CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR – LAUREATE
INTERNATIONAL UNIVERSITIES CURSO DE NUTRIÇÃO
APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTIVA
PETER LUNDGREN
RIO DE JANEIRO 2017
CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR – LAUREATE
INTERNACIONAL UNIVERSITIES CURSO DE NUTRIÇÃO
APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTIVA
PETER LUNDGREN
Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Curso de Nutrição do Centro Universitário IBMR/Laureate International Universities, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Bacharel em Nutrição Orientadora: Fernanda Neves Pinto
RIO DE JANEIRO 2017
PETER LUNDGREN
APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTICA
Banca examinadora composta para defesa de Trabalho de Conclusão de Curso para obtenção do grau de Bacharel em Nutrição. Aprovado em: _______de______________________de________ Orientadora:__________________________________________ Membro Avaliador:_____________________________________ RIO DE JANEIRO 2017
PETER, Peter Lundgren. Aplicação de precursores nutricionais de óxido nítrico na prática esportiva. Rio de Janeiro, 2017, 32p. Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Nutrição, Centro Universitário IBMR/Laureate International Universities.
RESUMO
A prática esportiva tem sido valorizada por vertentes relacionadas a qualidade de vida, performance e prevenção de doenças crônicas degenerativas, processos estes que dependem concomitante da intervenção nutricional. Este estudo tem por finalidade investigar sobre o uso de precursores do óxido nítrico via alimentação ou suplementação sobre o desempenho esportivo aeróbio em atletas de alto rendimento ou desportistas. O presente estudo configura uma revisão de literatura elaborada a partir da compilação de artigos científicos, livros, sites publicados no período entre a década de 90 aos dias atuais. A essência deste estudo é determinar a importância do papel do óxido nítrico e sua eficácia dentro da prática esportiva com os resultados obtidos pelos estudos de teste laboratorias. Dos estudos explorados neste trabalho revelaram uma uma melhor eficiência e obtenção de dados satisfatórios dos atletas que fizeram experimentos ultilizando via alimentação ou suplementação o aminoácido L-citrulina e o nitrato como um fitoquímico em relação ao uso do aminoácido L-arginina.
LISTA DE SIGLAS
ATP – Adenosina trifosfato
BH4 – Tetrahidrobiopepterina
cNOS – NO-sintase constituiva
eNOS – Óxido Nítrico Sintase endotelial
FMN – Flaviva mononucleotídeo
GC – Guanilato ciclase
GCa – Guanilato ciclase ativa
GMPc - Guanosina monofosfato cíclica
GTP – Guanosina trifosfato
ICAM – Molécula de adesão intracelular
iNOS – Óxido Nítrico Sintase induzível
IP3 – Inositol trifosfato
MCP-1 – Proteína quimiotática de monócitos
MPB – Proteína básica de mielina
NADPH – Fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida e adenina
nNOS – Óxido Nítrico Sintase tipo I ou neuronal
NO - Óxido Nítrico
NOS – Óxido Nítrico Sintase
PADs – Deiminases peptidilarginina
PCr – Fosfocreatina
PDGF – Fator de crescimento derivado das plaquetas
VCAM-1 – Molécula de adesão celular
VO2 – Volume de Oxigênio
MPB – Proteína básica de mielina
SOD – Superóxido dismutase
FAD – Flavina adenina dinucleotídeo
GCs – Guanilato ciclase solúvel
SUMÁRIO
1. Introdução………………………………………………………………….......... 6
2. Objetivos………………………………………………………………………… 8
2.1 Objetivo geral………………………………………………………………….8
2.2 Objetivo específico…………………………………………………………....8
3 Material e métodos……………………………………………………………….....9
4 Revisão de literatura…………………………………………………............ 10
4.1 Óxido nítrico……………………………………………………………………10
4.1.1 Mecanismo de síntese e inibição do óxido nítrico………………….......12
4.1.2 Funções e alvos de ação do óxido nítrico.............................................15
4.2 Precursores nutricionais do óxido nítrico..................................................16
4.2.1 L-arginina...............................................................................16
4.2.2 L-citrulina...............................................................................17
4.2.3 Nitrato.....................................................................................18
4.3 Suplementação dos precursores do óxido nítrico no esporte................19
5. Considerações finais................................................................................29
6. Referências bibliográficas.............................................................................30
6
1- INTRODUÇÃO
A atividade física, como também a prática esportiva, têm sido valorizadas, por
vertentes relacionadas diretamente na qualidade de vida e buscam minimizar os
danos a saúde (SCHWARTZ et al., 2003).
Embora o grande número de informações a respeito do quão saudável é,
percebe-se uma permanência baixa das pessoas em certas atividades durante muito
tempo e por consequência acabam a desprezá-la sem vivenciá-la e ter os efeitos
benéficos desta a longo prazo. Informações a respeito da saúde, corpo e
movimento, leva a um aumento de interesse na procura de exercícios físicos, mas
não necessariamente dos mesmos (SANTOS et al., 2006).
Na década de 90, a relevância da prática de exercício físico regular na
prevenção e tratamento de doenças, em especial as cardiovasculares, foi
destacada. Entretanto, os benefícios relacionados ao exercício físico eram
desconhecidos. A partir da descoberta da molécula de óxido nítrico, estudos foram
realizados avaliando-se o efeito do exercício físico sobre as células endoteliais, a
produção de fatores relaxantes e a associação com os efeitos benéficos produzidos
pelo exercício (KINGWELL, 2000).
Os processos fisiológicos envolvidos pela molécula denominada de óxido
nítrico, possuem funções que vão desde a neurotransmissão, contração muscular,
metabolismo energético, respiração mitocondrial, inibição da agregação plaquetária,
controle da pressão arterial, fluxo sanguíneo, vasodilatação, modulação do estado
inflamatório, quimiotaxia, importante mediador citotóxico de células imunes, além de
propriedades bactericidas, como mensageiro intercelular (KATZUNG, 2006;
COOPER, 2007; YUAN et al., 2009).
