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B-alanina e sua acao ergogenica nutricional no exercicio: Evidencias atuais.

RESUMO

Os achados mais antigos ja mostram que a suplementacao de [beta]-alanina causa o aumento dos estoques musculares do dipeptideo carnosina ([beta]-alanil-L-histidina) em ate 50%, sendo este um tamponante de pH intramuscular que tem se mostrado bastante eficaz no exercicio. Porem os estudos mais recentes ja mostram que a suplementacao cronica de [beta]-alanina se deposita em fibras rapidas (tipo 2) entre 30-100% sobre as fibras lentas (tipo 1) o que favorece o rendimento de exercicios anaerobicos que se caracterizam por uma alta intensidade e curta duracao. Os exercicios mais favorecidos com a [beta]-alanina mostram ser os que predominam a via anaerobica latica que demandam uma maior liberacao de acido latico, onde o sistema tampao da carnosina parece prolongar o exercicio contra ions hidrogenio (H+) da dissociacao do acido latico (AL) que pode provocar acidose muscular, causando dor e levando os individuos a fadiga. Diante disso, parece necessario conhecer os estudos clinicos em humanos para verificar a eficacia da [beta]-alanina como recurso ergogenico nutricional.

Palavras-chave: Beta-alanina. Carnosina. pH.

ABSTRACT

[beta]-alanine and its nutritional ergogenic action in the exercise: current evidence

The oldest findings already show that supplementation of [beta]-alanine causes the increase of muscle carnosine dipeptide stocks ([beta]-alanyl-L-histidine) by 50%, which is an intramuscular pH buffering that has proven quite effective in exercise. But the latest studies have shown that chronic supplementation of [beta]-alanine is deposited in fast fibers (type 2) between 30-100% of the slow fibers (type 1) which favors the performance of anaerobic exercises that are characterized by a high intensity and short duration. The most favored exercises with [beta]-alanine prove to be the predominate lactic anaerobic pathway that demand a greater release of lactic acid, where the buffer system of carnosine seems to prolong exercise against hydrogen ions (H+) from the dissociation of lactic acid (LA) which can cause acidosis muscle, causing pain and fatigue leading individuals. Therefore, it seems necessary to know the clinical studies in humans to verify the effectiveness of [beta]-alanine as a nutritional ergogenic aid.

Key words: Beta-alanine. Carnosine. pH.

INTRODUCAO

Os exercicios de alta intensidade podem ser influenciados por algumas variaveis como fluxo sanguineo, pH e temperatura que pode levar ao acumulo de alguns metabolitos intramusculares como adenosina di-fosfato (ADP), lactato (La-), fosfato inorganico (Pi) e ions hidrogenio (H+) (Dawson, Gadian e Wilkie, 1978; Hollidge-Horvat e colaboradores, 2000; Ascensao e colaboradores, 2003; Broch-Lips e colaboradores, 2007; Sale, Saunders e Harris, 2010).

Porem, nao parece ser o La- o principal causador de fadiga, o que mais parece crescer no meio cientifico sao os efeitos negativos que os processos contrateis ou de transferencia de energia sofrem pela producao de ions hidrogenio (H+) da dissociacao do acido latico que pode inibir enzimas da via glicolitica (Danaher e colaboradores, 2014; Pinto e colaboradores, 2014) e proteinas miofibrilares (actina e miosina) (Allen, 2004), pois o acumulo de ions H+ tem efeitos deleterios sobre a funcao muscular, prejudicando a forca e contribuindo com a fadiga (Costill e colaboradores, 1984; Jones e colaboradores, 2008; Harris e Sale, 2012; Nelson, Debold e Fitts, 2014).

Estudos mostram que a suplementacao de [beta]--alanina promove um aumento na concentracao muscular do dipeptideo carnosina ([beta]-alanil- L--histidina), o que pode auxiliar exercicios de alta intensidade e curta duracao (Boldyrev, Aldini e Derave, 2013).

Os achados mais recentes ja estimaram um aumento entre 30-50% apos suplementacao cronica de [beta]--alanina (Stegen e colaboradores, 2014).

Outro dado que mostra o maior favorecimento para exercicios anaerobicos e que a [beta]--alanina mostrou que as fibras rapidas (tipo 2) contem entre 30-100% mais concentracao de carnosina sobre as fibras lentas (tipo 1) (Boldyrev, Aldini e Derave, 2013).

O presente estudo ponderou os achados disponiveis na base de dados PubMed no meio de esclarecer os efeitos da suplementacao de [beta]-alanina em individuos treinados e destreinados por meio de uma revisao com artigos originais entre os anos de 2007-2014.

