo 2 possu(em menos mitocôndrias no músculo em comparação a pessoas eutróficas. Por isso, aumentar a quantidade de mitocôndrias no músculo pode ajudar a melhorar a sensibilidade à insulina (insulina mais eficiente em captar glicose para o músculo). Interessante que essas adaptações (biogênese mitocondrial e melhora da sensibilidade à insulina) aumentam a flexibilidade metabólica, fazendo o indivíduo ficar mais eficiente em oxidar glicose após as refeições, processo importante quando estamos falando em emagrecimento a longo prazo. Outra vantagem em ter mais mitocôndrias está relacionada ao desempenho. A maior quantidade de mitocôndrias e a eficiência mitocondrial contribui para a melhora a capacidade aeróbia, então vamos entender isso melhor. Uma das formas de avaliar a capacidade aeróbia é através de um teste incremental, no qual a intensidade do esforço aumenta de maneira progressiva e consequentemente ocorre aumento gradual no consumo de oxigênio até chegar ao platô, fenômeno chamado de Consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx). Vamos imaginar que um indivíduo fez um teste incremental na esteira e o seu VO2máx acontece na velocidade de 15 km/h. Porém, com a prática regular de treinamento aeróbio ocorre a biogênese mitocondrial e outras adaptações que vão fazer esse indivíduo atingir o VO2máx não mais a 15km/h, mas sim a uma velocidade superior, por exemplo, a 17 km/h. Percebam que houve um ganho de capacidade aeróbia, pois o indivíduo consegue consumir mais oxigênio justamente por ter em partes mais mitocôndrias no músculo. Claro, a melhora da capacidade aeróbia é causada por vários fatores, mas explicamos aqui a importância da biogênese mitocondrial na melhora dessa capacidade física. Com relação ao tipo de treinamento, os estudos têm demonstrado que o exercício aeróbio tem uma capacidade maior de estimular o processo de 84 biogênese mitocondrial. A musculação também estimula a biogênese mitocondrial (PORTER et al, 2015), porém, o treinamento aeróbio tem uma capacidade maior para essa adaptação. Após o estímulo do treino ocorre um aumento na síntese de proteínas no músculo. Essas proteínas podem ser miofibrilares (actina e miosina) e proteínas mitocondriais que vão formar as novas mitocôndrias. Interessante que dependendo do tipo de treino podemos modular mais para o aumento da síntese de proteínas miofibrilares e ter a hipertrofia muscular (musculação) e síntese de proteínas mitocondriais e ter a melhora da capacidade aeróbia (treino aeróbio). O estudo de Wilkinson et al. (2008) mostra que as adaptações no músculo esquelético são de acordo com o estímulo imposto. Dez homensparticiparam de um experimento, no qual um dos membros inferiores realizou treinamento de força e o outro membro executou o treino aeróbio. A taxa de síntese proteica miofibrilar e mitocondrial foi avaliada de forma aguda antes e após 10 semanas de intervenção. Os resultados apontaram que no estágio inicial, o treinamento de força estimulou a síntese de proteínas miofibrilares e mitocondriais na magnitude de 67% e 69%, respectivamente. Contudo, após 10 semanas, o treinamento de força aumentou apenas a síntese proteica miofibrilar em torno de 36%. Por outro lado, o treinamento aeróbio estimulou a síntese proteica mitocondrial quando não treinados em 154%, e depois de treinados em 105%, mas não foi capaz de aumentar a síntese proteica miofibrilar. Percebam que quando o músculo está destreinado a musculação aumenta a síntese proteica miofibrilar e mitocondrial, porém após um período de treino, a resposta se torna mais específica. Por isso, se queremos potencializar o aumento no número de mitocôndrias e a capacidade aeróbia o treinamento aeróbio será escolha ideal, ou seja, corrida, bike, natação, escadas, etc. Mas, se queremos aumentar a massa muscular e ganhar força à musculação terá um efeito maior, isso se chama especificidade, as adaptações acontecem de acordo com o tipo de estímulo. Agora vamos compreender como o exercício físico gera a biogênese mitocondrial. Conforme detalhado no capítulo 1, ao realizar exercício físico ocorre um aumento na velocidade da quebra de ATP em ADP e AMP, gerando um acúmulo de AMP. Portanto, em exercício teremos no músculo mais AMP do que ATP, indicando que o estado energético da célula está baixo. O acúmulo 85 de AMP durante o exercício gera ativação da proteína AMPK. Além disso, para haver a contração muscular é necessário que o retículo sarcoplasmático libere cálcio para junto com ATP unir os filamentos de actina e miosina. No entanto, além desse efeito de contração muscular, o