Na proteção da hipertensão arterial, ateroesclerose, doença arterial coronariana
e nas patologias tromboembólicas, a ação do óxido nítrico mostra-se importante
(MCARDLE et al., 2003).
Os estudos que nortearam este trabalho, dizem respeito a a ação dos
precursores de óxido nítrico no organismo do atleta/esportista, abrangendo seus
efeitos bioquímicos e metabólicos e a fisiologia do exercício. O propósito deste
trabalho é identificar os benefícios da ingestão de precursores de óxido nítrico via
7 alimentação ou suplementação sobre o desempenho físico aeróbico em atletas de
alto rendimento ou desportistas, assim como as estratégias nutricionais que visam
aumentar a produção endógena de óxido nítrico.
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2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Analisar os efeitos dos precursores nutricionais de óxido nítrico no
desempenho esportivo
2.2 Objetivos específicos
ü Descrever o papel metabólico do óxido nítrico no corpo humano;
ü Analisar o mecanismo de ação do óxido nítrico no rendimento esportivo;
ü Descrever quais precursores nutricionais do óxido nítrico;
ü Estabelecer estratégias para suplementação de precursores de óxido nítrico;
ü Avaliar efeitos do consumo de precursores de óxido nítrico na prática
esportiva.
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3 MATERIAL E MÉTODOS
O presente estudo configura uma revisão de literatura elaborada a partir da
compilação de artigos científicos, livros, sites publicados entre 1990 e 2017,
indexados em português e inglês nas bases de dados, PubMed e SciELO,
utilizando-se os descritores: Óxido Nítrico, Nitrato, L-citrulina, L-arginina nos idiomas
em português e em inglês.
Como critério de exclusão livros, artigos científicos, revistas e periódicos que
não se encaixem no tema proposto, com dados anteriores a 1990 e em outros
idiomas.
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4 REVISÃO DA LITERATURA
4.1 Óxido Nítrico
O óxido nítrico é uma molécula relevante no corpo humano, desempenha as
seguintes funções: aumento do fluxo sanguíneo, modulação da pressão arterial,
sinalização celular, contratibilidade muscular, metabolismo energético, respiração
mitocondrial, inibição da agregação plaquetária e também atua como protetor do
miocárdio contra infartos (COOPER, 2007; BLACKWELL et al.,2015).
A produção do óxido nítrico é mediada através das células endoteliais
assumindo papel importante no processo de relaxamento do vaso sanguíneo no
aspecto fisiológico. Quando receptores de membrana das células endoteliais são
acionados por estímulos solúveis como acetilcolina, bradicinina, adenosina difosfato,
substância P, serotonina ou quando há uma elevação da cinética do atrito fornecido
pelas células circulantes sobre a camada endotelial (shear-stress), ativa-se a óxido
nítrico sintase endotelial, presente nestas células e consequentemente a produção
de NO (BUSCONI et al., 1993 ; DUSSE et al., 2003).
A óxido nítrico sintase endotelial situa-se na membrana da célula endotelial,
favorecendo o aumento das quantidades de NO próximo à camada muscular do
endotélio e às células sanguíneas circulantes. Em contrapartida há agonistas como
a bracidina, que acarreta a fosforilação da e-NOS e ocasiona sua translocação para
o citosol, mecanismo que possui atuação na regulação da produção de NO
(BUSCONI et al., 1993 ; DUSSE et al., 2003).
A produção do NO na célula endotelial espalha-se para a célula muscular e o
lúmen, a difusão é rápida e fácil, pois esta molécula é inserida em outras células, por
causa do seu tamanho reduzido e de sua afinidade lipofílica. No interior da célula
muscular o NO associa-se ao ferro do grupo heme da enzima guanilato ciclase (GC)
em sua forma inativa, tornando-a ativa (GCa). A GCa catalisa a saída de dois
grupamentos: fosfato da molécula de guanosina trifosfato (GTP), que leva à
formação de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), sendo este sistema GC-GMPc
de importância relevante para a atuação do NO (SNYDER et al., 1990 ; DUSSE et
al., 2003).
A elevação de GMPc na célula muscular desempenha um papel de
11 relaxamento celular, mecanismo que diminua a entrada de cálcio para o meio
intracelular e é responsável pela inibição da liberação de cálcio do retículo
endoplasmático e o aumento do sequestro para o retículo endoplasmático
(GEWALTIG et al., 2002 ; DUSSE et al., 2003).
O óxido nítrico liberado na corrente sanguínea pode penetrar nas plaquetas,
especialmente as que se encontram alinhadas à parede do vaso sanguíneo ou nos
glóbulos vermelhos. No interior das plaquetas, de modo semelhante à célula
muscular, o NO promove o aumento de GMPc e consequentemente a diminuição do
cálcio livre (WOLIN, 2000). As plaquetas humanas possuem e-NOS e são também
produtoras de NO, importante na homeostase plaquetária (VASTA et al., 1995 ;
DUSSE et al., 2003).
A eliminação do óxido nítrico dá-se pela mesma afinidade que o NO possui
pela hemácia, neste caso sua eliminação ocorre através da reação de oxidação com
o ferro presente na hemoglobina, tanto oxigenada (Hb-O2) quanto desoxigenada.
Como nas seguintes reações químicas de eliminação de NO, Hb-O2 + NO
Metemoglobina (metHb) + NO3- , Hb + NO Nitrosil-hemoglobina (NO-Hb) e NO-Hb +
O2 MetHb + NO3- (WOLIN, 2000).
O óxido nítrico mediada a ativação da enzima óxido nítrico sintase induzível
(iNOS) que possui característica à ativação da óxido nítrico sintase induzível (iNOS)
possuindo característica citotóxica e citostática, causando a destruição de
microrganismos, parasitas e células tumorais. A citotoxicidade do NO resulta da sua
atuação direta ou da sua reação com outros componentes liberados durante o
processo de inflamação. A ação direta do NO está relacionada com metais,
especialmente o ferro, presente nas enzimas do seu alvo. Deste modo são
inativadas enzimas essências para o ciclo de Krebs, para a cadeia de transporte de
elétrons, a síntese de DNA e para o mecanismo de proliferação celular (JAMES,
1995 ; DUSSE et al., 2003).
