EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A … · suplementação crônica de β-alanina...
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Londrina 2017 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU MESTRADO EM CIÊNCIAS DA REABILITAÇÃO – UEL/UNOPAR MIRELA CASONATO ROVERATTI EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A RECUPERAÇÃO MUSCULAR APÓS UMA SESSÃO DE EXERCÍCIO RESISTIDO
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Londrina 2017
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU MESTRADO EM CIÊNCIAS DA REABILITAÇÃO – UEL/UNOPAR
MIRELA CASONATO ROVERATTI
EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A
RECUPERAÇÃO MUSCULAR APÓS UMA SESSÃO DE
EXERCÍCIO RESISTIDO
MIRELA CASONATO ROVERATTI
Cidade
Londrina
2017
EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A
RECUPERAÇÃO MUSCULAR APÓS UMA SESSÃO DE
EXERCÍCIO RESISTIDO
Dissertação apresentada à UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências da Reabilitação UEL/UNOPAR Orientador: Prof. Dr. Andreo Fernando Aguiar
MIRELA CASONATO ROVERATTI
EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A
RECUPERAÇÃO MUSCULAR APÓS UMA SESSÃO DE EXERCÍCIO
RESISTIDO
Dissertação apresentada à UNOPAR, no Programa de Pós-Graduação em Ciências
da Reabilitação associado UEL/UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção
do título de Mestre conferido pela Banca Examinadora:
_________________________________________
Prof. Dr. Andreo Fernando Aguiar (Orientador)
________________________________________ Prof. Dr. Eros de Oliveira Junior
(Membro externo)
________________________________________ Prof. Dr. Rodrigo Antonio Carvalho Andraus
(Membro interno))
________________________________________ Profa. Dra. Regina Célia Poli Frederico
(Coordenadora do Curso)
Londrina, 12 de dezembro de 2017.
ROVERATTI, MIRELA CASONATO. Efeitos da suplementação de β-alanina
sobre a recuperação muscular após uma sessão de exercício resistido. 34f
Dissertação - Mestrado em Ciências da Reabilitação – Programa Associado entre
Universidade Estadual de Londrina e Universidade Pitágoras Unopar – Londrina,
2017
RESUMO
Introdução: Suplementos são alimentos compostos de nutrientes vitamínicos e/ou
minerais que tem como objetivo complementar a dieta de uma pessoa, hoje em dia
eles estão sendo utilizados como estratégia coadjuvante aos exercícios resistidos
em programas de reabilitação, principalmente em pessoas que já apresentam um
déficit de consumo nutricional. Essa combinação favorece o processo de
recuperação muscular, diminui a fadiga muscular presente nos casos patológicos e
facilita a realização e o aumento da carga dos exercícios mais precocemente
durante o tratamento fisioterápico, levando a uma melhora das atividades de vida
diária e consequentemente uma melhor qualidade de vida. Objetivo: A proposta
deste estudo foi investigar os possíveis efeitos da suplementação crônica de β-
alanina sobre a força dinâmica máxima (1RM), volume total de carga (VTC),
resistência muscular localizada (RML) e recuperação muscular em indivíduos
adultos jovens não treinados. Método: Vinte e quatro indivíduos adultos jovens (18-
35 anos) foram divididos em 2 grupos: suplementado com β-alanina (N = 12) e
suplementado com Placebo (N = 12). Ambos os grupos foram suplementados por
um período de 31 dias e avaliados quanto a função muscular (força dinâmica
máxima [1RM], volume total de carga [VTC] e resistência muscular localizada [RML])
e recuperação do exercício resistido (índice de dor muscular, percepção subjetiva de
esforço [PSE], níveis de lactato e RML) após 21 e 28 dias de suplementação,
respectivamente, seguindo a avaliação até o 31° dia. A sessão de exercício resistido
consistiu de 3 séries de 8-12 repetições a 75% 1RM para o exercício de leg press e
3 séries de 8-12 repetições a 80% 10RM para o exercício de cadeira extensora.
Resultados: Nenhuma diferença significante (P > 0,05) foi encontrada entre os
grupos β-alanina e placebo sobre a força dinâmica máxima (1RM), volume total de
carga (VTC), resistência muscular localizada (RML) e variáveis de recuperação
muscular (RML, índice de dor muscular, PSE e níveis de lactato) do exercício
resistido. Conclusão: No protocolo adotado neste estudo a suplementação de β-
alanina não melhorou a função e recuperação muscular em indivíduos adultos
jovens não treinados, indicando que pode ser prematuro recomendar este
suplemento como potencial recurso ergogênico para esta população.
Palavras-chave: suplementação, carnosina, músculo esquelético, função muscular,
resistência muscular, ergogênico.
ROVERATTI, MIRELA CASONATO. Effects of β-alanine supplementation on
muscle recovery after a resisted exercise session. 34f Dissertation – Master in
Rehabilitation Sciences - Program Associate of Londrina State University and
Unopar Pythagoras University, Londrina, 2017.
ABSTRACT
Introduction: Supplements are foods composed of nutritional vitamins and / or minerals that aim to complement a person's diet, nowadays they are being used as a supporting strategy for resistance exercises in rehabilitation programs, mainly in people who already have a deficit of consumption nutritional. This combination favors the muscle recovery process, reduces the muscular fatigue present in the pathological cases and facilitates the accomplishment and the increase of the load of the exercises earlier in the physiotherapeutic treatment, leading to an improvement of the activities of daily life and consequently a better quality of life. Objective: The aim of this study was to investigate the possible effects of chronic β-alanine supplementation on maximal dynamic strength (1RM), total volume of charge (VTC), localized muscle resistance (LRM) and muscle recovery in untrained young adults. Method: Twenty-four young adults (18-35 years old) were divided into two groups: supplemented with β-alanine (N = 12) and supplemented with Placebo (N = 12). Both groups were supplemented for a period of 31 days and assessed for muscle function (maximal dynamic force [1RM], total volume of load [VTC] and localized muscular resistance [RML]) and resisted exercise recovery (muscle pain index, subjective perception of effort (PSE), lactate levels and MLR) after 21 and 28 days of supplementation, respectively, following the evaluation until the 31st day. The resisted exercise session consisted of 3 sets of 8-12 repetitions at 75% 1RM for leg press exercise and 3 sets of 8-12 repetitions at 80% 1RM for extensor chair exercise. Results: No significant difference (P> 0.05) was found between the β-alanine and placebo groups on maximal dynamic strength (1RM), total volume of load (VTC), localized muscular resistance (LRM) and muscle recovery variables muscle pain index, PSE and lactate levels) of the resistance exercise. Conclusion: In the protocol adopted in this study, β-alanine supplementation did not improve muscle function and recovery in untrained young adult subjects, suggesting that it may be premature to recommend this supplement as a potential ergogenic resource for this population.
Key words: supplementation, carnosine, skeletal muscle, muscular function,
muscular resistance, ergogenic.
LISTA DE FIGURAS E ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Estrutura dos aminoácidos proteícos ....................................................... 18
Figura 2 - Estrutura da L-Histidina e β-Alanina e via Biosintética da Carnosina ...... 23
Figura 3 - Ação tamponante da carnosina ................................................................ 26
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Estudos envolvendo suplementação de β-Alanina ................................. 21
LISTA DE ABREVIATURAS
ABIAD Associação Brasileira de Indústria de Alimentos para fins Especiais e
Congêneres
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária
ATP Adenosina Trifosfato
Ca+2 Cálcio
Cl- Cloro
DSHEA Dietary Supplement Health and Education
ERO Espécies Reativas de Oxigênio
H+ Íon Hidrogênio
Na+ Sódio
OH- Hidroxila
pH Potencial Hidrogeniônico
pK Constante de Equilíbrio
RM Repetições Máximas
VTC Volume Total de Carga
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 10
2 OBJETIVOS ........................................................................................................... 12
2.1 OBJETIVO GERAL ....................................................................................................................... 12
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................................................... 12
3 REVISÃO DE LITERATURA... ............................................................................... 13
3.1 EXERCÍCIOS RESISTIDOS NA REABILITAÇÃO .................................................................... 13
3.2 SUPLEMENTAÇÃO ...................................................................................................................... 15
3.3 AMINOÁCIDOS ............................................................................................................................ 17
3.3.1 Β-ALANINA ................................................................................................................................... 19
3.3.2 L-HISTIDINA .................................................................................................................................. 22
3.3.3 CARNOSINA .................................................................................................................................. 24
3.5 FADIGA MUSCULAR ................................................................................................................... 27
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 29
4 ARTIGO CIENTÍFICO.............................................................................................36
ANEXOS....................................................................................................................59
ANEXO A – RECORDATÓRIO ALIMENTAR .................................................................................. 60
ANEXO B – ESCALA VISUAL ANALÓGICA ................................................................................... 61
ANEXO C – ESCALA DE ESFORÇO SUBJETIVO - OMNI ........................................................... 62
10
1 INTRODUÇÃO
A indústria de suplementos alimentares apresentou um expressivo
crescimento nas últimas duas décadas, com o lançamento de diversos produtos
destinados a melhoria da saúde e desempenho físico. A crescente procura por
suplementos nutricionais pode ser explicada pelas inúmeras campanhas de
marketing (TV, revistas, sites, panfletos e redes sociais) e relatos empíricos de
praticantes de treinamento com pesos amadores e profissionais, que defendem
ineptamente o poderoso efeito ergogênico destes produtos. Este cenário motivador,
atrelado à pressão midiática e social em relação ao corpo esteticamente perfeito,
tem contribuído para o aumento do consumo de suplementos alimentares, que
supostamente poderiam melhorar o desempenho físico, aumentar massa magra e
reduzir o percetual de gordura corporal 1.