cálcio ativa a proteína Calmodulina que atua também ativando a AMPK. Lembrando que ao reduzir o estoque de glicogênio muscular, a ativação de AMPK aumenta. Então, esses são os princiapais mecanismos que o exercício ativa a AMPK, e claro, esse processo acontece quando estamos praticando exercício físico (REZNICK et al, 2006). A proteína AMPK tem muitas funções durante o exercício, e uma dessas funções é gerar adaptações, como a biogênese mitocondrial. Vamos entender agora como a AMPK estimula a criação de novas mitocôndrias. Quando a AMPK sofre ativação, essa proteína transloca um fator de transcrição chamado de PGC1 alfa do citoplasma para o núcleo celular, sendo que no núcleo PGC1 alfa vai até a fita de DNA e lá estimula o processo de transcrição de proteínas mitocondriais. Basicamente quando PGC1 alfa está no citoplasma (sem exercício) a criação de novas mitocôndrias não acontece. Porém, quando PGC1 alfa é direcionado para o núcleo via ativação de AMPK (exercício) ocorre à criação de novas mitocôndrias. Por esse motivo que a prática regular de exercício físico, principalmente aeróbio causa aumento no número de mitocôndrias. Outro mecanismo que explica a biogênese mitocondrial é através do aumento no consumo de oxigênio nas mitocôndrias, então vamos entender isso melhor. Quando estamos praticando exercício físico o consumo de oxigênio nas mitocôndrias aumenta, sendo dependente da intensidade. O consumo de oxigênio gera ATP pelo metabolismo aeróbio, porém também produz radicais livres, ou melhor, espécies reativas de oxigênio (ROS). Isso significa que quanto mais oxigênio é consumido no exercício, maior é a produção de ROS. Um das funções de ROS é gerar ativação da AMPK e consequentemente ocorre translocação de PGC1 alfa pro DNA (núcleo). Em outras palavras, quando as células musculares consomem muito oxigênio (exercício) ocorre produção excessiva de ROS, sendo que a criação de mais mitocôndrias é uma das formas que as células se adaptam para atrasar esse acúmulo de ROS. A figura 25 resume como o exercício físico estimula a biogênese mitocondrial. 86 Figura 25 – Mecanismo que o exercício físico estimula a biogênese mitocondrial. Legenda: Durante o exercício a proteína AMPK é ativada por AMP, ROS, calmodulina e por redução do glicogênio muscular. A proteína AMPK ativa o fator de transcrição chamado de PGC1 alfa que no núcleo celular estimula a formação de novas mitocôndrias (biogênese mitocondrial). 5.6 ADAPTAÇÕES DO TREINAMENTO AERÓBIO: ANGIOGÊNESE Pequenos vasos sanguíneos chamados de capilares levam sangue cheio de oxigênio para o tecido muscular. Esse processo é importante durante o exercício, pois a chegada de oxigênio ao músculo é essencial para a formação de energia (ATP) nas mitocôndrias. A prática regular de exercício físico promove aumento no número dos vasos sanguíneos, processo chamado de angiogênese. Então, vamos entender como o exercício físico promove essa adaptação que é importante principalmente para o desempenho e saúde. Durante o exercício físico ocorre redução nos níveis de oxigênio no músculo (principalmente em alta intensidade), pois nesse momento o oxigênio muscular está sendo usado nas mitocôndrias para gerar energia (ATP). A 87 queda de oxigênio (hipóxia) promove a ativação do Fator Indutor de Hipóxia 1 alfa (HIF1a), uma proteína essencial para promover o processo de angiogênese. Então, vamos compreender como HIF1a estimula o aumento de vasos sanguíneos. Após ser ativada, HIF1a transloca o fator de transcrição denominado Fator de Crescimento do Endotélio Vascular (VEGF) do citoplasma para o núcleo das células musculares. No núcleo, o VEGF se liga na fita de DNA e aumenta a formação de novos vasos sanguíneos (OHNO et al, 2012). Percebam que a hipóxia é o fator mais importante para gerar a angiogênese, ou seja, quando a célula percebe que o oxigênio está baixo ocorre à criação de novos vasos sanguíneos justamente para que essa hipóxia não ocorra novamente. A figura 26 resume o processo de angiogênese gerado pelo exercício físico. Figura 26 – Mecanismo que o exercício físico estimula a angiogênese. Legenda: Durante o exercício físico as mitocôndrias consomem mais oxigênio, gerando a hipóxia (queda nos níveis de oxigênio), principalmente quando o exercício é de alta intensidade ou volumoso. A hipóxia causa a ativação do Fator Indutor de Hipóxia 1 alfa (HIF-1a), uma proteína que transloca o Fator de Crescimento do Endotélio Vascular (VEGF) do citoplasma para o núcleo celular. No núcleo, VEGF se liga na fita de DNA e estimula a criação de novos vasos sanguíneos (angiogênese). 