Nos processos infecciosos, células ativadas como macrófagos, neutrófilos e
células endoteliais secretam óxido nítrico e substâncias reativas do oxigênio e a
ação citotóxica indireta do NO tem sua reação com intermediários do oxigênio. Da
ação tóxica de NO e do ânion superóxido forma-se o peroxinitrito, um oxidante de
12 proteínas. O peroxinitrito também pode estar na forma de íon hidrogênio, formando o
hidroxil, potencializando a ação tóxica do óxido nítrico e do oxigênio (BECKMAN et
al., 1996 ; DUSSE et al., 2003).
A toxicidade do óxido nítrico nas células produtoras e em suas células
vizinhas, geram aumento de NO prejudicial a célula, gerando a toxicidade celular e
ocasionando condições patológicas como asma, artrite reumatoide, lesões
ateroscleróticas, tuberculose, esclerose múltipla, Alzheimer e gastrite induzida pela
bactéria Helicobacter pylori (HAMID et al., 1993 ; SAKURAI et al., 1995 ; BAGASRA
et al., 1995 ; NICHOLSON, 1996 ; BUTTERY et al., 1996 ; VODOVOTZ et al., 1996 ;
MANNICK, 1996 ; DUSSE et al., 2003).
4.1.1 Mecanismo de síntese e inibição do óxido nítrico
A biossíntese do NO é a função mais importante do metabolismo da L-
arginina no organismo, que é formado desde o nitrogênio da guanidina presente na
L-arginina, com a ação catalítica da enzima óxido nítrico sintase, gerando a L-
citrulina (LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).
A síntese do NO é mediada pela enzima óxido nítrico sintase (NOS) ao ativar
esta enzima desencadeia todo o processo da formação de NO, assim tem-se duas
isoformas: a isoforma constitutiva e a induzível, encontram-se no endotélio e nos
neurônios as isoformas constitutivas: óxido nítrico sintase constitutiva (cNOS)
denominadas de óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e óxido nítrico sintase
neuronal (nNOS). A isoforma nNOS é encontrada no cérebro, na medula espinhal,
nos gânglios simpáticos, em glândulas adrenais, nos neurônios nitrérgicos e em
outras estruturas, como células epiteliais de pulmões, útero e estômago, células da
mácula densa do rim, células da ilhota pancreática e do músculo esquelético
(LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).
A isoforma eNOS, tem associação com a membrana das células endoteliais,
regulando o tônus da célula muscular lisa vascular com a adesão e agregação
plaquetária. A eNOS é encontrada em sinciciotrofoblastos, células epiteliais
tubulares do rim, células intersticiais do cólon e hipocampo. Estas encontram-se nas
células e são estimuladas pela cascata bioquímica, podendo ser dependente
13 ou independente de íons de cálcio (Ca2+). Para a ativação da NOS constitutiva faz-
se necessária a elevação de íons Ca2+ nas células endoteliais, a eNOS e nNOS
requerem um doador de elétron, a nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato
reduzida (NADPH), e co-fatores como a flavina adenina dinucleotídeo (FAD), a
flavina mononucleotídeo (FMN) e a tetrabiopepterina (BH4), (VANHOUTTE 2003 ;
ZAGO et al., 2006).
A isoforma induzível óxido nítrico sintase induzível (iNOS) é estimulada a
partir de alguns fatores patológicos como: lipopolissacarídeos bacterianos (LPS),
citocinas, incluindo a interleucina-1, endotoxinas e fator de necrose tumoral, e são
independentes de ions Ca2+. A isoformo iNOS é expressa em tipos celulares
incluindo macrófagos, linfócitos, neutrófilos, eosinófilos, células de Kupffer,
hepatócitos e células epiteliais. A diferença entre a NOS constitutiva e a induzível é
que a iNOS é capaz de liberar quantidades de NO por períodos longos, podendo
gerar alguns efeitos adversos, produzindo respostas tóxicas ao corpo e a cNOS
produz menos quantidades de NO. As isoformas têm diferenças, embora ambas
atuem no processo de catalisação e oxidação do átomo de nitrogênio terminal do
grupamento guanidino da L-arginina, formando quantidades equimolares de NO e L-
citrulina (LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).
A ativação da NOS é mediada pelas células endoteliais, que é gerada a partir
de estímulos químicos e físicos. Os estímulos químicos são originados da interação
de agonistas endógenos/exógenos com receptores específicos presentes nas
células endoteliais, como a acetilcolina, o ATP, e a bradicinina. A interação agonista-
receptor, na célula endotelial, promove a formação de inositol trifosfato (IP3) que
induz a liberação de íons Ca2+ do retículo endoplasmático, aumentando os níveis de
Ca2+ intracelular, formando o complexo cálcio-calmodulina, ativando a enzima NOS
que atua na L-arginina, formando o NO através do endotélio (MONCADA 1997 ;
ZAGO et al., 2006).
O estímulo físico é feito pela força que o sangue atua sobre a parede das
artérias denominada força de atrito, ou shear stress. O mecanismo na qual o shear
stress estimula a síntese de NO ainda não está completamente esclarecido. Sabe-se
que as células endoteliais possuem mecanorreceptores, que ativam diretamente as
proteínas G, os canais iônicos e as enzimas do grupo das proteínas quinases e
14 fosfatases e promovem a interação de segundos mensageiros e desencadeando
uma cascata de reações químicas, envolvendo a participação dos íons de cálcio, até
a vasodilatação. Deste modo as células endoteliais respondem às alterações tanto
dos estímulos físicos shear stress, como aos estímulos químicos, exercendo a
síntese e a liberação de substâncias vasoativas (JO et al., 2005 ; ZAGO et al.,
2006).