Neste contexto, um dos suplementos alimentares mais consumidos e
pesquisados na atualidade é a β-Alanina - um aminoácido não essencial e não
proteogênico que pode ser produzido em baixas quantidades pelo fígado e obtido
por meio da alimentação (carnes bovinas e suínas). A base teórica que fundamenta
os efeitos fisiológicos da suplementação de β-Alanina sobre o desempenho físico e a
composição corporal é pautada na capacidade da β-Alanina de produzir o dipeptídeo
‘carnosina’ (β-alanil-L-histidina). A carnosina é produzia pela combinação de β-
Alanina e histidina [L-histidina – aminoácido protéico essencial] 2, em uma reação
catalisada pela enzima carnosina sintase 3,4 e armazenada em altas concentrações
no tecido muscular esquelético (99%), principalmente nas fibras musculares de
contração rápida (fibras tipo II). Considerando-se que a concentração sanguínea de
β-Alanina é 40 vezes menor do que a histidina, pode-se dizer que a β-Alanina é um
fator limitante da produção intramuscular de carnosina 5, e tem sido sugerido que a
suplementação com β-alanina poderia aumentar em 40-80% a concentração de
carnosina muscular 6,7.
Prévios estudos demonstram que a carnosina pode atuar como um tampão
nas fibras musculares 8, prevenindo o declínio do pH intramuscular induzido pelo
aumento dos níveis de íons hidrogênio (H+ ) durante exercícios de alta intensidade.
Esta capacidade de tamponamento intracelular tem sido reportado para atenuar a
fadiga e, consequentemente, melhorar o desempenho durante atividades de alta
intensidade em indivíduos suplementados com β-alanina 9. Além disso, tem sido
11
demonstrado que a suplementação de β-alanina pode melhorar a intensidade e
volume de treinamento de força, bem como o desempenho físico em exercícios
contínuos ou intermitentes de alta intensidade com duração superior a 60 segundos
10. Tais efeitos benéficos da suplementação de β-alanina não foram observados em
atividades de alta intensidade e curta duração (< 60 segundos) 11, e atividades
envolvendo pequenos grupos musculares (ex: flexores do cotovelo) 12, sugerindo
que os efeitos ergogênicos da β-alanina são mais evidentes em condições de
elevada produção de H+ e consequente aumento dos níveis de fadiga.
Embora existam fortes evidências para confirmar os efeitos ergogênicos da
suplementação de β-alanina sobre a redução da fadiga e consequente aumento do
desempenho físico em atividades de alta intensidade, seus efeitos benéficos sobre a
recuperação muscular após exercício resistido permanecem desconhecidos.
Considerando que a β-alanina pode aumentar os níveis de carnosina intramuscular é
provável que a suplementação crônica de β-alanina seja benéfica para atenuar os
níveis de H+ produzidos durante a sessão de exercício resistido de alta intensidade
e, consequentemente, melhorar a função muscular durante o processo de
recuperação 8,9,10.
Portanto, a proposta deste estudo foi investigar os possíveis efeitos da
suplementação crônica de β-alanina sobre a função muscular durante o processo de
recuperação após uma sessão de exercício resistido de alta intensidade em sujeitos
adultos jovens não treinados. Nós testamos a hipótese de que a suplementação de
β-alanina poderia retardar a fadiga e melhorar a função muscular durante a
recuperação do exercício resistido comparada à suplementação de placebo.
12
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Investigar os possíveis efeitos da suplementação crônica de β-alanina sobre
a força e recuperação muscular em indivíduos adultos jovens não treinados.
2.2 Objetivos Específicos
(1) Investigar os possíveis efeitos da suplementação crônica de β-alanina
sobre a força dinâmica máxima (1RM) e volume total de carga (VTC) em indivíduos
adultos jovens não treinados.
(2) Investigar os possíveis efeitos da suplementação crônica de β-alanina
sobre a função muscular (número de repetições máximas e nível de dor muscular)
durante a recuperação do exercício resistido em indivíduos adultos jovens não
treinados.
(3) Investigar os possíveis efeitos da suplementação de β-alanina sobre a
recuperação metabólica (níveis de lactato) durante a recuperação do exercício
resistido em indivíduos adultos jovens não treinados.
13
3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 EXERCÍCIOS RESISTIDOS NA REABILITAÇÃO
O treinamento resistido (TR) ou contra resistência é definido como uma forma
de exercício realizado contra uma determinada resistência externa e tem como
objetivo melhorar a aptidão neuromuscular. O peso é a resistência mais comum
utilizada em programas de treinamento resistido (halteres, barras com anilhas e
aparelhos), mas há ainda as resistências hidráulica, bolas medicinais, elásticos,
água e molas. A escolha da resistência depende do objetivo individual a ser
alcançado, bem como do nível de aptidão física e experiência do indivíduo com cada
movimento específico 13.
Carga ou intensidade de treino é a outra denominação de resistência,
podendo ser descrita como a quantidade de peso levantada em quilogramas durante
cada repetição. A intensidade de treino pode ser representada como a carga relativa
a um determinado percentual de uma repetição máxima (1RM) (80% de 1RM) ou a
um número específico de repetições (10 repetições máximas) ou a uma zona
específica de repetições (8-12 repetições). Já, o volume de treino representa o
número total de repetições realizadas em cada exercício (3 séries de 12 repetições,
totalizando 36 repetições) ou durante uma sessão completa de treino (total de
repetições x carga)13,14. Para que se obtenha um resultado satisfatório almejado
durante as sessões de exercícios resistidos é necessária uma correta combinação
do número de repetições, séries, sobrecarga, intervalos, sequência dos exercícios e
velocidade de execução dos movimentos, respeitando o limiar de dor, o período de
repouso, aplicação de sobrecargas e a condição física de cada indivíduo15,16.
Atualmente tem-se enfatizado o uso de exercícios resistidos na fisioterapia
devido principalmente ao déficit de força muscular presente em quase todas as
patologias cardiopulmonares, neuromusculares, gerontológicas e
musculoesqueléticas. Essa perda da força provoca uma diminuição da resistência
muscular gerando uma fadiga precoce durante as atividades diárias e prejuízos na
capacidade funcional. Observa-se que exercícios resistidos promovem grandes
benefícios como melhora do desempenho muscular (força, potência e resistência),
melhora da capacidade funcional e desempenho físico nas atividades de vida diária
(AVD), controle e manutenção do equilíbrio e postura corporal, aumento da
14
densidade óssea, redução da dor, aumento e estabilidade articular, redução da
progressão da patologia, e acima de tudo proporciona bem-estar psicossocial e
melhora na qualidade de vida17,18
Quanto a escolha dos protocolos de atendimento fisioterápico utilizando os
exercícios resistidos é muito importante a padronização e a individualização. Antes
de iniciar qualquer treinamento resistido o ideal é mensurar a força muscular e
encontrar as cargas ideais para cada caso. Para mensurar a força pode-se utilizar a
técnica de 1RM (repetição máxima), que é a quantidade máxima de peso levantado
uma vez pelo indivíduo em 3 tentativas e segundo o Colégio Americano de Medicina
Esportiva a carga de treinamento recomendada é de 40% a 60% de 1RM para 2 ou
3 séries de 8 a 12 repetições, sempre respeitando os sinais e sintomas de cada
paciente14.
