Avaliar a ação de nutrientes e de substâncias ergogênicas sobre o desempenho físico torna-se, muitas vezes, tarefa difícil, principalmente quando se quer eleger o parâmetro para considerar qual nutriente, ou substância, tem efeito direto sobre o desempenho. Entretanto, se determinada substância exerce efeito sobre, por exemplo, a composição corporal do atleta, possivelmente tal benefício afetará, igualmente, seu desempenho. Entre os principais argumentos que levam pessoas fisicamente ativas e atletas a utilizarem os inúmeros suplementos “whey”, estão seus possíveis efeitos sobre o anabolismo muscular. Na literatura, os primeiros trabalhos que descreveram os possíveis benefícios das PSL no exercício físico datam do final da década de 90 e início da década seguinte (AGIN et al., 2001; BURKE et al., 2001; LANDS; GREY; SMOUTAS, 1999; VAN HALL et al., 2000). Entretanto, por serem estudos pioneiros e do tipo observacional, os mecanismos associados aos benefícios não foram avaliados.
Lands, Grey e Smoutas (1999) compararam o efeito de um suplemento nutricional composto de WPC (Immunocal®) e da caseína sobre o desempenho físico de adultos jovens, medido por teste isocinético em bicicletas. O grupo suplementado com WPC (20 g/dia) apresentou aumento de 35,5% na concentração de glutationa em linfócitos de células sanguíneas. Além disso, os voluntários suplementados conseguiram gerar mais potência e maior quantidade de trabalho em testes de velocidade. Os autores concluíram que o aumento na concentração de glutationa foi decisivo para os efeitos constatados.
Voluntários submetidos a programa de exercícios de resistência por seis semanas e suplementados com PSL apresentaram mais aumento de massa magra e da força muscular do que voluntários não suplementados (BURKE et al., 2001). Embora a suplementação com PSL tenha gerado tais adaptações, sua principal limitação é que o grupo suplementado recebeu maior quantidade de proteína diária que o grupo placebo, o que pode ter afetado, em parte, os resultados alcançados.
Nos anos que se seguiram, diferentes autores relataram possíveis benefícios associados ao consumo de PSL por atletas, como, por exemplo, a capacidade em melhorar a resposta imunológica e antioxidante (MIDDLETON; JELEN; BELL, 2004), reposição do glicogênio muscular (MORIFUJI et al., 2005b) e mesmo o anabolismo muscular (BORSHEIM; AARSLAND; WOLFW, 2004; CRIBB et al., 2006; HARAGUCHI et al., 2010b; TANG et al., 2009; TRIPTON et al., 2004; 2007).
Existem diferentes hipóteses pelas quais as PSL poderiam favorecer a hipertrofia muscular, mas nem todas têm sido cientificamente comprovadas. A quantidade e o tipo de proteína ou de aminoácidos ingeridos influenciam a síntese proteica (BOIRIE et al., 1997; DANGIN et al., 2003; LEMON 1991; TARNOPOLSKY; MacDOUGALL; ATKINSON, 1988; WOLFE, 2000). Até o início da década de 90 não havia consenso científico acerca das reais necessidades proteicas de atletas e pessoas fisicamente ativas, pois se acreditava que a atividade física era insuficiente para alterar significativamente as necessidades proteicas. Tal afirmativa não havia sido sistematicamente avaliada até aquele momento pela comunidade científica.
Em uma série de publicações, Lemon, Yarasheski e Dolny (1984) e Lemon (1991; 2000) preconizaram que atletas e indivíduos fisicamente ativos necessitam de acréscimo em suas necessidades proteicas. Esses autores recomendam valores entre 1,2 e 1,4 g.kg-1.dia-1 para os exercícios de resistência e 1,6 a 1,7 g.kg-1.dia-1 para os
exercícios de força, bem superiores aos 0,8-1,0 gkg-1.dia-1 estabelecidos para
indivíduos sedentários. Além da quantidade de proteína, fatores como o tipo de proteína, o momento da ingestão e sua distribuição ao longo das refeições parecem exercer forte impacto no anabolismo muscular (BØRSHEIN; AARSLAND; WOLFE, 2004; ESMARCK et al., 2001; LEMON, 2000).
Esmarck et al. (2001) avaliaram o efeito da suplementação proteica (10 g de proteínas provenientes do leite e da soja) em um grupo de 13 idosos submetidos a programa de treinamento de resistência com pesos, por 12 semanas. Analisando o ganho de força (repetições máximas e medidas de força dinâmica e isocinética) e a hipertrofia muscular (biópsia e ressonância magnética), descreveram que o grupo que recebeu suplementação logo após a realização da sessão de exercícios apresentou ganho significantemente maior de força e de hipertrofia muscular, quando comparado com o grupo que recebeu a suplementação proteica apenas duas horas após a realização dos exercícios.