O óxido nítrico propaga-se da célula geradora para as células endoteliais e
para a musculatura lisa do vaso sanguíneo, na célula muscular lisa, o NO irá ativar
uma enzima catalítica, a guanilato ciclase solúvel (GCs). Esta ativação é
denominada de acoplamento do NO com o grupamento heme desta enzima sítio
receptor, formando o monofosfato de guanosina cíclico (GMPc), oriundo do
trifosfato de guanosina (GTP). A formação do GMPc promove a ativação da bomba
de cálcio dentro da célula muscular lisa, reduzindo as concentrações de cálcio
intracelular e promove redução do tonus vascular. Mecanismos gerados pela via
NO/GMPc induz vasodilatação, inclui inibição da geração de IP3 na musculatura lisa
e ocorre a desfosforilação da cadeia leve de miosina, inibição do influxo de Ca2+,
ativação de proteínas quinases, estimulação da Ca2+-ATPase de membrana e
abertura de canais de potássio (MCARDLE et al.,2003 ; ZAGO et al., 2006).
O aumento intracelular de GMPc leva ao relaxamento do músculo liso e
consequentemente a a vasodilatação. Nas plaquetas, a formação de GMPc inibe a
agregação plaquetária, justificando-se o mecanismo do NO. Nos rins inicia o
aumento da excreção de sódio renal e em consequência perda de água e menor
volume de sangue (VANHOUTTE et al., 1993 ; ZAGO et al., 2006).
Os íons Ca2+ desempenham a função no controle do tônus vascular. Como a
musculatura lisa não possui a troponina, proteína reguladora presente no músculo
esquelético, que é ativada pelos íons Ca2+ para promover a contração muscular da
musculatura lisa ocorre devido à combinação entre o cálcio e a calmodulina. Essa
combinação ativa uma enzima fosforilativa, a miosina quinase, que tem a atuação de
fosforilar as cadeias leves da miosina, adquirindo a capacidade de se fixar ao
filamento de actina e realizar a contração muscular. A diminuição da concentração
de Ca2+ impede a combinação cálcio/calmodulina, gerando um relaxamento da
musculatura lisa vascular e a conseqüente vasodilatação (WEBB 2003 ; ZAGO et al.,
15 2006).
As isoformas de NOS podem ser impedidas por formas parecidas da arginina,
como a NG-monometil-L-arginina (L-NMMA), N-imino-etil-L- ornitina (L-NIO), NG-
amino-L-arginina (L-NAA), NG-nitro- L-arginina (L-NA) e o metil éster
correspondente, o NG-nitro-L-arginina-metil-éster (L-Name), aminoguanidina
apresenta característica inibitória para i-NOS, estes correspondentes competem com
a L-arginina e atuam como inibidores estereoespecíficos dá NOS (SZABÓ 1995 ;
DUSSE et al., 2003).
4.1.2 Funções e alvos de ação do óxido nítrico
A manutenção do tônus vascular é regulado constantemente por quantidades
baixas de NO que são liberadas no endotélio a partir de células circulantes que
provocam o atrito no vaso sanguíneo (shear-stress), resultado disto uma discreta
vasodilatação. Além disto, pressão sanguínea e fluxo pulsátil favorecem para
regulação da liberação de NO em condições fisiológicas normais. O estudo de
Lüscher et al. (1995) mostra que a inibição da produção de NO endogenamente
resulta em uma elevação considerável na pressão arterial.
A prevenção da agregação plaquetária nota-se pelo aumento da GMPc e da
diminuição do cálcio intraplaquetário no estudo de acordo com. O endotélio vascular
recebe a adesão de neutrófilos sendo este um agravador importante para a
formação patológica da aterosclerose. Esta adesão dos neutrófilos depende da
expressão de moléculas de adesão na superfície da célula endotelial, como a
molécula de adesão da célula vascular (VCAM-1), a proteína quimiotática de
monócitos (MCP-1) e a molécula de adesão intracelular (ICAM), como também a
selectina e as citocinas. Quando há um aumento oxidativo celular endotelial há
expressão destas moléculas. Doadores de NO conferem potentes inibidores da
adesão de monócitos e neutrófilos à camada endotelial (VASTA el al., 1995; DUSSE
et al., 2003).
O crescimento endotelial vascular da camada muscular possui um papel-
chave no estreitamento da luz vascular. Este estímulo proliferativo é o fator de
crescimento derivado das plaquetas (PDGF). Nesta situação, as células oriundas da
16 camada muscular apresentam alterações cruciais em sua função , como perda da
atividade contrátil. Estudos apresentam que o NO produzido pelo endotélio vascular
ou a partir de doadores exógenos é capaz de inibir a proliferação dessa camada
muscular, porém o mecanismo de atividade antiproliferativa não está esclarecido
(KOJDA et al., 2002 ; DUSSE et al., 2003).
O estresse oxidativo do endotélio favorece para as patologias
tromboembólicas. Sendo o NO gerado pela e-NOS induz a produção da enzima
superóxido dismutase (SOD), na camada muscular do vaso sanguíneo e
extracelular, reduzindo o oxigênio biodisponível e, por consequência, a produção de
peroxinitrito. O NO também estimula a síntese de ferritina, que se liga aos íons de
ferro livres e previne a geração de oxigênio. Embora, na presença da placa
aterosclerótica, os macrófagos ativados produzem oxigênio, expressam a i-NOS e
produzem óxido nítrico. Deste modo, são gerados peroxinitrito e hidroxila,
comprometendo mais a integridade tissular, sendo favorável para a ativação da
coagulação e contribuindo para a obstrução vascular (WOLIN, 2000 ; DUSSE et al.,
2003).
4.2 Precursores nutricionais do óxido nítrico
4.2.1 L-arginina
A L-arginina é um aminoácido condicionalmente essencial sendo o substrato
para a síntese de óxido nítrico que é responsável pela geração do cofator NO. Está
diretamente envolvido na vasodilatação dependente do endotélio e na regulação de
mecanismos do sistema cardiovascular. A suplementação ou a ingestão de
alimentos fontes de L-arginina, traz benefícios a a saúde humana, modulando a
hipertensão arterial sistêmica e redução da pressão arterial (SHARMA et al., 2009).