Dipeptideo [beta]-alanil-L-histidina

A carnosina ([beta]-alanil-L--histidina) e um dipeptideo citoplasmatico encontrado em altas concentracoes no musculo esqueletico de vertebrados e nao vertebrado, assim como no sistema nervoso central (de Salles-Painelli e colaboradores, 2014).

A descoberta foi presenciada pelo bioquimico russo Vladimir Gulevich no ano de 1900 quando o mesmo procurava novos compostos nitrogenados no extrato da carne (Derave e colaboradores, 2010). A principal funcao bioquimica da carnosina descrita na literatura e o de sistema tampao do pH intramuscular (Geda e colaboradores, 2014).

O que regula a atividade do tamponamento da carnosina sao os atomos do imidazole uma vez que o valor de pKa e perto de 7,0 que pode agir com maior capacidade de sequestrante de protons (Sale, Saunders e Harris, 2010), sendo assim o pKa desse sistema tampao (6,1) e menor em relacao ao de carnosina (6,83) o que corrobora que o pKa da carnosina se aproxima dos valores do pH fisiologico, ativado de forma mais rapida em um exercicio curto e de alta intensidade (Culbertson e colaboradores, 2010), contudo um aumento de carnosina pode melhorar o desempenho sobre os diferentes tipos de fibras que sao recrutadas no exercicio, por aumentar a sensibilidade de Ca++ no retardo da fadiga (Dutka e colaboradores, 2012).

As evidencias disponiveis para que haja uma confirmacao da importancia da carnosina como tamponante provem de estudos com diferentes tipos comparativos, ou do perfil do exercicio. Um exemplo sao as baleias que possuem elevadas concentracoes de carnosina, uma vez que seu exercicio se caracteriza pelo mergulho hipoxico por um longo periodo, sendo este um trabalho anaerobico que corrobora que a glicolise anarobica e o substrato que passa a ser mais utilizado e a concentracao tende a ser reduzida nos mamiferos que naturalmente sao mais sedentarios como no "Homem moderno" (Abe, 2000; Artioli, Gualano e Lancha Junior, 2009).

[FIGURE 1 OMITTED]

Carnosina, sistema tampao, regulador de Ca2+ e retardo da fadiga

De acordo com as suas propriedades bioquimicas as funcoes atribuidas a carnosina sao a do sistema tampao de pH intramuscular (Geda e colaboradores, 2014) e regulador de Ca++ do reticulo sarcoplasmatico (Boldyrev, Aldini e Derave, 2013; McCarty e DiNicolantonio, 2014).

A carnosina e um composto soluvel em agua a uma temperatura de 25[degrees] C, e se caracteriza por tres grupos ionizaveis: o carboxilico (pKa 2,76), amina do residuo [beta]-alanina (pKa 9,32) e os atomos de azoto do anel imidazol (pKa 6,72) (Vistoli e colaboradores, 2012).

O que regula a atividade de tamponamento do dipeptideo ([beta]-alanil-L-histidina) sao os atomos do azoto do anel imidazole, isto porque os valores de pKa da carnosina e anserina sao perto de 7,0 que tem uma maior capacidade de protoes sequestrante (Sale, Saunders e Harris, 2010), confirmando assim a capacidade de tamponamento do musculo esqueletico e cardiaco pela carnosina, uma vez que a acidose muscular pode contribuir para o aparecimento de fadiga entre o exercicio de alta intensidade (Hobson e colaboradores, 2012).

O pKa do sistema tampao e 6,1, que e menor que o da carnosina (pKa 6,83), desta forma o pKa da carnosina e proximo aos valores de pH fisiologico, o que sustenta que o tampao e ativado mais cedo em um exercicio de alta intensidade (Culbertson e colaboradores, 2010) e o aumento de carnosina intramuscular poderia retardar o aparecimento da fadiga.

Em relacao a regulacao de Ca++ do reticulo sarcoplasmatico, um aumento de carnosina muscular poderia desempenhar beneficios para o desempenho muscular em ambos os tipos de fibras por aumentar a sensibilidade do mineral, agindo no retardo ou reducao durante uma atividade fatigante (Dutka e colaboradores, 2012).

O aumento de carnosina e a relacao com o desempenho esportivo

Sobre o aumento de carnosina muscular, Gross e colaboradores (2014) ponderaram a suplementacao de [beta]-alanina em um treinamento intervalado de alta intensidade em ciclistas e notaram que houve um acrescimo da contribuicao aerobica (1,3%) com reducao do deficit de O2 (5%), contudo nao foi notado qualquer efeito sobre o pH.

