Excreção de creatinina como meio de análise da massa corporal magra

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1 Texto de apoio ao curso de Especialização Atividade Física Adaptada e Saúde Prof. Dr. Luzimar Teixeira Excreção de creatinina como meio de análise da massa corporal magra Osmar Riehl Keila Elizabeth Fontana Ramón F. Alonso López Resumo Creatinina é um metabólito exclusivo dos músculos, encontrado no plasma e excretado pela urina em 24horas, e utilizado para estimar a massa corporal magra segundo alguns autores. A excreção de creatinina no sangue e na urina foi determinada através do método colorimétrico baseado na Metodologia Ponto Final de Jaffé Modificado e a densitometria através da pesagem hidrostática foi realizada em 17 voluntários masculino na faixa etária de 18 a 27 anos. As características cineantropométricas foram: massa corporal (70,68 kg ± 8,1), estatura (176,9 m ± 8,89), índice de massa corporal (22,5), superfície corporal (1,87 cm ± 0,15), massa corporal magra (60,8 Kg ± 8,5) percentagem de gordura (13,9 %). A massa corporal magra foi correlacionada com superfície corporal, excreção de creatinina urinária (1,94 g/24h ± 0,59), creatinina no plasma (84,8 mmol/l ± 23,9), depuração de creatinina endógena (135,1 ml/min/sc ± 47,4). A variável que melhor se correlacionou foi a superfície corporal (r = 0,83) ao nível de P< 0,01) sendo as demais correlações não significativas demonstrando que as concentrações de creatinina no plasma e na urina são independentes da massa corporal. Dessa forma, a quantificação de creatinina não constitui um bom indicador para estimar a massa corporal magra de qualquer indivíduo. Unitermos: Creatinina. Densitometria. Composição corporal. Revista Digital - Buenos Aires - Año 10 - N 69 - Febrero de 2004 Introdução O pesquisador francês Michel Eugene Chevreul descobriu em 1832, na carne uma substância que denominou de creatina. Na década de 1880 foi encontrada uma substância na urina, considerada derivada da creatina existente no corpo, a que se deu o nome de creatinina, e estaria relacionada com a quantidade dessa massa muscular corporal.

2 Posteriormente em 1927 foi descoberta a creatina fosfato, na forma fosforilada. Em 1934 encontrou-se a creatina quinase, uma enzima que catalisa a fosforização da creatina. A origem endógena da creatinina é determinada pela síntese de seu precursor creatina no fígado e nos rins, que participam da reação metabólica das células, sendo catabolizada nos músculos e excretada pelos rins. Há evidências de que componentes endógenos ou substratos do metabolismo do músculo esquelético possam ser usados para estimar a massa muscular esquelética, como é o caso da creatinina e da uréia. Existem a respeito algumas premissas básicas pré-estabelecidas: 1) que esses marcadores químicos estão presentes nos músculos esqueléticos, 2) que sua quantidade é constante, 3) que são relativamente imutáveis por longo período de tempo e 4) que o marcador não é assimilado após ser liberado na circulação. Esses substratos musculares, principalmente a creatinina, vêm sendo usados para estimar o índice de massa muscular ou massa corporal magra (LUKASKI, 1987). A creatinina encontra-se no sangue e na urina. Sua excreção, num dado indivíduo, é constante nas 24 horas e é utilizada como valor de referência para a avaliação da função renal. É um composto orgânico nitrogenado e não protéico, formado a partir da desidratação da creatina. A creatina é sintetizada nos rins, fígado e pâncreas e transportada para outros órgãos como músculo e cérebro, onde é fosforilada através da ação da enzima creatina quinase e estocada como fosfocreatina. Uma parte da creatina livre no músculo não participa desta reação e é convertida em creatinina (BORSOOK & DUBNOFF, 1947; BLEILER & SCHEDL, 1962; FORBES & BRUINING, 1976; HEYMSFIELD et al, 1982). De acordo com BURTIS & ASHWOOD (1994), a quantidade de creatinina endógena produzida é proporcional à massa muscular, sua produção varia de acordo com o sexo e a idade. O homem saudável (não obeso) excreta em torno de 1,5 g/dia e a mulher 1,2 g/dia. Na doença renal, a excreção se altera. A taxa de filtração glomerular (TFG) diminui, a secreção tubular é ativada e uma proporção maior do volume de creatinina é excretada pela urina. Assim a depuração para a análise da TFG fica menos precisa. Isto justifica o porque indivíduos acometidos de deficiência renal não devem ser incluídos em estudos de composição corporal. SCHUTTE et al (1981) desenvolveram um estudo onde observaram relações entre a estimativa da massa corporal e a creatinina plasmática em homens e cães. Esses autores enfatizaram que, sendo a creatinina um metabólito exclusivo dos músculos estriados, o