O aminoácido L-arginina passa por processos naturais presentes em nosso
organismo e o processo de relevância a ser citado é como aumenta a
biodisponibilidade deste aminoácido até suas enzimas correspondentes, chamadas
de óxido nítrico sintase (NOS). Na suplementação via oral proveniente da L-arginina
ao cair em nosso sistema gastrinstestinal ocorre dois sistemas chamados de pré-
sistêmicos e sistêmicos, processos de eliminação. A quantidade ingerida de L-
17 arginina por via oral é catabolizada em média 40% por bactérias intestinais e
arginases na primeira passagem. E mais de 10-15% de arginina sistêmico é
metabolizado pelo fígado (VAN DE POLL, 2007).
4.2.2 L-citrulina
A L-citrulina é um composto orgânico sendo classificada como um
aminoácido. Seu nome é originário da palavra citrullus vulgaris, palavra do Latim que
significa melancia. Sua fórmula química C6H13N3O3 sendo esta uma importante
substância intermediária no ciclo da uréia e seu produto final a amônia excretada.
Em sua estrutura química, a citrulina é produzida como uma enzima da produção do
óxido nítrico a partir da óxido nítrico sintase do aminoácido (HAINES et al., 2011).
O aminoácido L-ornitina junta a substancia carbamoil-fosfato é uma das
reações centrais no ciclo da uréia. Também é produzida do aminoácido L-arginina
um produto da família das NOS, que catalisam as reações da L-arginina. O
aminoácido L-arginina junto com a enzima tricohidina é responsável pela ocorrência
da primeira forma da arginina, oxidada em N-hidroxil-arginina, posteriormente
oxidada em L-citrulina, liberando o óxido nítrico (NELSON, 2000).
O aminoácido L-citrulina é caracterizado como co-fator na produção do óxido
nítrico e produto final da atividade das óxido nítrico sintase e também como a
resintese em L-arginina, sendo esta uma produção que é desencadeada através do
ciclo citrulina óxido nítrico. A administração via oral da L-citrulina é uma alternativa
positiva para aumentar a síntese de L-arginina através da óxido nítrico sintase. A L-
citrulina diferente da L-arginina não precisa ser metabolizada por arginases,
bactérias e a atividade da arginosucinato sintase, a enzima que começa o
metabolismo da L-citrulina é baixa sendo o aminoácido L-citrulina melhor absorvido
e aproveitado a nível de enterócitos. Através dos rins o aminoácido L-citrulina é
extraído para ser convertido em argininosuccinato e a L-arginina pelas enzimas
argininoinosuccinato liase (HAINES et al., 2011).
As proteínas possuem citrulina como resultado de uma modificação pós
tradução, estes resíduos de citrulina são codificados por uma família de enzimas
chamadas de deiminases peptidilarginina (PADs), transformando por reações
18 bioquímicas o aminoácido L-arginina em L-citrulina no processo chamado de
citrulinação. Estas proteínas que tem resíduos de citrulina incluem proteína básica
de mielina (MPB), flaggrina e entre outras proteínas de histonas, em quanto que
proteínas como fibrina e vimentina, são mais propícias à citrulinação durante a a
apotose e inflamação do tecido, como também a concentração cirúrgica de citrulina
é um biomarcador da funcionalidade intestinal (CREEN et al., 2000).
4.2.3 Nitrato
O nitrato e o nitrito foi considerado como um produto inerte do metabolismo
do óxido nítrico (NO), dados de estudos recentes apontam que o nitrato orgânico
(dietético) também serve como precursor de NO através do nitrato – nitrito “NO-
pathway” (LUNDBERG et al., 1994). O nitrato é classificado como um ânion de
fórmula química NO3 e massa molecular de 62.0049 g/mol. O mesmo tem
propriedades farmacológicas vasodilatadoras, usadas no tratamento da angina
pectoris e da disfunção erétil masculina (HOGG et al., 2005).
O efeito antianginoso possui dois mecanismos; primeiramente, o nitrato é
capaz de dilatar os vasos sanguíneos, permitindo maior chegada de sangue ao
miocárdio, como também diminui o trabalho e o esforço cardíaco ao reduzir a tensão
arterial periférica. Estes dois mecanismos de aumentar o calibre venoso e modular a
pressão arterial mantendo-a em níveis normais, contribuem com um suprimento
sanguíneo satisfatório para o coração. (GLADWIN et al., 2005).
Dentre os outros efeitos positivos do nitrato estão alívio da dor causada pela
angina pectoris, vasodilatação das coronárias e outros vasos sanguíneos. E os
efeitos adversos do uso excessivo do nitrato durante a gravidez por exemplo é
conhecido como (síndrome do bebê azul) e outros efeitos adversos como câncer
gástrico, hipotensão postural, dores de cabeça e perigo de choque. (PATEL et al.,
2005).
Os usos clínicos do nitrato são no tratamento da angina pectoris estável e
instável, no tratamento da insuficiência cardíaca aguda e crônica e também no
tratamento da disfunção erétil. (KIM-SHAPIRO et al., 2005).