88 A angiogênese é uma adaptação que também contribui para a melhora da capacidade aeróbia, pois aumentar o número de vasos sanguíneos facilita a entrega de oxigênio ao músculo ativo, elevando o consumo de oxigênio nas mitocôndrias. Em outras palavras, com mais oxigênio chegando ao músculo, maior será o consumo de oxigênio nas mitocôndrias para fazer o ATP. Então, quando um indivíduo pratica treinamento aeróbio de maneira regular e consegue aumentar o seu VO2max em um teste incremental feito na esteira ou bike significa que a entrega de oxigênio ao músculo está melhor, sendo que essa melhora da capacidade aeróbia pode ser explicada em partes devido ao processo de angiogênese. O treinamento resistido também aumenta o número de vasos sanguíneos, existem estudos já demonstrando isso (HOLLOWAY et al, 2018). Especificamente falando sobre treinamento resistido, a criação de novos vasos sanguíneos pode contribuir para o aumento da resistência de força, ou seja, faz aumentar a capacidade do indivíduo em realizar repetições. 5.7 ADAPTAÇÕES DO TREINAMENTO AERÓBIO: CAPACIDADE DE TAMPONAMENTO Vimos no capítulo 1 que durante o exercício ocorre acúmulo de íons de hidrogênio (H+), principalmente quando o estímulo é intenso e as pausas entre séries são curtas(< 2 min). O acúmulo de íons H+ gera redução do pH muscular (acidose), causando a fadiga. No organismo existem alguns sistemas que tem a função de remover os íons H+ para controlar pH, sendo que esse processo é chamado de sistema tampão. Portanto, o termo “sistema tampão” significa um sistema que tem a capacidade de remover íons H+, no qual esse controle do pH é importante, pois como vimos no capítulo 1, a queda do pH (acidose) diminui a atividade de enzimas, reduzindo a velocidade nas reações químicas nas células. A prática contínua de exercício, principalmente de alta intensidade causa alterações fisiológicas que levam a melhora da capacidade tamponamento. Aumentar a capacidade de tamponamento significa elevar a capacidade de remover íons H+, sendo que essa adaptação acaba atrasando o processo de fadiga e consequentemente melhora o desempenho (resistência anaeróbia). Mas, o que significa aumentar a resistência anaeróbia ou a capacidade de 89 tamponamento? Vamos imaginar um indivíduo que realiza sprints máximos de corrida e utiliza uma pausa curta entre séries, por exemplo, 30 segundos. Esse tipo de esforço causa alta produção de íons H+ e muita fadiga, no qual o desempenho diminui progressivamente, ou seja, o tempo dos sprints aumenta. Ao longo do tempo, esse tipo de treinamento causará adaptações que vão melhorar a capacidade de tamponamento, no qual esse indivíduo terá uma queda mais lenta do desempenho quando se faz estímulos intensos com pausas curtas. Isso é aumentar a resistência anaeróbia, é elevar a resistência à fadiga, suportando por mais tempo estímulos de alta intensidade. Com relação a musculação, aumentar a capacidade anaeróbia poderá ajudar ainda mais a sustentar a carga ou o número de repetições quando o treinamento é feito com pausas curtas entre séries. Agora, vamos entender melhor como o exercício físico de alta intensidade pode aumentar a capacidade de tamponamento. No músculo esquelético existem alguns fatores que trabalham como sistema tampão, vamos entender melhor sobre isso. O primeiro sistema tampão muscular que vamos falar é através da produção e remoção do lactato. Conforme detalhado no capítulo 1, ao produzir lactato precisa de íons H+. Além disso, para o lactato ser transportado do músculo para o sangue pelo Transportador Monocarboxilato (MCT) precisa também de íons H+. Percebam que a produção e a remoção do lactato ajudam a remover íons H+, contribuindo para o controle no pH. Interessante que a prática de exercício físico aumenta a expressão de MCT, indicando que o indivíduo que treina, principalmente em alta intensidade terá maior quantidade de MCT no músculo, facilitando ainda mais o transporte de lactato do músculo para o sangue, e claro, potencializa a remoção de íons H+ (THOMAS et al, 2012). Explicando em outras palavras, quando o exercício é intenso e produz muito íons H+, o músculo se adapta através do aumento no conteúdo de MCT na tentativa de atrasar o acúmulo de íons H+ para controlar o pH. Além disso, a prática de exercício físico aumenta o conteúdo de carnosina muscular (SUZUKI et al, 2004). A carnosina é um sistema tampão intramuscular que tem a função remover íons H+ e controlar o pH. Então, com o aumento do conteúdo de carnosina no músculo ocorre melhora na capacidade de tamponamento. Lembrando que a suplementação