A síndrome do overtraining : características metabólicas da fadiga muscular crônica.

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1 Texto de apoio ao curso de Especialização Atividade física adaptada e saúde Prof. Dr. Luzimar Teixeira A síndrome do overtraining : características metabólicas da fadiga muscular crônica. A síndrome do overtraining (excesso de treinamento) se anuncia quando o atleta, em fase de preparação ou treinamento, não consegue melhorar sua performance, apesar e a despeito do seu ritmo de trabalho. A síndrome é uma indicação da fadiga muscular crônica, e é resultado de importantes alterações no metabolismo intermediário da musculatura esquelética. Estas alterações começam a partir da depleção das reservas glicídicas, obrigando o tecido muscular a se valer de fontes alternativas para a obtenção de energia. Entre estas fontes, estão os aminoácidos de cadeia ramificada, cuja oxidação produzirá a amônia, que será exportada pela musculatura e será detectada no sangue periférico, em altos níveis, após qualquer esforço físico acentuado. Esta mesma amônia, nos casos de instalação da síndrome, será também produzida pelo excesso de degradação de AMP, e neste caso, nos mostra um cenário onde a recuperação muscular, se não vista, se torna complicada e difícil. Para entender como a síndrome se instala, é preciso voltar aos conhecimentos de como as células dos tecidos se alimentam de nutrientes:

2 ETAPAS DA EXTRAÇÃO DE ENERGIA DOS ALIMENTOS LIPÍDEOS POLISSACARÍDEOS PROTEÍNAS Estágio I: Ácidos graxos e glicerol Glicose e outras oses Amino-ácidos Digestão e Absorção de Alimentos Estágio II: Oxidação Biológica dos Nutrientes Acetil-CoA CoA ATP ADP Estágio III: O 2 Fosforilação Oxidativa elétrons (NADH 2 e FADH 2 ) Ciclo do ácido cítrico Oxidação Seguida da Obtenção de ATP por Óxido-redução 2 CO 2 O desenho esquemático acima mostra as três fontes principais de moléculas que servem de combustível às células: os polissacarídeos (chamados popularmente de açúcares) são a fonte preferencial pela qual qualquer célula se nutre. Na realidade, existem casos, como o do tecido cerebral, cuja fonte energética é quase exclusivamente advinda da glicose; os lipídeos (chamados popularmente de gorduras) fornecem alto teor de energia, por causa do maior tamanho das cadeias de carbono laterais, que se queimam durante este processo; e finalmente, os amino-ácidos, unidades monoméricas das proteínas, que são uma fonte de energia alternativa. A obtenção de energia nas células é conseguida através de um processo chamado de oxidação biológica, mas a descrição do mesmo é complexa, e não será focalizada neste artigo. É suficiente dizer, entretanto, que, esta oxidação é branda, e feita em etapas sucessivas. O desprendimento de energia contida nas ligações químicas dos elementos das moléculas combustíveis, é capturado num composto chamado de Adenosina Tri Fosfato, ou ATP. A energia do ATP é gasta nos diversos processos endergônicos da célula, entre eles o da contração muscular. A energia obtida é constantemente utilizada, o que obriga o organismo humano a rebalancear as suas reservas, com o consumo de mais alimento: Produção de energia Armazenamento de energia Consumo de energia

3 Em qualquer indivíduo, esta equação tem que estar constantemente equilibrada. Por este motivo, os atletas, que gastam enormes quantidades de energia, são obrigados a consumir mais e principalmente armazenar mais. O armazenamento de combustível prontamente utilizável é crucial para a ininterrupta performance física de boa qualidade, no momento exato em que essas reservas são despendidas. O desequilíbrio dessa equação, mesmo em indivíduos sadios, provoca uma alteração do metabolismo intermediário celular, primeiro, num processo adaptativo, mas quando este falha, estas mesmas alterações podem provocar uma lesão celular, em alguns casos, irreversível. No caso do atleta, a seqüência entre o consumo, absorção e a utilização dos alimentos, com ou sem acompanhamento de desequilíbrio de metabolismo, é melhor mostrada na figura abaixo: Glicídeos ("Açucares") Lipídeos ("Gorduras") Proteínas (amino ácidos) Digestão e Absorção Obtenção de energia pelo metabolismo oxidativo Sem Sem Oxigênio Oxigênio Oxigênio Oxigênio Oxigênio Suficiente Suficiente Sem Oxigênio Suficiente SIM SIM SIM NÃO SIM NÃO PRODUÇÃO DE LACTATO PRODUÇÃO DE AMÔNIA