O treinamento resistido em casos patológicos necessita ser progressivo, com
aumento gradual da carga, iniciando com uma baixa resistência e com poucas
repetições, em uma velocidade baixa, permitindo um período de repouso de 1 a 2
minutos entre as séries e com uma frequência de 2 a 3 vezes por semana16,19. Os
exercícios resistidos geralmente são isotônicos com alternância de contrações
concêntricas e excêntricas, isso é o que torna o tratamento mais eficaz, pois essas
contrações são exigidas constantemente em todas as atividades da vida diária de
qualquer pessoa. Exercícios realizados até a exaustão faz com que surjam fases
isométricas, esses esforços máximos devem ser evitados em situações patológicas,
pois pode apresentar aumentos acentuados e perigosos da frequência cardíaca e da
pressão arterial17.
Precauções deverão ser tomadas quanto ao uso de exercícios resistidos na
reabilitação, como por exemplo, presença de dor articular ou muscular intensa aos
movimentos ativos, doença neuromuscular limitante, processo inflamatório na fase
aguda, doenças pulmonares obstrutivas crônicas grave, tromboflebites aguda,
alterações metabólicas graves, déficit na propriocepção e coordenação, alterações
sensoriais e declínio cognitivos, patologias não controladas, insuficiência cardíaca
instável, arritmias e pressão arterial elevada ou instável 19.
Como uma estratégia coadjuvante aos exercícios resistidos, a interação
nutricional vem sendo utilizada para maximizar as respostas musculares durante
programas de reabilitação, principalmente em pessoas que já apresentam um déficit
15
de consumo nutricional. O uso de suplementos nutricionais associado aos exercícios
resistidos durante o tratamento fisioterápico otimizaria o processo de recuperação
muscular, atrasaria o início da fadiga muscular presente nos casos patológicos, os
quais dificultam o desempenho de várias atividades cotidianas e facilitaria a
realização e o aumento da carga dos exercícios mais precocemente durante o
programa de reabilitação, tendo como consequência imediata o retorno mais rápido
dos pacientes às suas atividades da vida diária, melhorando a saúde e a qualidade
de vida destas pessoas17.
3.2 SUPLEMENTAÇÃO
O consumo de suplementos nutricionais tem apresentado um crescente
aumento nas duas últimas décadas. No Brasil, uma pesquisa realizada pela
Associação Brasileira da Indústria de Alimentos para fins Especiais e Congêneres
(ABIAD) envolvendo sete capitais brasileiras (São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador,
Brasília, Fortaleza, Porto Alegre e Belém), demonstrou que aprox. 54 % dos lares
apresentam pelo menos uma pessoa que consome algum tipo de suplemento
ergogênico (website: http://abiad.org.br/pb/).
O termo ‘ergogênico’ é derivado de duas palavras gregas “ergon” (trabalho)
e “gennan” (produzir). Logo, uma substância ergogênica é aquela que
essencialmente deve aumentar a capacidade de trabalho corporal, retardando o
aparecimento da fadiga e aumentando o poder contrátil do músculo esquelético e/ou
cardíaco, melhorando assim o rendimento físico. No entanto, a maioria dos
suplementos alimentares disponíveis no mercado não apresentam respaldo
científico para confirmar a sua eficiência como potencial recurso ergogênico 21,22.
O Dietary Supplement Health and Education Act (DSHEA) define suplemento
como produto alimentício adicionado a uma dieta, que poderá conter vitaminas,
minerais, ervas, plantas, aminoácidos, metabólitos, extratos ou a combinação de
qualquer um desses ingredientes23. No Brasil, o Ministério da Saúde e a Agência
Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), definem suplementos como alimentos
compostos de nutrientes vitamínicos e/ou minerais com o objetivo de complementar
a dieta de uma pessoa 24.
16
O interesse pelos suplementos alimentares está relacionado a
potencialização dos resultados obtidos com a pratica de exercício físico,
principalmente a hipertrofia muscular e o desempenho muscular. Há mais de 250
tipos de suplementos que são formulados a base de carboidratos, proteínas,
gorduras, minerais, vitaminas, ervas, enzimas, aminoácidos e vários tipos de
extratos vegetais e animais. Tais suplementos podem ser classificados de três tipos:
1 – suplementos de conveniência, como barras energéticas e bebidas com
carboidratos e minerais que visam fornecer calorias e substâncias; 2 - suplementos
que visam o ganho ou perda de peso e 3 – suplementos que visam a melhora do
desempenho físico 25,26.
Os possíveis efeitos benéficos dos suplementos alimentares normalmente
são atribuídos a diferentes mecanismos de ação sobre o processo de adaptação e
recuperação, incluindo: 1) o aumento do aporte de macronutrientes como
carboidratos e proteínas, que poderia aumentar o desempenho físico ou acelerar o
processo de recuperação muscular, 2) o aumento do fluxo sanguíneo e oxigenação
muscular, que poderia melhorar a remoção de resíduos metabólicos (ex: H+ e
amônia) e aumentar o aporte de nutrientes para os músculos ativos, 3) a melhora na
ressíntese da molécula de adenosina trifosfato (ATP) e glicogênio, que poderia
contribuir para o aumento do desempenho e recuperação muscular, e 4) o aumento
do metabolismo e processo de termogênese, que poderia auxiliar na redução da
gordura corporal 27,28.
Dentre os suplementos nutricionais mais consumidos na atualidade com o
escopo de reduzir a fadiga e melhorar o desempenho muscular, destaca-se a β-
alanina. Prévios estudos demonstram que a suplementação de β-alanina pode
aumentar os níveis de carnosina intramuscular (um dos íons H+) e,
consequentemente, reduzir a fadiga e melhorar o desempenho em atividades de alta
intensidade29,31. Apesar dos resultados positivos sobre o desempenho físico, os
possíveis efeitos benéficos da suplementação de β-alanina sobre a recuperação
muscular após exercício resistido permanecem desconhecidos.
Portanto, estudos científicos com o objetivo de elucidar os reais efeitos
benéficos da suplementação de β-alanina sobre o processo de recuperação
muscular após exercício resistido são fundamentais para evitar o uso abusivo e
insensato deste suplemento, além de contribuir para a elaboração de estratégias
17
não farmacológicas com objetivo de acelerar o processo de recuperação muscular
durante programas de exercício resistido direcionados a prevenção, promoção e
reabilitação do sistema muscular esquelético em ambos os contextos da saúde e
esporte.
3.3 AMINOÁCIDOS
Os aminoácidos (AA) são compostos orgânicos que contém em sua
estrutura um grupamento amino (-NH2) e um grupamento ácido (-COOH). Exceto
pela glicina todos os aminoácidos protéicos possuem em sua estrutura um carbono
quiral ou assimétrico que possui quatro ligantes diferentes, este carbono assimétrico
é chamado de carbono alfa (Cα). A presença de um Cα lhes confere atividade óptica
que é a capacidade das moléculas em desviar a luz plano polarizada a esquerda -
levógiro(-) ou a direita - dextrógiro(+) 32. Dizemos que estes compostos são
enântiomeros, ou seja, imagens especulares não sobreponíveis. Com relação a
configuração absoluta dos aminoácidos, estes podem ser classificados como D- e L-
isômeros baseados na molécula de gliceraldeido e do aminoácido alanina. As letras
D- e L- indicam apenas a configuração espacial de um isômero e não sua atividade
óptica. Existem compostos D- que são levógiros (-) e compostos L que são
dextrógiros (+) 33,34 .
Os aminoácidos se ligam através de ligações peptídicas para formar os
peptídeos (2 a 19 aminoácidos), polipeptídios (20 a 80 aminoácidos) e as proteínas
(acima de 81 aminoácidos). Os aminoácidos que compõem as proteínas são
chamados de aminoácidos proteicos, dentre mais de 300 aminoácidos presentes na
natureza, apenas 20 aminoácidos são proteicos. Exceto pela Prolina, todos os
aminoácidos proteicos têm seu grupamento amino e ácido ligado ao C-α, ou seja, os
aminoácidos proteicos são α-aminoácidos (Figura 1)35. Diversos α-aminoácidos não
proteicos como a ornitina, a citrulina e a cisteína e outros β -aminoácidos
(aminoácidos que tem seu grupamento amino ligado ao carbono beta (β)) como a
Taurina e a β-Alanina, desempenham papéis importantíssimos no metabolismo e
fisiologia celular36. A grande variedade de aminoácidos existentes deve-se a
variação das cadeias laterais, esta grande variação confere uma ampla variação em
suas propriedades bioquímicas e funções fisiológicas 37.
18
Fig
ura
1 -
Est
rutu
ra d
os
am
inoáci
dos
pro
téic
os
Adaptado do site www.compoundchem.com (compound interest, 2014)
19
Baseado no balanço de nitrogênio da dieta os aminoácidos podem ser
nutricionalmente classificados como aminoácidos essenciais (indispensável) ou
aminoácidos não-essenciais (dispensável) tanto para seres humanos como animais.