3 volume de urina excretada em 24 horas e a quantidade de creatinina ali contida permitiria a estimação da massa muscular. Aplicado o método concluíram que um miligrama de creatinina no plasma é equivalente a aproximadamente 0,9 kg de músculo esquelético, com um erro médio de 4% entre os valores preditos e observados. Analisando as concentrações de creatinina no sangue e na urina, SWAMINATHAN et al (1986) encontraram correlação entre a creatinina no plasma e o tamanho do corpo em 673 indivíduos (homens e mulheres) chineses. O corpo humano é constituído principalmente de gordura, músculos, ossos e resíduos. Os músculos são encontrados nas pernas e em menor quantidade na cabeça, tronco e braços correspondendo a cerca de 40% do peso corporal de um homem de 70 kg conforme a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (LUKASKI, 1996). Existem várias técnicas de avaliação da composição corporal. O percentual de gordura (% G) e a massa corporal magra (MCM) podem ser analisados utilizando-se dos métodos denominados indiretos como a excreção de creatinina (método físico-químico) e densitometria (pesagem subaquática), segundo os protocolos de LOHMAN (1992), HEYWARD & STOLARCZYK (2000) e PETROSKI (2003). Este estudo tem como objetivo verificar e analisar a excreção de creatinina plasmática e urinária como índices para estimativa da massa corporal magra, considerando-se esta como a massa corporal total com a exclusão da massa de gordura. Materiais e Métodos Foram utilizados 17 voluntários masculinos, universitários, saudáveis, na faixa etária de 18 a 27 anos. Todos os voluntários assinaram um termo de consentimento de participação, aprovado pelo Comitê de Ética da Faculdade de Medicina da Universidade de Brasília. Os indivíduos foram submetidos inicialmente a medida de massa corporal (Mc) e estatura (E). Os resultados obtidos serviram para cálculo dos índices de massa corporal (IMC) e superfície corporal (Sc), obedecendo à padronização de COSTA (2001) e DUBOIS & DUBOIS (1916), respectivamente, de acordo com as equações a seguir.

4 Objetivando excluir a massa de gordura da massa corporal total, buscou-se quantificar a massa corporal magra pelo método da pesagem hidrostática (subaquática) de acordo com a técnica fundamentada no princípio de Arquimedes, que permite a determinação da densidade corporal. Os voluntários foram submetidos à pesagem submersa, com o avaliado em expiração máxima, visando eliminar o máximo possível de ar dos pulmões, em um tanque de água aquecida do Laboratório de Cineantropometria da Faculdade de Educação Física da Universidade de Brasília. Foi utilizado um dinamômetro da marca Oswaldo Filizola Ltda (precisão de 50g) para pesar os indivíduos submersos em água. Cada indivíduo foi submetido a 10 pesagens, sendo que a média das três maiores medidas foi considerada para os cálculos. A densidade corporal (DC) foi calculada de acordo com a fórmula proposta por BROZEK et al (1963), considerada como resultado da relação entre a massa corporal (Mc) e a diferença entre a massa fora d'água e a massa submersa (MS), adotando-se ainda a relação entre essa medida e a densidade da água de acordo com sua temperatura (TEMP) e os volumes: residual (VR) e gastrintestinal (VGI) componentes da massa corporal total, conforme a seguinte fórmula: Para o cálculo da densidade corporal foram observados os valores da temperatura da água conforme QUADRO 1. QUADRO 1: Densidade da água de acordo com sua temperatura (TEMP)

5 O volume residual (VR) em ml foi calculado com base na equação sugerida por BOREN et al (1966) a seguir, levando-se em conta a idade (ID) e a estatura (E) do indivíduo. O volume gastrintestinal (VGI) utilizado foi fixado em 100 ml, conforme estimado por BUSKIRK (1961), apud COSTA (2001). Assim obtida, a densidade corporal foi convertida pela equação de SIRI (1961) em percentagem de gordura corporal (GORD). Com esse índice calculou-se a massa de gordura (Mg) e se pode definir a massa corporal magra (MCM) subtraindo-se a massa de gordura da massa corporal total, conforme as seguintes fórmulas: As depurações (clearance) da creatinina concentradas no plasma e na urina foram observadas através do método colorimétrico baseado na Metodologia Ponto Final de Jaffé Modificado, seguindo a recomendação dada pelo kit de Análise de Creatinina da marca Doles (HENRY, 1996), corrigida para a superfície corporal, e apresentada abaixo:

6 Onde U é a creatinina na urina (mg/dl), S é a creatinina no plasma (mg/dl), VM é o volume/minuto (volume urinário de 24 horas em ml/1440 minutos) e Sc, a superfície corporal. A coleta de urina teve início após o esvaziamento completo da bexiga, quando se iniciou a contagem do período de 24h. Essa urina foi desprezada e nas 24 horas seguintes toda a urina foi coletada e conservada em geladeira. Os voluntários permaneceram em jejum nas 4 horas anteriores à coleta do sangue (amostra de 10 ml) que foi realizada ao final do período da colheita da urina de 24 h. O sangue foi coletado em tubos de ensaio contendo heparina e centrifugado. As concentrações da creatinina do plasma e da urina foram determinadas por meio do espectrofotômetro marca Shimadzu modelo UV-1201 e pela equipe de técnicos do Laboratório de Metabolismo do Instituto de Biologia da Universidade de Brasília. A coleta foi realizada num único dia. Foram desprezados quatro resultados, em razão de estarem as amostras turvadas ou com a presença de hemólise ou porque os valores encontrados não estavam dentro da faixa normal (123 ± 19,3 ml/min) definida por DOOLAN et al (1962). Os resultados foram expressos por meio da média e desvio padrão (n=17). A análise de regressão linear foi fundamentada na correlação linear de Pearson utilizada para estabelecer relações entre a variável dependente (MCM) e as outras variáveis independentes. O nível de significância de P<0,05 foi levado em consideração. Resultados e Discussão Na TABELA 1 estão apresentadas as características antropométricas de massa corporal (Mc), estatura, índice de massa corporal (IMC) (índice de Quetelet) e idade da amostra utilizada. A massa corporal variou de 55,4 a 86,2 kg, já a estatura de 163,5 a 197,5 cm e o IMC obtido de 19,6 a 26,1 kg/m 2, tendo apresentado valores considerados normais para a fixa etária (COSTA, 2001; PETROSKI, 2003). TABELA 1: Características dos voluntários por grupo

7 Média aritmética ± desvio padrão Mc= Massa corporal IMC = Índice de massa corporal Os resultados de média, desvio padrão, valores máximos e mínimos obtidos quanto à superfície corporal (Sc), percentual de gordura (GOR) e massa corporal magra (MCM), estão registrados na TABELA 2. Esses valores considerados normais para essa faixa etária (LOHMAN, 1992; HEYWARD & STOLARCZYK, 2000; PETROSKI, 2003) não apresentaram valores extremos, por exemplo, a gordura corporal variou de 6,5 a 24,3 % não tendo sido encontrado nenhum voluntário obeso ou muito magro. TABELA 2: Resultados da composição corporal A TABELA 3 apresenta os resultados das concentrações de creatinina no plasma e na urina, na depuração de creatinina endógena e excreção de creatinina urinária por unidade de tempo. Os resultados selecionados nesta amostra encontram-se na faixa de normalidade (DOOLAN et al, 1962; FORBES & BRUINING, 1976; HEYMSFIELD & STOLARCZYK, 1983) estabelecida pelo protocolo utilizado. Os procedimentos laboratoriais para a obtenção das concentrações de creatinina no plasma e na urina são obtidos por meio de técnicas diferenciadas, determinando variabilidade nos valores de referência. TABELA 3: Concentrações de creatinina plasmática (CCP), depuração de creatinina endógena (DEP), excreção creatinina urinária (ECU) e excreção de creatinina (CCR) relativa ao peso corporal por 24 h

8 As correlações lineares de Pearson entre as variáveis: superfície corporal (Sc), excreção de creatinina urinária (ECU), creatinina no plasma (CCP) e depuração de creatinina endógena (DEP) relacionadas com as variáveis dependentes massa corporal magra (MCM) e Sc estão na TABELA 4. A variável que se correlacionou significativamente com a MCM foi superfície corporal (r = 0,83 ao nível de P< 0,01), sendo que as demais correlações foram de intensidade baixa e não significativas. TABELA 4: Correlações de Pearson entre as variáveis e sua significância (** P < 0,01) Com relação ao método de determinação da creatinina, salientamos algumas dificuldades encontradas, a saber: a grande variabilidade individual da excreção diária de urina, a utilização de técnicas laboratoriais diferentes, a inconveniência na coleta de urina no período de 24 horas e sua conservação e do jejum e coleta de sangue relatada pelos voluntários. É notório que o método não se caracteriza por fácil aplicabilidade, e ainda possui precisão questionável, isto é, não foram observadas correlações biologicamente aceitáveis entre a excreção de creatinina tanto plasmática quanto urinária e a massa corporal magra. PATERSON (1967) concluiu em seu estudo que a quantidade de creatinina no soro plasmático de 24 horas é mais constante e significante do que o volume de creatinina na urina coletada no mesmo período. SCHUTTE et al (1981) encontraram correlação de 0,72 (P<0,001) entre a creatinina do plasma e a excreção de creatinina urinária (n = 24), ao passo que entre a MCM (63,4 ± 1,52) e creatinina urinária (1,88 ± 0,005) a correlação foi de 0,66 ao nível de P<0,001.