No que diz respeito a acao de [beta]-alanina no desempenho de corredores Ducker, Dawson e Wallman (2013) observaram se o grupo suplementado com [beta]-alanina era mais efetivo que o grupo placebo em uma corrida de 800m. Apos 28 dias de suplementacao de [beta]-alanina (80mg/kg) foi visto um aumento no desempenho nos corredores de 800m indoor. Analisando remadores de elite altamente treinados (n=18), os voluntarios foram selecionados para suplementar durante sete semanas com um placebo ou [beta]-alanina (5g/dia). Antes e apos a suplementacao foi aferida espectroscopia de protons por ressonancia magnetica (1H-MRS) sobre o conteudo de carnosina muscular no soleo e gastrocnemio medial, e os remadores suplementados com [beta]-alanina apos teste de ergometro de 2.000 metros mostraram um aumento de carnosina no musculo soleo e gastrocnemio (45,3% e 28,2%, respectivamente), alem de um tempo de 4,3 segundos a menos que o grupo placebo (Baguet e colaboradores, 2010) e reducao nas concentracoes de La- durante um teste de esforco progressivo continuo em bicicleta, o que pode melhorar o desempenho do exercicio em atletas de resistencia (Ghiasvand e colaboradores, 2012).

RESULTADOS

DISCUSSAO

A maioria dos estudos vem mostrando a acao ergogenica de recursos que promovam o controle do pH intramuscular sobre o processo de obtencao de energia e contracao-relaxamento muscular.

O que caracteriza exercicios supramaximos em geral e que nao parece haver tempo suficiente na ressintese de adenosina tri-fosfato (ATP) pelas vias que demandam oxigenio (aerobias), o que mostra que esses exercicios sao altamente dependentes da via glicolitica de producao de energia (Artioli e colaboradores, 2006).

A suplementacao de [beta]-alanina com a juncao do aminoacido L-histidina e a precursora do dipeptideo carnosina ([beta]-alanil-L-histidina) que age como um tamponante, podendo ser vantajoso na melhora da capacidade em exercicios de alta intensidade (Baldyrev, Aldini e Derave, 2013) com aumento de ate 50% sobre o conteudo intramuscular do dipeptideo apos suplementacao cronica de [beta]-alanina, predominando sobre as fibras tipo 2 (rapida) entre 30-100% mais sobre as fibras tipo 1 (lenta) (Baldyrev, Aldini e Derave, 2013).

O aumento do pH sanguineo (alcalose) ja mostra que ha um retardo no aparecimento da fadiga, em consequencia uma melhora no desempenho esportivo (Costill e colaboradores, 1984; Robertson e colaboradores, 1987).

O aumento de carnosina promove a maior capacidade de tamponamento intramuscular onde o pH e limitado e o transporte dos ions H+ seria o principal motivo da acidose intramuscular (Harris e Sale, 2012; Sale e colaboradores, 2012).

Esse equilibrio acido-base pode ser explicado por um maior transporte ativo e passivo de ions H+ para o intersticio que regula a acidose dentro da celula, e no meio extracelular ions bicarbonato (HCO3) -sao liberados, promovendo assim a alcalose em exercicios de alta intensidade e curta duracao (Harris e Sale, 2012; Sale e colaboradores, 2012; Danaher e colaboradores, 2014).

Os exercicios entre 60 a 240 segundos e o que se mostra mais eficaz com a intervencao de p-alanina (Derave, Tipton, e van Loon, 2013; Harris e Stellingwerff, 2013; Falcao, 2015), porem ultrapassando os 240 segundos ou inferiores a 60 segundos nao foram notadas melhoras significativas dos grupos beta-alanina em relacao ao placebo (Hobson e colaboradores, 2012).

Em relacao a individuos treinados e nao treinados parece haver um maior aumento de carnosina sobre grupos mais ativados no exercicio, como o deltoide e gastrocnemio de nadadores (Bex e colaboradores, 2014).

A literatura propoe que a suplementacao com [beta]-alanina promove o aumento nos estoques de carnosina muscular, e o resultado da seguinte revisao mostrou que houve um favorecimento nas concentracoes dos individuos que suplementaram entre 3,2g/dia as 5g/dia por um periodo de 4 as 12 semanas (Derave e colaboradores, 2007; Baguet e colaboradores, 2010; del Favero e colaboradores, 2012).

CONCLUSAO

Como visto, podemos concluir que a carnosina pode contribuir diretamente inibindo a fadiga muscular, uma vez que tem participacao na capacidade tamponante da musculatura esqueletica e em especial nas fibras rapidas (tipo II).

O processo que mais parece corroborar com a fadiga seria que a producao de ions H+ da dissociacao do acido latico inibisse as enzimas da via glicolitica (glicogenolise e glicolise) que pode levar a acidose intramuscular e perturbacoes do pH.