Os aminoácidos essenciais são aqueles aminoácidos que não podem ser
sintetizados ou não são adequadamente sintetizados pelo organismo e devem ser
obtidos a partir da dieta. Os aminoácidos não essenciais são os que podem ser
sintetizados em quantidades adequadas pelo organismo 38. Além de desempenhar o
papel como unidades básicas da síntese de polipeptídios e proteínas, diversos
aminoácidos são importantes reguladores de vias metabólicas relacionadas com o
crescimento, manutenção, reprodução e defesa e eles são chamados de
aminoácidos funcionais que incluem a arginina, cisteína, glutamina, leucina, prolina
e triptofano 35,39 .
3.3.1 β-Alanina
A β-alanina, é um aminoácido não proteogênico, pois não participa da
estruturação das proteínas35 e pertence à classe dos aminoácidos não essenciais,
pois podem ser sintetizados pelas células hepáticas 6,40. A síntese da β-alanina
ocorre em pequenas quantidades no organismo, e suas principais fontes alimentares
são as carnes (bovinas, suínas, frango e peru), cuja ingestão contribui para
aumentar a síntese de carnosina intramuscular 6,41. O tempo de absorção da β-
alanina para atingir a máxima concentração sanguínea é de 30 a 40 minutos, e a
meia vida ocorre ~ 25 minutos após o pico, e o retorno ao basal ~ 3 horas após a
ingestão42,43. A β-alanina é transportada para o músculo por um transportador
específico chamado β aminoácido proteico, que depende de adequadas
concentrações de Na e Cl (relação de 1:2, respectivamente) e ter afinidade com a β-
alanina na faixa de 40 micrômero44,45.
Devido a capacidade da β-alanina de se unir a histidina (β-alanina + L-
histidina) e produzir a carnosina 6,46,47,48, a sua suplementação crônica com doses
entre 1.6-6.4 g/dia tem sido demonstrado para aumentar os níveis intramusculares
de carnosina em 40 a 80% 49,50. Este aumento dos níveis de carnosina tem sido
associado a redução da fadiga e consequente aumento do desempenho físico em
atividades de alta intensidade 10,29,30,31,51, principalmente em esforço com duração
20
superior a 60 segundos envolvendo grandes grupos musculares (ex: uma sessão de
exercício resistido) 50,51 (Tabela 1), pois reduzem marcantemente o pH intramuscular
devido ao acúmulo de íons H+.
Quanto aos efeitos adversos, estudos relatam que o consumo de elevadas
doses (> 6g/dia) de β-alanina pode ocasionar parestesia (sensação de
formigamento) no rosto, pescoço e dorso da mão, que começa 20 minutos após a
ingestão e desaparece dentro de 60 a 90 minutos. Todavia, este sintoma pode ser
evitado com o consumo da dose recomendada (4-6 g/dia) e o fracionamento da dose
diária12. Além disso, não há evidências de que este formigamento seja prejudicial
para o organismo, e devido à natureza não essencial da β-alanina (produzida de
forma endógena), a probabilidade de preocupações de segurança é baixa12. Outro
efeito ainda em estudo é que a β-alanina poderia reduzir os níveis de taurina em
diversos tecidos, diminuindo a proteção da célula ao estresse oxidativo e ela ficaria
mais exposta à agressores42.
21
Tabela 1 – Estudos envolvendo suplementação de β-Alanina
Autores Participantes Dose/período Resultados 52 - 18 idosos sedentários,
divididos em 2 grupos: BA e PL
3,2g por dia 2x dia de 800 mg Total: 12 semanas
↑ 85,4% carnosina gastrocnêmio ↑ tempo limite até a exaustão ↔ testes funcionais (time-up-go e time-stand)
53 - 26 idosos, divididos em 2 grupos: BA e PL
2,4g por dia (3 doses) Total: 12 semanas
↑ PWCFT
54 - 60 idosos, divididos em 3 grupos: G1(composto), G2 (composto mais 800mg de BA) e G3 (composto mais 1200 mg de BA)
G2: 3,2 g/dia G3: 4,8 g.dia (2 doses) Total: 12 semanas
↔ massa corporal ↑ PWCFT (G2 e G3) ↔ força manual ↑ STS (G3>G2)
55 - 27 idosos divididos em 4 grupos: BA, PLA, BA+exercício, PLA+exercício.
3,2 g/dia (2 doses) Total: 12 semanas
↑ no tempo do teste PFP-10 ↑ no tempo do SFT ↑ no RM perna leg press
56 - 27 indivíduos treinados, divididos em 2 grupos: BA e PLA
4,0–5,6 g/dia (0,8 g/2 horas) Total: 2 meses
↑ potência de salto
31 - 18 soldados, divididos em 2 grupos: BA e PLA
6 g/dia (2g – 3x/dia) Total: 1 mês
↑ níveis de Carnosina no gastrocnêmio
57 - 12 ciclistas, divididos em 2 grupos: BA e PLA
1,6 g - 30 min. antes do teste
↔ desempenho muscular
58 - 40 treinados e não treinados, divididos em 2 grupos: BA e PLA
6,4g/dia (4x/dia) Total: 1 mês
↑ desempenho muscular
59 - 15 atletas, divididos em 2 grupos: BA e PLA
4,8g/dia Total: 1 mês
↑ níveis de carnosina no sóleo e gastrocnêmio ↔ resistência
60 - 26 não treinados, divididos em 2 grupos: BA e PLA
6,4g/dia Total: 2 meses
↑ carnosina ↑ desempenho muscular
29 - 17 ciclistas, divididos em 2 grupos: BA e PLA
4g/dia Total: 2 meses
↑ potência no sprint final ↔ potência na prova
30 - 16 mulheres não treinadas, divididas em 2 grupos: BA e PLA
3,4g/dia 2 meses 5 minutos antes do treino Aguda
↔ força ↑ potência
PWCFT: Capacidade Física de Trabalho no teste de limiar de fadiga; STS: teste de sentar e levantar da cadeira por 30 s; SFT: Teste de aptidão física; PFP-10: teste de desempenho funcional. (↑ efeito positivo; ↔ sem efeito)
22
3.3.2 L-Histidina
A histidina (Figura 2), também conhecida como ácido 2-3-(1H-imidazol-4-il)
propiônico, é um aminoácido básico polar com um grupamento imidazólico, que tem
um valor de pK de 6,00 (pK é a constante de equilibrio entre duas formas
protonadas/desprotonadas de um ácido fraco (pka) ou de uma base fraca (pkb), este
equilíbrio entre 50% de formas protonadas ou desprotonadas de uma determinada
substância em solução promove a ação tamponante desta substância), podendo se
apresentar em pH neutro quanto carregado positivamente ou sem carga (Figura 2).
A sua principal função é atuar como tampão nas células musculares e essa
capacidade tamponante é dada pelo grupamento imidazólico da L-histina livre e
compostos relacionados como carnosina, anserina e balenina 61. A histidina pode se
combinar a β-alanina e produzir carnosina no músculo esquelético, por meio de uma
reação catalisada pela enzima carnosina sintase (Figura 2), além de ser precursora
da histamina – um composto mediador de reações alérgicas que regula várias
funções fisiológicas e imunológicas62 e também a agregação plaquetária 63.
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O plasma apresenta elevados níveis de histidina, a qual está presente
principalmente nas glicoproteínas, interagindo com muitos ligantes e regulando
grande número de processos biológicos como a migração e adesão celular, ativação
de complemento e fagocitose de células apoptóticas. A deficiência de histidina
poderá reduzir a concentração plasmática de proteínas plasmáticas, principalmente
as glicoproteínas. A histidina também é encontrada na hemoglobina presente nas
hemácias favorecendo, assim, o tratamento da anemia e a manutenção do pH
sanguíneo 64.
Esse aminoácido essencial desempenha diversas funções: 1) na epiderme e
mucosas é responsável pelo estímulo às respostas anti-inflamatórias, 2) no
estômago estimula a secreção de uma enzima digestiva - a gastrina, 3) atua no
crescimento e reparo de tecidos, bem como a manutenção de bainhas de mielina, 4)
auxilia na remoção de metais pesados como zinco, cobre e ferro do organismo
quando em altas doses, 5) participa ativamente na eliminação de superóxido (O2-)
devido a sua alta capacidade antioxidante que favorece a não modificação e
acumulação de proteínas oxidadas, o que poderia ser uma indicação precoce de
danos nos tecidos causados por oxigênio e mediado por radicais – estresse
oxidativo (muito encontrado em células durante o envelhecimento e em patologias
incluindo doenças prematuras, distrofia muscular, artrite reumatóide e aterosclerose)
65,66.