9 Observaram ainda neste mesmo estudo que um miligrama de creatinina plasmática corresponde a 0,88 kg de músculos, este fato foi verificado em cães (n=4). DOOLAN et al (1962) encontraram relação de 0,88 entre a excreção de creatinina e a MCM (n=30), ao passo que BEST et al (1958) obtiveram correlações de 0,59 entre excreção de creatinina e Sc, enquanto que com a MCM foi de 0,61 quando obtida por meio de dobras cutâneas e 0,56 quando obtida pelo método das circunferências. Já MILLER & BLYTH (1952) encontraram a correlação de 0,83 entre a excreção de creatinina e MCM obtida por densitometria. EDWARDS & WHYTE (1959) obtiveram a correlação de 0,65 em um grupo de homens (n=70) e mulheres (n=54) submetidos à técnica da água corporal total. FORBES & BRUINING (1976) verificaram que a relação entre a produção endógena de creatinina na urina e a massa corporal magra em crianças e adultos (n= 34) não representam uma fração constante de músculo e ou de massa corporal magra. Observaram que somente é apropriado o uso destas constantes se os fatores como idade, gênero, maturidade, estado metabólico e atividade físicas forem controlados. Relataram também que uma pequena diferença de 15 minutos na colheita de urina no período de vinte e quatro horas representa um erro de 1% na determinação da excreção urinária de creatinina. Em nossa amostra também não foi encontrada relação significante quando comparada a depuração com a massa corporal magra. O estudo de SWAMINATHAN et al (1986) encontraram uma baixa correlação (0,009 a P<0,05) entre MCM e creatinina no plasma (50,3 ± 5,76 kg e 87,2 ± 10,97 mmol/l) em indivíduos na faixa etária de anos do sexo masculino (n=288) e feminino (n=385). A concentração de creatinina observada no sexo masculino (89,4 ± 13,8 mmol/l) foi significantemente maior quando comparada entre os sexos. Em outro estudo SWAMINATHAN et al (2000), empregando análise de correlação, observaram que a creatinina no plasma apresentou baixas correlações com MCM (r = 0,171; P < 0,0001), percentagem de gordura corporal (r = -0,10; P = 0,011) e idade (r= 0,152; P < 0,0001), mas não com índice de massa corporal (IMC) ou massa de gordura total (n=664). Os dados que apresentamos na TABELA 4 são similares aos resultados obtidos nesses trabalhos. Conforme pode ser observado na TABELA 4, a superfície corporal correlacionou-se com a massa corporal magra (r = 0,83; P < 0,01), isto pode ser explicado pelo fato da MCM depender da superfície corporal.

10 A falta de correlação ou as baixas correlações encontradas não podem ser explicadas pelas variações da determinação de creatinina, que segundo SWAMINATHAN et al (1986) possui coeficiente de variação da ordem de 3,8% a 13%. A explicação mais plausível é que a massa corporal magra e a creatinina plasmática não se correlacionam fortemente. O fato de que o aumento da massa corporal magra é acompanhado por maior produção de creatinina é aparentemente compensada pelo efeito do volume de distribuição aumentado. Concluímos então que, em indivíduos saudáveis, a concentração de creatinina no plasma e na urina é independente da massa corporal magra. Em conseqüência a excreção de creatinina não constitui um bom indicador para estimar a massa corporal magra de qualquer indivíduo. Parece-nos que o grau de correlação entre essas variáveis deveria ser estudado em amostras com maior número de voluntários e com observância dos parâmetros com especial atenção nos efeitos da atividade física, idade, gênero, raça e proporção da massa muscular esquelética, para que possamos delimitar melhor e mais precisamente as variáveis em causa. Referências bibliográficas BEST W R, KUHL W J, FRIEDMANN T E. Diurnal trend and variation of urinary creatinina excretion. Federation Proc. 11:188, BLEILER R A, SCHEDL H P. Creatinine excretion : variability and relationship to diet and body size. J. Lab. Clin. Med. 59:945, BOREN H G, KORY R C, SYNER J C. The veteran's administration Army cooperative study of pulmonary function: the lung volume and its subdivisions in normal men". American Journal of Medicine. 41:96-114, BORSOOK H, DUBNOFF J W. The hydrolysis of phospho-cretine and the origin of urinary creatinina. J Biol Chem 168: ,1947. BURTIS C A, ASHWOOD E R. Tietz Text books of clinical chemistry, 2a. Edição, Philadelphia, W B Saunders, BROZEK J, GRANDE F, ANDERSON J T et al. Densitometric analysis of body composition: revision of some quantitative assumptions. Annals of New York Academy of Science. 110:113-40, COSTA R F. Composição Corporal. Teoria e prática da avaliação. Editora Manole, São Paulo, 2001.

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