Outra característica que afeta diretamente o metabolismo de proteínas é a velocidade da sua digestão. As PSL caracterizam-se por não se coagularem no pH ácido do estomago. Com isso, são digeridas mais rapidamente quando comparadas às caseínas, que se coagulam nesse pH, retardando sua digestão. Desta forma, aminoácidos provenientes da digestão da caseína aparecem no sangue de forma mais lenta, gerando um “platô” de concentração de menor magnitude que a promovida pelas PSL. Essas características levaram a classificar as caseínas como proteínas de digestão lenta, “slow proteins”, e as PSL como de rápida absorção, “fast proteins”, sendo, consequentemente, associadas a padrões distintos de síntese, oxidação e degradação proteica (BOIRIE et al., 1997; DANGIN et al., 2003).
Além de aumentar as concentrações plasmáticasde aminoácidos, a ingestão de soluções contendo PSL aumenta, significativamente, a concentração de insulina plasmática (ZAWADZKI; YASPELKIS; IVY, 1992; CALBET; MACLEAN, 2002) o que favorece a captação de aminoácidos para o interior da célula muscular, otimizando a síntese e reduzindo o catabolismo protéico. Calbet e MacLean (2002) avaliaram o efeito de quatro diferentes soluções, uma contendo somente 25g/L de glicose e três contendo 25g/L de glicose e 0,25g/Kg de peso corporal de três diferentes fontes protéicas: ervilhas, PSL e leite integral sobre as concentrações de insulina e aminoácidos. Observaram que, após 20 minutos da ingestão, a solução contendo PSL provocou elevação na concentração plasmática de insulina de forma significante (p<0,05). Essa elevação foi aproximadamente duas vezes maior que a observada com a solução contendo leite integral (615±104 pmol/L e 388±51pmol/L para PSL e leite integral respectivamente) e quatro vezes maior que a solução contendo somente glicose (615±104pmol/L e 208±53pmol/L para PSL e glicose respectivamente). Após 80 minutos, a concentração de insulina em todos os grupos voltou aos valores iniciais. Observaram, também, que, após 20 minutos, a solução composta pelas PSL provocou uma maior elevação na concentração plasmática de aminoácidos essenciais
(738±75μmol/L para 1.586±178μmol/L), principalmente os BCAA, do que as outras
soluções. Resultados semelhantes tem sido descritos recentemente (MORIFUJI et al. 2010; REITELSEDER et al. 2011).
Segundo Boirie et al. (1997), por promoverem rápido e alto aumento nas concentrações plasmáticas de aminoácidos, as PSL estimulam maior síntese proteica
pós-prandial, o que pode ser uma vantagem se ingeridas após o exercício físico (BURKE et al., 2001; HULMI et al., 2009; TANG et al., 2009).
O aparecimento da fadiga durante o exercício está frequentemente associado à depleção do glicogênio muscular. Dessa forma, altas concentrações de glicogênio muscular antes dos exercícios são essenciais para o desempenho físico, o qual dependerá principalmente da eficiência no processo de recuperação dos seus estoques entre as sessões de treinamento. O período inicial após o treinamento é fundamental na recuperação dos estoques de glicogênio, pois é nesse período que os processos recuperativos são favorecidos em decorrência de adaptações bioquímicas e moleculares provocadas pelo exercício. É nesse período, por exemplo, que a reposição do glicogênio se encontra mais acelerada, em razão da resposta insulínica (ZIERATH, 2002), do aumento da expressão de proteínas celulares, como do transportador GLUT-4 e de diferentes proteínas quinases como MAPK e PI3-kinase (CHIBALIN et al., 2000; DELA et al., 1993; HJELTNES et al., 1998; ZIERATH, 2002), e do aumento na atividade da enzima glicogênio sintase (MORIFUJI et al., 2005a; NUR et al., 1995).
Nesse processo, é conhecido que os carboidratos são os principais nutrientes para a recuperação do glicogênio. Entretanto, estudos mostram que a combinação de carboidratos e proteínas é mais efetiva que apenas os carboidratos nessa reposição (IVY et al., 2002; ZAWADZKI; YASPELKIS; IVY, 1992) e que PSL são capazes de promover maior deposição do glicogênio muscular e hepático que as caseínas após o exercício, justamente por aumentarem a atividade da enzima glicogênio sintase (MORIFUJI et al., 2005a). Outra hipótese é de que as PSL podem favorecer o crescimento muscular e mesmo o desempenho físico, devido às suas propriedades antioxidantes (HARAGUCHI et al., 2010b).