3.3.3 Carnosina
O dipeptídeo carnosina é sintetizado e armazenado em altas concentrações
(99% da carnosina) no tecido do músculo esquelético de vertebrados e
invertebrados, principalmente nas fibras musculares de contração rápida (fibras tipo
II), mas pode ser transportada como um peptídeo intacto através da membrana
plasmática por dois transportadores de oligopeptídeo acoplado (PEPT1 e PEPT2). É
considerado um dos mais abundantes compostos intramusculares e também está
presente, em menor concentração, no cérebro e no coração (0,1 mmol/L, em média)
3,4,21,29,49,52,67,68. A carnosina, apresenta diversas funções: 1) antioxidante -
combatendo os radicais livres69,70,71; 2) regula cálcio no retículo sarcoplasmático,
melhorando a sensibilidade do aparelho contráctil; 3) aumenta a liberação do Ca+2
do retículo sarcoplasmático quando a liberação de Ca+2 é inibida (ex: durante a
25
fadiga)72,73,74; e 4) atua como agente tamponante do pH intramuscular,
proporcionando a manutenção do equilíbrio ácido-base intracelular devido
principalmente ao pKa do anel imidazol da carnosina ter um pKa igual a 6,83
próximo ao pH fisiológico que é de 7.1 (Figura 3). Considerando os fatores
supracitados a carnosina tem sido descrita como um importante agente redutor de
fadiga durante atividade de alta intensidade e, devido a isto, seu precursor β-alanina
tem recebido grande atenção de pesquisadores e indivíduos interessados em
melhorar o desempenho muscular.
A Carnosina foi identificada e nomeada em 1900 pelo bioquímico russo
Vladimir Gulevich, em pesquisa com extrato de carne, e posteriormente foi descrita
por Alexander A. Boldyrev que relatou uma concentração de carnosina em torno de
5-8 mmol/kg de músculo úmido ou 20-30 mmol/kg de músculo seco75,76. Ela é
discretamente maior em homens do que mulheres da mesma idade e nível de
treinamento. O treinamento físico a longo prazo (bem treinados) e praticantes de
modalidades de predominância anaeróbica apresentam maior conteúdo
intramuscular de carnosina77. A carnosina pode ser ingerida pela dieta
(principalmente de carnes), porém quando entra em contato com o aparelho
digestório ela é hidrolisada pela enzima carnosinase em β-alanina e L-histidina, o
que elimina a sua possível eficiência como suplemento nutricional30,47. Portanto, a
melhor maneira de aumentar os níveis de carnosina no tecido muscular é ampliar a
disponibilidade dos seus precursores (L-histidina e β-alanina), principalmente a β-
alanina, devido a sua reduzida concentração intramuscular comparada a L-
histidina42. Assim, a suplementação de β-alanina tem recebido amplo destaque
dentre os potenciais suplementos da classe dos ‘redutores de fadiga.
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27
3.5 FADIGA MUSCULAR
A fadiga muscular pode ser definida como a redução da capacidade de força
máxima ou da potência muscular, reduzindo a capacidade muscular de sustentar
uma determinada tensão durante uma determinada tarefa78,79. Ela pode ser
quantificada pela (i) mudança na atividade muscular visualizada em um
eletromiógrafo, e (ii) declínio na força máxima ou potência imeditamente após a
contração que gerou a fadiga ou pela exaustão da função contrátil80,81,82. A
classificação da fadiga muscular, segundo o período da sua aparição, foi dividida em
aguda, subaguda e crônica baseando-se nas alterações do processo de excitação,
contração ou relaxamento das fibras musculares, e para facilitar uma possível
investigação da fadiga voltada para os mecanismos bioquímicos foi dividida em
central e periférica, sendo que a fadiga central é caracterizada por falhas na
condução do impulso nervoso (declínio do comando motor central), podendo
ocasionar alterações nos fusos neuromusculares, nas terminações nervosas, nas
sinapses e nos motoneurônios, e a fadiga periférica apresenta alterações
bioquímicas e iônicas a nível de unidade motora, que ocasionam limitações nos
nervos periféricos, neurônios motores e fibras musculares 79,83.
A natureza da fadiga muscular é multifatorial e complexa e sua origem
dependerá do tipo de exercício, do tipo de fibra muscular envolvida e o nível de
aptidão física de cada pessoa84. O principais mecanismos fisiopatológicos
envolvidos com a fadiga muscular periférica são: 1) acidose metabólica induzida
pelo exercícios de alta intensidade, devido ao acúmulo de ácido láctico que se
dissocia em lactato e íons H+, resultando na diminuição do pH, 2) acúmulo de
espécies reativas de oxigênio (ERO) que causam danos nas estruturas celulares por
produção aumentada de radicais livres (stress oxidativo), 3) alterações nas
estruturas neuromusculares envolvidas no processo de contração, 4) diminuição da
liberação de Ca2+ pelo retículo sarcoplasmático que leva a um decréscimo da
concentração de Ca²+ a nível intracelular, dificultando assim as contrações
musculares, 5) desequilíbrio iônico (bombas Na+ e K+), e 6) diminuição na oferta de
substratos energéticos ao músculo esquelético 85,86,87,88.
Uma das estratégias para diminuir o processo de fadiga durante esforços de
alta intensidade é atenuar a redução do pH intramuscular, e isso é realizado
inicialmente pelo bicarbonado através de uma sistema tampão que tem o seu pKa
28
no valor de 6,1 (valor que permite o bicarbonado tamponar o meio) 89. Porém, há a
necessidade de uma maior alteração do pH intramuscular e isto poderá ser realizado
pela carnosina, que tem seu pKa igual a 6,83, sendo este valor próximo ao pH
fisiológico que é de 7,1 89. Portanto, estratégias não farmacológicas com o escopo
de aumentar os níveis de carnosina intracelular podem ser benéficas para aumentar
a capacidade de tamponamento muscular e, consequentemente, atenuar a fadiga e
melhorar a função muscular (ex: força e potência muscular) 29,42 durante o exercício
e a recuperação.
29
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36
4 ARTIGO CIENTÍFICO
EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO DE β-ALANINA SOBRE A
RECUPERAÇÃO MUSCULAR APÓS UMA SESSÃO DE EXERCÍCIOS
RESISTIDO.
Mirela Casonatto Roveratti1, Andreo Fernando Aguiar1
1 Universidade Pitágoras Unopar, Centro de Pesquisa em Ciências da Saúde,
Londrina, Paraná, Brasil.
Este artigo será submetido no periódico Nutrients (A2).
Corresponding author: Andreo Fernando Aguiar ()
Center of Research in Health Sciences, North University of Paraná (UNOPAR),
Avenue Paris, 675, Jardim Piza, CEP: 86041-120, Londrina, PR, Brazil. Tel: +55
4399523813, Fax: +55 4333717725, email: [email protected]
37
RESUMO
A proposta deste estudo foi investigar os possíveis efeitos da suplementação de β-
alanina sobre a força dinâmica máxima (1RM), volume total de carga (VTC),
resistência muscular localizada (RML) e recuperação muscular em indivíduos
adultos jovens não treinados. Vinte e quatro indivíduos adultos jovens (18-35 anos)
foram divididos em 2 grupos: suplementado com β-alanina (N = 12) e suplementado
com Placebo (N = 12). Ambos os grupos foram suplementados por um período de 31
dias e avaliados quanto a função muscular (força dinâmica máxima [1RM], volume
total de carga [VTC] e resistência muscular localizada [RML]) e recuperação do
exercício resistido (índice de dor muscular, percepção subjetiva de esforço [PSE],
níveis de lactato e RML) após 21 e 28 dias de suplementação, respectivamente. A
sessão de exercício resistido consistiu de 3 séries de 8-12 repetições a 75% 1RM
para o exercício de leg press e 3 séries de 8-12 repetições a 80% 10RM para o
exercício de cadeira extensora. Nenhuma diferença significante (P > 0,05) foi
encontrada entre os grupos β-alanina e placebo sobre a força dinâmica máxima
(1RM), volume total de carga (VTC), resistência muscular localizada (RML) e
variáveis de recuperação muscular (RML, índice de dor muscular, PSE e níveis de
lactato) do exercício resistido. Nossos resultados demonstram que a suplementação
de β-alanina não melhora a função e recuperação muscular em indivíduos adultos
jovens não treinados, indicando que pode ser prematuro recomendar este
suplemento como potencial recurso ergogênico para esta população.
Palavras-chave: suplementação, carnosina, músculo esquelético, função muscular,
resistência muscular, ergogênico.