Foi notado no estudo que a suplementacao cronica de [beta]-alanina pode aumentar os estoques de carnosina no musculo esqueletico ate 50%, e predominando um maior conteudo em relacao as fibras tipo II com diferenca entre 30-100% em relacao as fibras do tipo I, o que pode ser um auxilio para o aumento da capacidade de rendimento em exercicios de alta intensidade entre 60-240 segundos, onde se caracteriza contracoes rapidas quando o pH intramuscular e limitado e em quase totalidade apresenta uma queda levando a acidose, a intervencao de [beta]-alanina poderia resultar em um menor tempo final de uma prova ou uma melhora no rendimento em geral.

REFERENCIAS

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Luiz Eduardo Marinho Falcao (1)

(1) -Faculdade Estacio de Alagoas/FAL, Alagoas, Brasil.

E-mail do autor:

eduardomarinhonutri@gmail.com

Recebido para publicacao em 21/06/2015

Aceito em 28/07/2015
Tabela 1 - Concentracao de carnosina intramuscular sobre diferentes
especies

Especie                      Conteudo de carnosina intramuscular

Caes de caca                 20-50mM/Kg
Cavalos de corrida           20-50mM/Kg
Frangos                      20-50mM/Kg
Humanos                      5-8mM/Kg
Aves migratorias e Pombos    3-5mM/Kg

Fonte: Derave e colaboradores, 2010.

Tabela 2 - Estudos associando [beta]-alanina (BA) como recurso
ergogenico nutricional no exercicio.

Estudo          Amostra        Sexo   Periodo de      Dosagem
                                      suplementacao

Derave e        15 atletas     M      4 semanas       4,8g/d de BA ou
colaboradores                                         PLA
(2007)

Baguet e        18             M/F    7 semanas       5g/dia de BA ou
colaboradores   remadores                             PLA
(2010)          de elite

Del Favero e    18             M/F    12 semanas      3,2g/d de BA ou
colaboradores   individuos                            PLA
(2012)          saudaveis
                idosos

Chung e         41             M/F    10 semanas      4,8g/d de BA ou
colaboradores   nadadores                             PLA nas 4
(2012)          treinados                             primeiras semanas
                                                      e 3,2g/dia nas 6
                                                      semanas seguintes
McCormack e     60             M/F    12 semanas      SNO (12 g PRO; 31
colaboradores   individuos                            g de CHO; 6 g de
(2013)          adultos de                            LIP),
                idade                                 SNO fortificado
                avancada                              com 800mg de BA
                                                      SNO fortificado
                                                      ou com 1200mg de
                                                      BA
De Salles-      39 ciclistas   M      4 semanas       6,4g/d de BA ou
Painelli e      treinados e                           um PLA
colaboradores   nao
(2014)          treinados

Estudo           Resultados

Derave e         Suplementacao de BA [up arrow] significativamente a
colaboradores    [ ] de CARN no musculo soleo e gastrocnemio em
(2007)           relacao ao PLA. Porem nao melhorou resistencia
                 isometrica em corrida de 400m.
Baguet e         Houve [up arrow] da [ ] CARN no musculo gastrocnemio
colaboradores    e soleo em remadores de elite apos suplementacao de
(2010)           BA, assim como uma [down arrow] no tempo final sobre
                 o PLA.
Del Favero e     Foi notado [up arrow] significativo na [ ] de CARN do
colaboradores    musculo gastrocnemio e uma [up arrow] na capacidade
(2012)           submaxima de carga em idosos que ingeriram BA em
                 relacao ao PLA.

Chung e          Apos 4 semanas com BA houve um [up arrow] no
colaboradores    treinamento dos nadadores, contudo o efeito maior foi
(2012)           visto em 10 semanas sobre o PLA. Nao houve diferencas
                 significativas no pH, HC[O.sub.3-] e [La.sup.-] em
                 ambos os grupos
McCormack e      Nao foram notadas mudancas significativas na
colaboradores    composicao corporal de idosos que receberam um SNO
(2013)           fortificado ou nao com BA. Porem houve [up arrow] em
                 relacao a capacidade de trabalho no limiar de fadiga e
                 funcao muscular em relacao ao grupo que nao ingeriu
                 SNO fortificado com BA

De Salles-       Suplementacao de BA foi eficaz no [up arrow] do
Painelli e       desempenho em exercicio de alta intensidade de
colaboradores    ciclismo em individuos treinados e nao treinados sobre
(2014)           o PLA

Legendas: M: masculino; F: feminino; g: gramas; mg: miligramas; d: dia;
BA: beta-alanina; PLA: placebo; [ ]: concentracao; CARN: carnosina;
[up arrow]: aumento/aumentou; [up arrow]: reducao; SNO: suplemento
nutricional oral; PRO: proteina; CHO: carboidrato; LIP: lipideos.
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Author:Falcao, Luiz Eduardo Marinho
Publication:Revista Brasileira de Nutricao Esportiva
Date:May 1, 2016
Words:4278
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