4 O esquema nos mostra que o único metabólito capaz de ser processado na ausência de oxigênio é a glicose, que é, portanto, um metabólito chave para o músculo em exercício. Note que, quando se fala em glicose, fala-se também do seu polímero, o glicogênio, que é rapidamente transformado em fonte de glicose intracelular, durante o exercício físico. O aumento da ausência de glicose, até a sua depleção quase absoluta como combustível, no músculo em exercício, provoca a oxidação de amino-ácidos de cadeia ramificada (valina, leucina e isoleucina), como mostrado a seguir: VALINA LEUCINA ISOLEUCINA T R A N S A M I N A Ç Ã O GDH α-cetoglutarato + NH 3 Glutamato + ác. α-cetoisovalérico Glutamato + ác. α-cetoisocapróico Glutamato + ác. α-ceto-β-metilvalerato Alanina Piruvato NAD + ALA Desidrogenase NADH + H + Succinil-CoA Ciclo de Krebs Acetoacetato + Acetil-CoA Acetil-CoA + Propionil-CoA Sob muitas circunstâncias, este processo pode ser, e de fato deve ser, meramente adaptativo. Em circunstâncias extremas, contudo, ele se torna potencialmente lesivo, por causa do esgotamento de energia e da conseqüente depleção de ATP: Pi 5'-Nucleotidase Adenilato cinase NH 3 Pi ATP ADP AMP IMP INO HX X AU AMP desaminase 5' Nucleotidase Aspartato + GTP Fumarato Xantina Oxidase Adenilosuccinato GDP + Pi Normalmente, o ATP, uma vez consumido, é reciclado nas células, mas o consumo exagerado do mesmo, o degrada a AMP (adenosina monofostato),e o aumento de concentração desta, ativa uma enzima degradativa, chamada de AMP desaminase. A conseqüência imediata é o aumento da concentração de amônia. É importante assinalar que a concentração periférica de amônia, exportada pelo músculo em exercício, é o sinal clínico que pode indicar o esforço muscular exagerado, isto é, sem a contrapartida da produção e do consumo de moléculas combustíveis, e deste modo, a dosagem

5 pura e simples da amônia no plasma, em modelo cinético adequado, traça um perfil bastante fidedigno da insuficiência muscular aguda, e em alguns casos, da instalação da síndrome do overtraining. A passagem da amônia pelo plasma, em quantidades normais, tem caminho metabólico detoxativo amplamente conhecido: ela sai direto na urina, ou através da sua conjugação prévia a uréia, saindo depois também na urina. Em concentrações elevadas, a amônia, sendo uma molécula altamente tóxica, se torna potencialmente perigosa para os tecidos periféricos, notadamente cérebro e fígado, onde, entre outros fenômenos, ela é capaz de inibir o Ciclo de Krebs, importante para o metabolismo oxidativo de alimentos, e até mesmo a cadeia respiratória propriamente dita. Estas mudanças, mostradas abaixo, podem induzir transformações importantes nas células hepáticas, entre eles, o aumento do consumo de glicose, com chances de hipoglicemia, e ainda mais importante, com a inibição da retroglicólise, que é etapa fundamental para o restabelecimento da glicemia: Tecido hepático: NH 3 α-cetoglutarato Carbamil-P NADH NAD + Uréia GDH Glutamato Oxaloacetato GOT Citrulina Ciclo da Uréia Aspartato NH 3 - Cadeia Respiratória - Ciclo Kre H 2 O Todas estas mudanças afetam a homeostasia, e dificultam a recuperação do atleta. Embora nunca tenha sido conclusivamente provado de que tais alterações sejam determinantes de doença derivada da síndrome, conhecimentos prévios de laboratório sugerem que elas sejam potencialmente perigosas. Evidências trazidas de um estudo piloto com pacientes acometidos de dor precordial, realizado no Hospital Universitário da Universidade Federal do Rio de Janeiro, mostram uma elevação da amônia plasmática para níveis entre 59,908 a 192,058 µmol/l, quando os valores normais ficam entre 10 e 47 µmol/l. Em um único caso, onde o paciente apresentou um choque cardiogênico, o nível de amónia plasmática medido chegou a 491,598 µmol/l. No caso, usamos como parâmetro de alteração muscular, a musculatura cardíaca, cuja dependência dos níveis de oxigénio e de processos de respiração é altamente superior aos da musculatura esquelética. Em resumo: a síndrome de overtraining pode ser detectada por níveis anormais de amónia, medidos após o esforço físico prolongado. O aumento desta substância, entretanto, denuncia

6 alterações metabólicas importantes, que devem ser corrigidas, de modo a evitar consequências posteriores desastrosas, para o organismo como um todo.