38
INTRODUÇÃO
A indústria de suplementos alimentares apresentou um expressivo
crescimento nas últimas duas décadas, com o lançamento de diversos produtos
destinados a melhoria da saúde e desempenho físico. A crescente procura por
suplementos nutricionais pode ser explicada pelas inúmeras campanhas de
marketing (TV, revistas, sites, panfletos e redes sociais) e relatos empíricos de
praticantes de treinamento com pesos amadores e profissionais, que defendem
ineptamente o poderoso efeito ergogênico destes produtos. Este cenário motivador,
atrelado à pressão midiática e social em relação ao corpo esteticamente perfeito,
tem contribuído para o aumento do consumo de suplementos alimentares, que
supostamente poderiam melhorar o desempenho físico, aumentar massa magra e
reduzir o percetual de gordura corporal 1.
Neste contexto, um dos suplementos alimentares mais consumidos e
pesquisados na atualidade é a β-Alanina - um aminoácido não essencial e não
proteogênico que pode ser produzido em baixas quantidades pelo fígado e obtido
por meio da alimentação (carnes bovinas e suínas). A base teórica que fundamenta
os efeitos fisiológicos da suplementação de β-Alanina sobre o desempenho físico e a
composição corporal é pautada na capacidade da β-Alanina de produzir o dipeptídeo
carnosina (β-alanil-L-histidina). A carnosina é produzia pela combinação de β-
Alanina e histidina [L-histidina – aminoácido protéico essencial] 2, em uma reação
catalisada pela enzima carnosina sintase 3,4 e armazenada em altas concentrações
no tecido muscular esquelético (99%), principalmente nas fibras musculares de
contração rápida (fibras tipo II). Considerando-se que a concentração sanguínea de
β-Alanina é 40 vezes menor do que a histidina, pode-se dizer que a β-Alanina é um
fator limitante da produção intramuscular de carnosina 5, e tem sido sugerido que a
suplementação com β-alanina poderia aumentar em 40-80% a concentração de
carnosina muscular 6,7.
Prévios estudos demonstram que a carnosina pode atuar como um tampão
nas fibras musculares8, prevenindo o declínio do pH intramuscular induzido pelo
aumento dos níveis de íons H+ durante exercícios de alta intensidade. Esta
capacidade de tamponamento intracelular tem sido reportado para atenuar a fadiga
e, consequentemente, melhorar o desempenho durante atividades de alta
intensidade em indivíduos suplementados com β-alanina 9. Além disso, tem sido
39
demonstrado que a suplementação de β-alanina pode melhorar a intensidade e
volume de treinamento de força, bem como o desempenho físico em exercícios
contínuos ou intermitentes de alta intensidade com duração superior a 60
segundos10. Tais efeitos benéficos da suplementação de β-alanina não foram
observados em atividades de alta intensidade e curta duração (< 60 segundos) 11, e
atividades envolvendo pequenos grupos musculares (ex: flexores do cotovelo)12,
sugerindo que os efeitos ergogênicos da β-alanina são mais evidentes em condições
de elevada produção de H+ e consequente aumento dos níveis de fadiga.
Embora existam fortes evidências para confirmar os efeitos ergogênicos da
suplementação de β-alanina sobre a redução da fadiga e consequente aumento do
desempenho físico em atividades de alta intensidade, seus efeitos benéficos sobre a
recuperação muscular após exercício resistido permanecem desconhecidos.
Considerando que a β-alanina pode aumentar os níveis de carnosina intramuscular é
provável que a suplementação crônica de β-alanina seja benéfica para atenuar os
níveis de H+ produzidos durante a sessão de exercício resistido de alta intensidade
e, consequentemente, melhorar a função muscular durante o processo de
recuperação.
A proposta deste estudo foi investigar os possíveis efeitos da suplementação
crônica de β-alanina sobre o processo de recuperação muscular após uma sessão
de exercício resistido de alta intensidade em sujeitos adultos jovens não treinados.
Nós testamos a hipótese de que a suplementação de β-alanina por um período de 4
semanas poderia atenuar a dor e melhorar a função muscular durante a recuperação
do exercício resistido comparada a suplementação de placebo. Além disso, nós
avaliamos se a suplementação de β-alanina por um período de 21 dias poderia
aumentar a força dinâmica máxima (1RM), volume total de carga (VTC) e resistência
muscular localizada (RML) do músculo quadríceps (especificamente vasto lateral)
comparada a suplementação de placebo.
40
MÉTODOS
Desenho experimental
Para a realização deste estudo foi empregado um desenho experimental de
2 grupos paralelos, randomizado, duplo cego, e controlado com placebo (Figura 1),
na qual 24 indivíduos adultos jovens (18-35 anos) não treinados foram
aleatoriamente divididos em dois grupos (7 homens e 5 mulheres em cada grupo):
suplementado com β-alanina (N = 12) ou suplementado com Placebo (N = 12).
Ambos os grupos foram suplementados por um período de 31 dias e avaliados
quanto a função muscular (força dinâmica máxima [1RM], volume total de carga
[VTC], e resistência muscular localizada [RML] em teste de repetições máximas) e
recuperação do exercício resistido (índice de dor muscular, percepção subjetiva de
esforço [PSE], níveis de lactato e RML) após 21 e 28 dias de suplementação,
respectivamente. A sessão de exercício resistido consistiu de 3 séries de 8-12
repetições a 75% 1RM para o exercício de leg press e 3 séries de 8-12 repetições a
80% 10RM para o exercício de cadeira extensora. Todos os testes foram precedidos
de 3 sessões de familiarização, a fim de evitar potencias efeitos de aprendizado e
garantir a confiabilidade dos dados. Além disso, nós avaliamos o consumo de
macronutrientes (proteínas, carboidratos e lipídios) durante 3 dias da primeira e
última semana do estudo, afim de monitorar qualquer influência da dieta sobre as
variáveis do estudo.
41
Figura 1. Desenho experimental
Participantes
A amostra foi composta de indivíduos adultos jovens, não treinados com
idade de 18 a 35 anos, saudáveis, de ambos os sexos, estudantes dos cursos de
graduação da Universidade Pitágoras Unopar de Londrina-PR. Os critérios para
inclusão na amostra foram: (1) não ser vegetariano, (2) não apresentar histórico de
disfunções musculoesquelética, (3) não estar participando de um programa de
treinamento com pesos sistematizado a pelo menos 6 meses, (4) não fazer uso de
medicamentos que potencializem ou bloqueiem a ação muscular, (5) não ter
utilizado suplementos ergogênicos e esteroides anabólicos a pelo menos 6 meses,
(6) apresentar a descrição detalhada do recordatório alimentar (Anexo A), e (7) não
ter restrições médicas para prática de exercício resistido de alta intensidade. O
recrutamento dos participantes foi realizado por meio da ampla divulgação do projeto
na Instituição. Os interessados foram selecionados mediante entrevista pessoal e
anamnese clínica durante uma reunião com os pesquisadores. Todos os
participantes foram previamente informados sobre os objetivos da pesquisa e
procedimentos realizados, e assinaram um termo de consentimento livre e
esclarecido. O Projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade sob o
42
protocolo n°. 1.667.005. Todos os procedimentos foram realizados de acordo com os
princípios da Declaração de Helsinque de 1975, revisada em 2008.
Familiarização
Antes da randomização todos os participantes foram submetidos a 3 sessões
de familiarização com os exercícios de leg press (Figura 3) e cadeira extensora
(Figura 2), com o objetivo de padronizar cadência, amplitude e posição corporal. O
protocolo de familiarização consistiu de 3 séries de 8-10 repetições, com intervalo de
2 minutos entre as séries e exercícios. Este procedimento foi adotado para evitar
potenciais efeitos de aprendizado e garantir a confiabilidade dos dados durante os
testes na fase de suplementação. Durante a prática dos testes os participantes
foram continuamente monitorados e orientados pelos avaliadores.
Figura 2. Cadeira Extensora
Figura 3. Leg Press
43
Teste de 1RM
Após o período de familiarização, todos os participantes foram submetidos a
3 sessões de testes de 1RM e 10RM para os exercícios de leg press e cadeira
extensora, respectivamente, conforme protocolo previamente documentado (13).
Inicialmente os participantes realizaram um aquecimento muscular específico,
consistindo de 3 séries de 5-10 (50% de 1RM estimado), 3-5 (70% de 1RM) e 2-3
(85% de 1RM) repetições, respectivamente. Um intervalo de 2 minutos foi permitido
entre as séries. Subsequentemente, os sujeitos foram orientados a realizar o teste
de 1RM, com uma carga estimada pelos avaliadores. A carga para 1RM foi
determinada mediante a realização de 3 tentativas sucessivas, com incrementos de
peso de 10 a 20% para membros inferiores, até atingir a carga de 1RM. Um intervalo
de 4 a 5 minutos foi permitido entre cada tentativa, a fim de garantir uma suficiente
recuperação muscular. Todos os testes foram realizados pelo mesmo avaliador
experiente, a fim de obter a carga de 1RM em até 3 tentativas. Durante cada
tentativa os indivíduos foram continuamente monitorados e encorajados verbalmente
pelo avaliador. Os participantes foram instruídos a evitar qualquer tipo de exercício
físico, por um período de 3 dias precedentes aos testes. O valor de 1RM foi utilizado
como indicador de força dinâmica máxima.