19
4.3 Suplementação dos precursores do óxido nítrico no esporte
Em um estudo que avaliou a suplementação com o Nitrato foi mostrado que
este pode aumentar o desempenho em exercícios de longa duração. Pesquisas
recentes mostram que a ingestão do nitrato pode também aumentar a performance
em atletas recreacionais em tipos de exercícios intermitentes. Nesse estudo foi
estabelecida a suplementação de nitrato por 6 dias, o que se mostrou eficaz em
melhorar em jogadores de futebol treinados o desempenho em tipos de exercícios
intermitentes de alta intensidade. Participaram 22 jogadores masculinos de futebol
com idade média de 23 anos, altura 1,81 m e peso aproximado de 77 kg, com uma
experiência de jogo de 15 anos; durante um período de tempo 48 horas (2 dias) de
testes usando o método “Yo-Yo IRI1, sendo que uma parte dos atletas ingeriu suco
de beterraba concentrado como fonte de nitrato (140 ml; - 800 mg nitrato / dia e a
outra parte placebo, assim durante 6 dias subsequentes e 8 dias de ‘’lavagem’’ entre
os ensaios. A distância percorrida durante o Yo-Yo IR1 foi o principal parâmetro do
resultado, enquanto a frequência foi aferida constantemente ao longo do teste e
apenas uma amostra de sangue e saliva foi realizada antes do teste. Após 6 dias
contínuos do uso do suco de beterraba observou-se a elevação da concentração de
nitrato e nitrito plasmática e salivar em relação ao placebo. (P <0,001) e o
desempenho do teste Yo-Yo IR1 aumentado 3,4 ± 1,3% (de 1574 ± 47 para 1623 ±
48 m, p = 0,027). A média da luz de ferimento na BR (172 ± 2) vs. PLAtrial (175 ± 2;
p = 0,014) (NYAKAYIRU et al., 2017).
A ingestão dietética de nitrato pode diminuir o consumo de oxigênio em
exercícios submáximos e aumentar em atletas recreacionais a tolerância aos
exercícios de alta intensidade. Além disso, mostrou-se anteriormente que o consumo
de suco de beterraba concentrado contendo boas quantidades de nitrato não só
pode melhorar e aumentar a eficiência de oxigénio durante o exercício de intervalos
submáximos, como também pode melhorar o desempenho físico na cronometragem
“time trial” em ciclistas e triatletas com um nível de treinamento moderado
(NYAKAYIRU et al., 2017).
Os efeitos ergogênicos com a suplementação de nitrato em tipos de
esportes classificados como endurance possuindo um volume elevado de
20 treinamento, também foram feitas pesquisas com os exercícios de alta intensidade
intervalar, assim descobriu-se que o nitrato tem relevante atuação e efeitos positivos
na atuação das fibras musculares do tipo II. Neste estudo usou-se um modelo de
rato para ter acesso aos efeitos da dieta com a suplementação de nitrato medida
pelo fluxo sanguíneo durante esforços de exercícios submáximos, esse aumento do
fluxo de sangue foi observado principalmente nos tipos de fibras musculares do tipo
II, classificadas como fibras de contração rápida. Com as observações acima.
mostrou que a suplementação de nitrato dietético melhora a atuação de cálcio
intracelular nos músculos de contração rápida em camundongos, resultando no
aumento expressivo da produção de força muscular (NYAKAYIRU et al., 2017).
O futebol, por ser um dos esportes mais conhecidos no mundo e ter um
número de praticantes em grande escala, encaixou-se bem neste estudo com o
nitrato, pelo fato do futebol ser um esporte que exige do atleta desempenho de
resistência física e ao mesmo tempo picos de explosão de corrida em duração de 90
minutos de partida, tendo em vista claramente a importância e a relevância da
atuação das fibras musculares do tipo II. Estes períodos de atividades entre picos de
explosão “sprints” e os de resistência são denominados de recuperação relativa,
resultando em um perfil intermitente de intensidade de tipo 12-14. O teste de
recuperação intermitente Yo-Yo nível 1 (Yo-Yo IR1) é uma ferramenta de aferição
ultilizada para fazer a simulação dessas atividades específicas do futebol em um tipo
de configuração sob controle, permitindo a avaliação fidedigna e viável da
performance física em jogadores de futebol. O teste Yo-Yo IR1 mostrou-se eficaz
tanto nos aspectos fisiológicos do desempenho aeróbico como do anaeróbico, com
eficiência e a capacidade de realizar atividades físicas de alta intensidade intervalar,
como numa partida de futebol (NYAKAYIRU et al., 2017).
Em uma amostragem com jogadores de futebol treinados, conclui-se que os
6 dias de suplementação seguidos feita com o suco concentrado de beterraba
melhorou a performance física de exercícios classificados como exercícios
intermitentes de alta intensidade intervalar (NYAKAYIRU et al., 2017).
Em outra pesquisa foi experimentado um grupo de teste de 10 homens
saudáveis, embora queixando-se de fadiga, por 7 dias seguidos de suplementação
contendo placebo, L-arginina e L-citrulina. O suplemento placebo fornecia 10.7 g de
21 maltodextrina; o de L-arginina 6.0 g mais uma porção de 4.3 g de maltodextrina e a
suplementação de L-citrulina foi efetuada também com 6.0 g e 4.3 g. As doses
forneciam uma quantidade calórica de 40 kcal por porção. As fontes usadas de
suplementação foram somente aquelas liberadas no protocolo do estudo, sendo
qualquer outro tipo de suplementação alimentar descartada. As fontes
suplementares aprovadas foram maltodextrina pura, os aminoácidos L-arginina e L-
citrulina, todos em pó. Essa suplementação ocorreu nos 5 dias, com a instrução do
protocolo de ingestão ao longo dos dias estabelecidos. Nos dias seguintes que
contam o dia 6 e 7 de suplementação, o grupo de indivíduos recebeu a orientação
de consumir a solução em uma “janela de tempo” de somente 10 minutos e todo o
conteúdo deveria ser consumido 60 minutos antes de serem encaminhados ao
laboratório (BAILEY et al., 2015).
Nos trinta minutos após a chegada do grupo de teste ao laboratório e 90
minutos da suplementação, os indivíduos realizaram uma bateria de testes de
exercícios físicos em ciclo. Foram coletados dados farmacocinéticos e mostrou-se
que esse período de tempo deve coincidir com o pico do plasma de L-arginina após
a ingestão por via oral de 6 g de L-citrulina ou 6 g de L-arginina. O protocolo
consistiu em três etapas, incluindo dentro desses três estágios de testes físicos,
duas etapas de intensidade moderada seguida de testes de picos físicos onde os
praticantes chegam em um nível de intensidade física elevada durante os exercícios.