de beta 90 alanina é outra forma de aumentar o estoque de carnosina muscular. A figura 27 demonstra os dois principais mecanismos que explicam a melhora da capacidade de tamponamento através da prática de exercício físico de alta intensidade. Figura 27 – Mecanismos que o exercício físico melhora a capacidade de tamponamento e resistência anaeróbia. Legenda: A prática regular de exercício físico, principalmente de alta intensidade causa um aumento no conteúdo de carnosina e Transportador Monocarboxilato (MCT), melhorando a capacidade de tamponamento de íons H+ e consequentemente melhora a resistência anaeróbia. REFERÊNCIAS BUCHHEIT, Martin; LAURSEN, Paul B. High-intensity interval training, solutions to the programming puzzle. Sports medicine, v. 43, n. 5, p. 313-338, 2013. CALLAHAN, Marcus J. et al. Can High-Intensity Interval Training Promote Skeletal Muscle Anabolism?. Sports Medicine, v. 51, n. 3, p. 405-421, 2021 CHOMENTOWSKI, Peter et al. Skeletal muscle mitochondria in insulin resistance: differences in intermyofibrillar versus subsarcolemmal subpopulations and relationship to metabolic flexibility. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, v. 96, n. 2, p. 494-503, 2011. 91 DAY, Meghan L. et al. Monitoring exercise intensity during resistance training using the session RPE scale. The Journal of Strength & Conditioning Research, v. 18, n. 2, p. 353-358, 2004. FRANZ, Marion J. et al. Weight-loss outcomes: a systematic review and meta- analysis of weight-loss clinical trials with a minimum 1-year follow-up. Journal of the American Dietetic association, v. 107, n. 10, p. 1755-1767, 2007. FRIEDENREICH, Christine M. et al. Effects of a high vs moderate volume of aerobic exercise on adiposity outcomes in postmenopausal women: a randomized clinical trial. JAMA oncology, v. 1, n. 6, p. 766-776, 2015. HOLLOWAY, Tanya M. et al. Temporal response of angiogenesis and hypertrophy to resistance training in young men. Medicine and science in sports and exercise, v. 50, n. 1, p. 36-45, 2018. IRRCHER, Isabella et al. Regulation of mitochondrial biogenesis in muscle by endurance exercise. Sports Medicine, v. 33, n. 11, p. 783-793, 2003. KEATING, S. E. et al. A systematic review and meta‐analysis of interval training versus moderate‐intensity continuous training on body adiposity. Obesity reviews, v. 18, n. 8, p. 943-964, 2017. MURACH, Kevin A.; BAGLEY, James R. Skeletal muscle hypertrophy with concurrent exercise training: contrary evidence for an interference effect. Sports medicine, v. 46, n. 8, p. 1029-1039, 2016. OHNO, Hideki et al. Effect of exercise on HIF-1 and VEGF signaling. The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine, v. 1, n. 1, p. 5-16, 2012. PORTER, Craig et al. Resistance exercise training alters mitochondrial function in human skeletal muscle. Medicine and science in sports and exercise, v. 47, n. 9, p. 1922, 2015. REZNICK, Richard M.; SHULMAN, Gerald I. The role of AMP‐activated protein kinase in mitochondrial biogenesis. The Journal of physiology, v. 574, n. 1, p. 33-39, 2006. SHAMIM, Baubak et al. Adaptations to concurrent training in combination with high protein availability: a comparative trial in healthy, recreationally active men. Sports Medicine, v. 48, n. 12, p. 2869-2883, 2018. SUZUKI, Yasuhiro et al. The effect of sprint training on skeletal muscle carnosine in humans. International Journal of Sport and Health Science, v. 2, p. 105-110, 2004. THOMAS, Claire et al. Effects of acute and chronic exercise on sarcolemmal MCT1 and MCT4 contents in human skeletal muscles: current status. American 92 Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 2012. TSITKANOU, S. et al. Effects of high‐intensity interval cycling performed after resistance training on muscle strength and hypertrophy. Scandinavian journal of medicine & science in sports, v. 27, n. 11, p. 1317-1327, 2017. WILKINSON, Sarah B. et al. Differential effects of resistance and endurance exercise in the fed state on signalling molecule phosphorylation and protein synthesis in human muscle. The journal of physiology, v. 586, n. 15, p. 3701- 3717, 2008. WILLIS, F. Buck; SMITH, Forrest M.; WILLIS, Adele P. Frequency of exercise for body fat loss: a controlled, cohort study. The Journal of Strength & Conditioning Research, v. 23, n. 8, p. 2377-2380, 2009. WEWEGE, M. et al. The effects of high‐intensity interval training vs. moderate‐intensity continuous training on body compositionin overweight and obese adults: a systematic review and meta‐analysis. Obesity Reviews, v. 18, n. 6, p. 635-646, 2017.