Sessão de exercício resistido
Ambos os grupos foram submetidos a uma sessão de exercício resistido de
alta intensidade após 28 dias de suplementação. A sessão envolveu 02 exercícios
para o músculo quadríceps (leg press e cadeira extensora) e o protocolo consistiu de
3 séries de 8-12 repetições a 75% 1RM para o leg press e 3 séries de 8-12
repetições a 80% 10RM para a cadeira extensora, com 2 minutos de intervalo entre
as séries e exercícios (Equipamentos Nakagym, São Paulo, Brasil). A cadência do
movimento (2 segundos excêntrica : 1 segundo concêntrica) foi controlada por um
metrônomo. Antes de iniciar a sessão foi realizado um aquecimento geral de 10
minutos em esteira ergométrica a uma velocidade de ~10 km/h. Durante a sessão
os indivíduos foram continuamente monitorados e encorajados verbalmente pelo
avaliador.
44
Suplementação
A suplementação foi realizada através de cápsulas, condicionadas em sacos
plásticos, etiquetados contendo o nome do participante, dia e horário a serem
ingeridas (Figura 4). Ambos os grupos consumiram os seus respectivos suplementos
(placebo ou β-alanina) a cada duas horas em cápsulas de 400 mg com idêntico
formato. A dose de suplemento foi progressiva ao longo do estudo, conforme a
seguinte ordem: 2,4 g/dia, fracionada em 6 cápsulas (dias 0-4); 3,6 g/dia, fracionada
em 9 cápsulas (dias 5-8); e 4,8 g/dia, fracionada em 12 cápsulas (dias 9-31). Para
garantir o desenho duplo-cego, um indivíduo que não estava envolvido no estudo foi
responsável pela etiquetagem e fornecimento das cápsulas aos participantes. O
fracionamento das doses diárias foi realizado com o objetivo de evitar potenciais
efeitos de parestesia (11). Nenhum participante relatou efeitos adversos ou sintomas
de parestesia ao longo deste estudo.
Figura 4. Kits de Suplementação
45
Teste de repetições máximas e volume total de carga (VTC)
O teste de repetições máximas no leg press foi realizado para avaliar a RML
nos momentos pré e pós 21 dias de suplementação e após 28 dias de
suplementação (durante o processo de recuperação muscular (24, 48, e 72 h) após
a sessão de exercício resistido). O protocolo consistiu de 3 séries até a falha
muscular a 60% de 1RM, com intervalo de 2 minutos entre as séries. O teste foi
finalizado quando o indivíduo atingiu a falha concêntrica. A cadência do movimento
(1 segundo excêntrica : 1 segundo concêntrica) foi controlada por um metrônomo.
Antes de iniciar o teste foi realizado um aquecimento geral de 10 minutos em esteira
ergométrica a uma velocidade de ~10 km/horas. Durante o teste os indivíduos foram
continuamente monitorados e encorajados verbalmente pelo avaliador. O volume
total de carga (VTC - indicador de capacidade de trabalho muscular) foi determinada
pela seguinte equação: VTC = carga para 60% 1RM x número total de repetições no
teste de fadiga).
Dor muscular
O índice de dor muscular foi avaliada imediatamente após a sessão de treino
e testes de fadiga, por meio de uma escala visual analógica (EVA) (14). A escala é
representada por uma linha reta de 10 cm, na qual 1 ponto indica pouca ou
nenhuma dor e 10 pontos indica dor extrema. Os participantes foram orientados a
apalpar suavemente o ventre do músculo vasto lateral e assinalar na escala o ponto
que representava a intensidade da dor sentida naquele momento (Anexo B).
Percepção subjetiva de esforço
A percepção subjetiva de esforço (PSE) foi avaliada imediatamente após os
testes de fadiga, por meio da escala OMNI-RES (15). A escala é representada por
uma linha com 10 pontos, na qual “0” indica nenhum esforço (muito fácil) e “10”
indica esforço máximo (extremamente difícil) e observa-se que a PSE é um modo
simples, válido e confiável para avaliação da intensidade dos exercícios (16,17). Os
participantes foram instruídos a indicar na escala OMNI-RES o número que
46
representava a sensação de esforço para realizar o teste de Fadiga. Antes de iniciar
o estudo todos os participantes foram familiarizados com a escala OMNI (Anexo C).
Análise de lactato
Amostras de sangue venoso da veia antecubital foram coletadas para
dosagem das concentrações séricas de lactato nos momentos pré e pós exercício, e
imediatamente pré-testes de fadiga durante o período de recuperação. Todas as
análises foram realizadas em um laboratório equipado com sistemas automatizados
usando kits comerciais para cinética.
Análise estatística
Para análise estatística dos resultados foi utilizado o software SPSS (versão
20.0; Chicago, IL, USA). A normalidade e homogeneidade das medidas foram
testadas pelos testes de Shapiro-Wilk e Levene, respectivamente. As variáveis
independentes foram os grupos experimentais (Placebo e β-alanina), enquanto as
variáveis dependentes foram: 1RM, RML (número de repetições), PSE, dor
muscular, lactato e consumo alimentar. Os dados basais foram avaliados pelo teste t
não pareado. Testes de ANOVA two-way (grupo x tempo) para medidas repetidas
foram realizados para avaliar as mudanças ao longo do tempo e entre os grupos
para todas as variáveis dependentes. A violação da esfericidade foi ajustada por
Greenhouse–Geisser. As diferenças específicas entre os grupos foram detectadas
pelo teste post-hoc de Bonferroni. Os valores são expressos como média ± desvio-
padrão. O nível de significância α foi de 0,05.
47
RESULTADOS
Características basais dos participantes
As características basais dos participantes são mostradas na Tabela 1. Não
houve diferença significante entre os grupos experimentais.
Tabela 1. Características basais dos grupos experimentais
β-alanina Placebo
Idade (anos) 22.2 ± 2.9 22.1 ± 6.1
Massa corporal (kg) 71.9 ± 14.4 71.4 ± 9.0
Altura (cm) 167.9 ± 7.3 169.2 ± 6.3
IMC (kg/m2) 25.5 ± 5.1 24.9 ± 2.7
Valores expressos em média ± desvio padrão. IMC: Índice de
massa corporal. Não houve diferença significante entre os
grupos experimentais.
48
Consumo alimentar
O consumo de macronutrientes dos grupos experimentais realizado através
de um recordatório alimentar durante a primeira e última semanas do experimento é
mostrado na Tabela 2. Nenhuma diferença significante (P > 0,05) foi observada no
consumo de carboidratos, proteínas e lipídios entre os grupos β-alanina e Placebo, e
ambos os grupos consumiram uma quantidade suficiente de macronutrientes.
Tabela 2. Consumo de macronutrientes durante a primeira
(dias 1, 2 e 3) e última semana (dias 28, 29 e 30) do
experimento entre os grupos β-alanina e Placebo.
β-alanina Placebo
Proteína, g/kg/d
Semana 1 1,4 ± 0,6 1,0 ± 0,6
Semana 4 1,1 ± 0,3 0,9 ± 0,4
Carboidrato, g/kg/d
Semana 1 3,3 ± 1,8 2,9 ± 1,2
Semana 4 3,0 ± 1,7 2,7 ± 1,0
Lipídios, g/kg/d
Semana 1 0,7 ± 0.3 0,7 ± 0,3
Semana 4 0,8 ± 0,3 0,6 ± 0,3
Energia total, kcal
Semana 1 1725.,2 ± 607,5 1507,1 ± 619,5
Semana 4 1597,7 ± 493,1 1377,4 ± 458,7
Valores são expresso em média ± DP. Não houve
diferença significante (P > 0,05) sobre o tempo e entre os
grupos.
49
Força dinâmica máxima (1RM) e volume total de carga (VTC) após 21 dias de suplementação.
Os dados de 1RM e VTC são mostrados na figura 5. Nenhuma diferença
significante (P > 0,05) foi observada entre os grupos β-alanina e Placebo, nos
momentos pré e pós suplementação.
Figura 5. Força dinâmica máxima (1RM) e volume total de carga (VTC) após 21 dias de suplementação nos grupos Placebo e β-alanina. Valores expressos em média ± DP.