Esse teste serviu para avaliar a cinética de oxigênio (O2) e a economia no ciclismo
na ausência de oxigênio. As etapas dos testes foram repetidas no laboratório ao
observar que os testes físicos de intensidade moderada não são impactantes na
cinética de oxigênio como durante o ciclo subsequente de atividades físicas de
intensidade elevada. Todos os praticantes realizaram um total de quatro episódios
de testes físicos de intensidade moderada e dois episódios físicos de intensidade
elevada para cada experimento (BAILEY et al., 2015).
A bateria de testes físicos nos praticantes começou com 3 minutos de ciclo
basal a 20 W e antes de começar o teste alvo foi feita uma recuperação passiva de 5
minutos. As etapas de intensidade moderada tiveram uma duração de 6 minutos
cada. No dia 6 de cada suplementação, os praticantes pedalaram durante 6 minutos
22 em intensidade elevada em uma frequência cardíaca de esforço físico em 70 %
seguida imediatamente por um “sprint all-out” de 60 segundos.
Os resultados analisados no estudo acima sugerem que a suplementação
com a L-citrulina pode vir a aumentar a proporção de energia disponível do
metabolismo oxidativo e guardando a energia para esforços físicos de caráter
anaeróbio, tornando assim o exercício anaeróbio mais eficiente com menos geração
de fadiga muscular (BAILEY et al., 2015).
As descobertas que foram feitas durante este período de estudo apontam que
a suplementação em curto período de tempo com o suplemento em pó de L-citrulina
pode baixar a pressão, acelerar a cinética de oxigênio e melhorar o desempenho
durante a atividade física. Uma alternativa natural para potencializar a ingestão de L-
citrulina é através do consumo de melancia in natura (Citrullus lanatus) que contém
2,33 g de L-citrulina / litro no suco de melancia não pasteurizado. Para atingir as 6 g
de L-citrulina os indivíduos devem ingerir na forma in natura da fruta melancia um
volume de 2,5 litros ( BAILEY et al., 2015).
A suplementação com L-citrulina pode modular a pressão sanguínea
reduzindo-a, melhorar as trocas de oxigênio tornando-a mais eficaz e melhorar o
desempenho em atividades de endurance. A suplementação com a L-arginina não
obteve resultados significativos nesses parâmetros apresentados acima. Sugere que
a suplementação diária com a L-citrulina pode intervir positivamente para redução da
pressão sanguínea e aumentar o metabolismo oxidativo e a uma melhora no
desempenho de adultos jovens e saudáveis (BAILEY et al., 2015).
Um estudo sobre o suco de beterraba concentrado, realizado em atletas da
canoagem velocidade de nível nacional e internacional visando melhorar o
desempenho no tempo de cronometragem nos 500 metros participaram 6 atletas
masculinos da canoagem velocidade de nível nacional e 5 atletas femininas de nível
internacional. Dentre esses 6 atletas masculinos, 4 participaram das provas
nacionais qualificatórias dos jogos olímpicos de Londres que ocorreu no ano de
2012 e na categoria feminina participaram duas atletas sub 23 anos da canoagem
velocidade, sendo em um total de atletas que participaram dos jogos olímpicos de
Londres 3/5 eram mulheres. Todos os que participaram do estudo passaram pelo
Comitê de Ética do Instituto de Esporte da Austrália (PEELING et al., 2015).
23
Tabela 1. Características dos Indivíduos
Study A Study B Indivíduos 6 remadores masculinos 5 remadoras femininas Idade (i) 24.7 (±3.0) 25.0 (±2.8) Massa Corporal (kg) 87.4 (±7.5) 73.1 (±3.1) Altura (cm) 182.5 (±8.1) 175.6 (±5.8) Pico de VO2 (ml/kg/min) 57.15 (±2.77) 47.8 (±3.7) LT1# (W) 170 (±32) LT2# (W) 238 (±33) Os respectivos dados são apresentados como i (idade); kg (massa corporal); cm (altura); mg/kg/min (pico de VO2); e LT1 (lactate 1); LT2 (lactato 2). Métodos e testes feitos no Instituto de esporte da Austrália, Canberra, AUS. IJSNEM, 2015.
Fonte: Peeling et al, 2015
O estudo teve como pesquisa duas investigações sendo estas a influência
fisiológica da suplementação feita com o suco de beterraba na performance sobre
remadores de alto nível da canoagem velocidade. A partir desse estudo foi efetuada
uma divisão em dois subgrupos de atletas que participaram, sendo respectivamente
o grupo A feito em testes no ergômetro de caiaque (DanSprint Kayak Ergometer,
Denmark), usado para serem feitos protocolos de testes nacionais em remadores da
canoagem velocidade a nível professional, já o grupo B realizou os testes com uma
janela de tempo em cada ensaio de 4 dias, na mesma hora do dia com os
aquecimentos idênticos feitos numa pré prova. As 24 horas antecedentes a cada
teste havia uma dieta padronizada a ser feita (PEELING et al., 2015).
Durante os testes experimentais realizados com o grupo A para a tomada de
tempos foi realizado um protocolo de suplementação de 70 ml de suco de beterraba
concentrado fornecendo 4.8mmol de nitrato dietético por dose ou uma dose placebo
para ser feita a análise. Após 2 horas e 30 minutos da suplementação os atletas
concluíram os 30 minutos no ergômetro. Foram 18 minutos de aquecimento e 10
minutos remando no nível de lactato 1, 3 minutos de recuperação e depois mais 5
minutos no nível de lactato 2 (PEELING et al., 2015).
24 Tabela 2. Estudo A: Análise dos dados de consumo de oxigênio e economia, lactate,
VO2, frequência cardíaca e força durante os 4 minutos no ergonômetro de kayak
pelos remadores masculinos de nível nacional da canoagem velocidade.
Força
(Watts)
Lactato (mmol/L)
FC
(bpm)
VO2
(ml/kg/min)
Economia (ml/kg/km)
Suco de beterraba
319 10.4 10.4 186 46.87 189.67
Solução placebo
318 10.3 10.3
187 47.83 193.90
Fonte: Peeling et al, 2015
No estudo B participantes do sexo feminino realizaram uma sessão de testes
no centro de regata nacional em Penrith, Austrália. Com um protocolo de
suplementação feita com o suco de beterraba concentrado de duas doses de 70 ml
fornecendo 9.6 mmol de nitrato. Após as 2 horas da suplementação as atletas
completaram o seu aquecimento na água com o kayak seguido do teste de
cronometragem nos 500m (PEELING et al., 2015).
Após o término do teste físico com as remadoras amostras de sangue foram
coletadas da orelha e como também foi relatado pelas atletas a sensação de RPE e
intestino (PEELING et al., 2015).
Tabela 3. Estudo B: Tempo de cronometragem nos 500m com atletas da canoagem
velocidade feminina de nível internacional
Tempo(s)
Lactato(mmol/L)
RPE
(6/20)
Sensação visceral
(1/5)
Frequência de
Remada (remadas/minuto)
Velocidade
(m/s)
114.6 6.8 18 1.7 108 4.40
116.7 7.5 18 2.1 105 4.30
25 Em primeiro lugar na tabela mostra-se os dados obtidos com a dose do suco de beterraba e em
segundo os dados obtidos através da dose placebo. Foi feita as análises dos 300 metros (100-400 m)
durante a cronometragem (TT) excluindo a parte da partida, a habilidade de aceleração no kayak e a
técnica até chegar a fadiga nos últimos 100m. Dados também obtidos durante os testes na água
foram: Temperatura ambiente, humidade e temperatura da água respectivamente: TT1: (24.9 °C, 71%
e 26.4 °C) e TT2: (24.9 °C, 63% e 27.3 °C).
Peeling et al, 2015
No estudo A os testes feitos no ergômetro tiveram pequenas melhoras em
relação a performance obtida nas análises feitas em laboratório no ergômetro de
kayak durante os 4 minutos de análise diante aos testes. No entanto o aumento de
desempenho foi mais expressivo no estudo B, realizado na água com as atletas da
canoagem velocidade nos 500 metros obtendo um valor de 1,7 % de melhora
(PEELING et al., 2015).
A suplementação no estudo B também mostrou-se eficaz nos resultados
obtidos com um protocolo de suplementação que obtiveram a dose de 4.8 mmol
como também a dose dupla de 9.6 mmol de nitrato, chegando a uma conclusão que
uma dose dupla pode melhorar a performance, como no aumento da atividade do
óxido nítrico síntese, melhor oxigenação muscular e uma melhor eficiência
metabólica (PEELING et al., 2015).
Nos Jogos Olímpicos de Londres que ocorreu no ano de 2012, na prova
feminina de 500 metros da canoagem velocidade entre a medalhista de ouro e a de
prata a margem de diferença foi entre 0.3 % a 1.0 % e nos estudos feitos com o
nitrato como suplementação dietética mostraram efeitos positivos e na estatística
dos dados analisados uma melhora de 1.7% tem uma relevância importante e
considerável na performance de um atleta de elite, sendo uma margem de 0.5 a
1.5% em atletas de elite uma diferença crítica de performance
(PEELING et al., 2015).
As conclusões de ambos estudos distintos A e B foram: no estudo A atletas
masculinos da canoagem velocidade de nível nacional que efetuaram testes
laboratoriais no ergômetro professional tiveram uma dose de 70 ml (4.8 mmol de
nitrato) como suplementação o suco de beterraba concentrado, 3 horas
antecedentes ao teste de 4 minutos no ergômetro de kayak (ou 2 horas e 30 minutos
antes do aquecimento), chegando a um resultado mínimo no desempenho na
26 distância total percorrida, porém com a dose simples do suco de beterraba
concentrado de 70 ml (4.8 mmol de nitrato) por dose obteve-se um resultado eficaz
na análise da melhora significativa de consumo de energia (PEELING et al., 2015).
A conclusão que se teve no estudo B com as atletas femininas da canoagem
velocidade de nível internacional nos testes já na água nos 500 metros foi: uma
melhora significativa na cronometragem dos 500 metros, com um protocolo de
suplementação de 140 ml de suco de beterraba concentrado fornecendo 9.6 mmol
de nitrato, (PEELING et al., 2015).
Ambos estudos A e B apresentaram melhora em algum aspecto, porém neste
estudo sobre o efeito da suplementação feita com o suco de beterraba chega-se a
um consenso de que em atletas de alto nível a suplementação via suco de beterraba
concentrado para ser potencializada e ter mais resultados expressivos sendo
necessário que se faça doses personalizadas e individuas para cada tipo de atleta
com suas respectivas características fisiológicas (PEELING et al., 2015).
27 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante do que foi abordado sobre a aplicação dos precursores nutricionais de
óxido nítrico na pratica esportiva, pode-se concluir que a construção de hábitos
saudáveis age diretamente como um fator de prevenção a saúde de futuras
doenças, sendo, neste caso a alimentação por via da nutrição considerada como o
melhor remédio.
É necessário frisar a importância da nutrição aliada a prática esportiva sendo
profissional ou recreacional, todas as pessoas que estão voltadas para o mundo
esportivo almejam cada vez mais a qualidade de vida e bem estar seja ele físico ou
mental proporcionando melhor qualidade de vida e uma melhor atuação esportiva.
Nos estudos que foram apresentados sobre os precursores nutricionais de
óxido nítrico foi apresentado trabalhos feito com a utilização de L-citrulina, L-arginina
e nitrato, desses três precursores nutricionais de óxido nítrico notou-se ao observar
os resultados analisados apresentados em cada um dos estudos feitos e seus
respectivos testes, que a suplementação feita com o aminoácido L-citrulina e a
ingestão do suco de beterraba concentrado foi notavelmente superior nos testes das
modalidades esportivas apresentadas comparando com a suplementação feita com
o aminoácido L-arginina.
28 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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