50
Resistência muscular localizada (RML) após 21 dias de suplementação.
Os dados de RML (número de repetições) após 21 dias de suplementação
são mostrados na figura 6. Houve uma significante (P < 0,05) redução no número de
repetições entre as séries (S1, S2 e S3) durante o teste de fadiga, nos momentos
pré e pós suplementação. No entanto, nenhuma diferença significante (P > 0,05) foi
observada entre os grupos β-alanina e Placebo. O número total de repetições para
as 3 séries foi similar (P > 0,05) entre os grupos experimentais. Ambos os grupos
atingiram máximo esforço no teste de fadiga (média PSE: 9,7), indicando que o teste
foi adequado para avaliar a função muscular.
Figura 6. Número total de repetições durante o teste de fadiga após 21 dias de suplementação nos grupos Placebo e β-alanina. S, série; PSE, percepção subjetiva de esforço. Valores expressos em média ± DP. Letras diferentes indicam diferença significante (P < 0,05).
51
Resistência muscular localizada (RML) durante a recuperação do exercício resistido após 28 dias de suplementação.
Os dados de RML (número de repetições) durante a recuperação do
exercício resistido (24, 48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação
são mostrados na figura 7. Houve uma significante (P < 0,05) redução no número de
repetições entre as séries (S1, S2 e S3) durante os testes de fadiga nos momentos
24, 48 e 72 h de recuperação. No entanto, nenhuma diferença significante (P > 0,05)
foi observada entre os grupos β-alanina e Placebo. O número total de repetições
para as 3 séries foi estatisticamente (P < 0,05) maior nos momentos 48 e 72 h
comparados ao momento 24 h, com nenhuma diferença (P > 0,05) entre os grupos.
Ambos os grupos atingiram máximo esforço no teste de fadiga (média PSE: 9,7),
indicando que o teste foi adequado para avaliar a função muscular.
Figura 7. Número total de repetições no teste de fadiga durante a recuperação do exercício resistido (24, 48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação. S, série; PSE, percepção subjetiva de esforço. Valores expressos em média ± DP. Letras diferentes indicam diferença significante (P < 0,05).
52
Índice de dor muscular durante a recuperação do exercício resistido após 28
dias de suplementação.
O índice de dor muscular durante a recuperação do exercício resistido (24,
48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação é mostrado na figura 8.
Houve uma significante (P < 0,05) redução no índice de dor muscular após 72 h de
recuperação, com nenhuma diferença significante (P > 0,05) entre os grupos β-
alanina e Placebo.
Figura 8. Índice de dor muscular durante a recuperação do exercício resistido (24, 48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação nos grupos Placebo e β-alanina. Valores expressos em média ± DP. aP < 0,05 comparado aos momentos 24 e 48 h.
53
Níveis de lactato durante a recuperação do exercício resistido (24, 48 e 72 h
após a sessão) após 28 dias de suplementação.
Os níveis de lactato durante a recuperação do exercício resistido (24, 48 e 72
h após a sessão) após 28 dias de suplementação são mostrados na figura 9. Houve
um similar e significante (P < 0,05) aumento nos níveis de lactato entre os grupos β-
alanina e Placebo, imediatamente após a sessão de exercício resistido. Os níveis de
lactato retornaram ao basal após 24 h d de recuperação, com nenhuma diferença
significante (P > 0,05) entre os grupos experimentais.
Figura 9. Níveis de lactato pré e pós, e durante a recuperação do exercício resistido (24, 48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação nos grupos Placebo e β-alanina. Valores expressos em média ± DP. aP < 0,05 comparado aos momentos Pré, 24, 48 e 72 h.
54
DISCUSSÃO
O objetivo deste estudo foi investigar os possíveis efeitos da suplementação
crônica de β-alanina sobre o processo de recuperação muscular após uma sessão
de exercício resistido de alta intensidade em indivíduos adultos jovens não
treinados. Considerando as propriedades fisiológicas e ergogênicas da β-alanina
7,10,18,19,20, testou-se a hipótese de que a suplementação de β-alanina por um período
de 4 semanas poderia reduzir os níveis de H+ intramuscular e, consequentemente,
atenuar a dor e melhorar a função muscular durante a recuperação do exercício
resistido comparada a suplementação de placebo. Além disso, foi avaliado se a
suplementação de β-alanina por um período de 21 dias poderia aumentar a força
dinâmica máxima (1RM), volume total de carga (VTC) e resistência muscular
localizada (RML) do músculo quadríceps comparada a suplementação de placebo.
Nossos resultados demostraram que a suplementação de β-alanina por um
período de 21 dias não promoveu qualquer efeito benefício sobre o 1RM, VTC e
RML. Além disso, nenhum efeito adicional foi encontrado sobre a função muscular
(dor muscular, níveis de lactato e RML) durante o processo de recuperação do
exercício resistido (24, 48 e 72 h após a sessão) após 28 dias de suplementação.
Nossos resultados são consistentes com prévios estudos12,21,22,23, que
demonstraram nenhum efeito da β-alanina sobre a força e resistência muscular,
indicando que a suplementação de β-alanina pode não ser eficaz para aumentar o
desempenho muscular em exercícios de alta intensidade. Todavia, prévios estudos
envolvendo indivíduos treinados demonstraram um aumento do desempenho físico
após a suplementação de β-alanina7,10,11,19,20. Várias possibilidades poderiam
explicar as diferenças nos resultados destes estudos: 1) o tempo de suplementação
(>2 meses)11,20 ; 2) o nível de treinamento dos indivíduos, uma vez que a
concentração de carnosina intramuscular é maior em sujeitos treinados7,19 ; 3) o
protocolo de teste aplicado (exercícios intermitentes máximos, com duração > 60
segundos) 10,18,19,20 ; 4) o uso de uma dose maior de β-alanina (> 6,4 g/dia), ou 5) a
combinação de suplementos (ex: creatina + β-alanina)18. Portanto, é provável que
os efeitos benéficos da β-alanina sejam dependentes da dose, período de
suplementação, nível de treinamento e protocolo de exercícios, indicando que este
suplemento pode não ser adequado para todas as populações.
55
É bem estabelecido que a carnosina pode atuar como um “tampão” nas
fibras musculares, reduzindo o acúmulo de íons H+ produzidos durante atividades de
alta intensidade 2,24. Considerando que a β-alanina pode se combinar com a histidina
para formar a carnosina23,24 deveria ser esperado uma redução da fadiga e
consequente melhora da função muscular (dor, nível de lactato e número de
repetições máximas) durante o período de recuperação (24, 48 e 72 h) do exercício
resistido. No entanto, nossos resultados não confirmam tal hipótese, e são
consistentes com o estudo de Hoffman et al., 2008, que demonstraram nenhum
efeito benéfico da β-alanina sobre os níveis de fadiga muscular no teste de potência
anaeróbica (wingate e sprints) em jogadores de futebol. Por outro lado, Derave et al.,
2007 demonstraram redução da fadiga após testes isocinéticos (30 repetições de
extensão de joelho, com intensidade a 45% da contração isométrica máxima) após
suplementação de β-Alanina. Uma possível explicação para a falta de efeito em
nosso estudo e de Hoffman et al. (2008) poderia ser o curto período de
suplementação (~30 dias) e a baixa dose de β-alanina (4,5 g/dia), sugerindo que
períodos mais longos e doses maiores sejam utilizadas no contexto prático.
Algumas limitações deste estudo devem ser mencionadas: (1)
primeiramente, não realizamos biópsias musculares para analisar possíveis
marcadores teciduais de regeneração muscular; (2) não utilizamos a técnica de
ressonância magnética para quantificar as concentrações de carnosina
intramuscular; (3) não houve controle do consumo alimentar ao longo do estudo e
(4) não foi realizado comparações entre homens e mulheres. Estas limitações serão
evitadas em futuros estudos.
Em conclusão, nossos resultados demonstram que a suplementação crônica
de β-alanina, de acordo com o protocolo adotado, não melhora a força, resistência e
recuperação muscular após o exercício resistido em indivíduos adultos jovens não
treinados. Portanto, ainda parece prematuro recomendar este suplemento como
potencial recurso ergogênico para melhorar a função muscular durante a
recuperação do exercício resistido. Futuros estudos serão necessários para
confirmar a eficácia da β-alanina durante períodos mais prolongados de
suplementação e doses mais elevadas, em indivíduos treinados e não treinados.
56
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59
ANEXOS
60
ANEXO A – Recordatório Alimentar
61
ANEXO B – Escala Visual Analógica
62
ANEXO C – Escala de Esforço Subjetivo - OMNI
