FACULDADE DE EDUCAÇÃO FÍSICA
DIEGO TREVISAN BRUNELLI
EFEITOS DO TREINAMENTO COMBINADO SOBRE AS RESPOSTAS INFLAMATÓRIAS E MORFOFUNCIONAIS EM HOMENS OBESOS DE
MEIA-IDADE
Campinas 2017
EFEITOS DO TREINAMENTO COMBINADO SOBRE AS RESPOSTAS INFLAMATÓRIAS E MORFOFUNCIONAIS EM HOMENS OBESOS DE
MEIA-IDADE
Tese de doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação da Faculdade de Educação Física da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Doutor em Educação Física, na Área de Atividade Física Adaptada.
Orientadora: Profa. Dra. Cláudia Regina Cavaglieri
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE A VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELO ALUNO DIEGO TREVISAN BRUNELLI, E ORIENTADO PELA PROFA. DRA. CLÁUDIA REGINA CAVAGLIERI
Campinas 2017
Profa. Dra. Cláudia Regina Cavaglieri
Orientadora
Profa. Dra. Neiva Leite
Prof. Dr. Reury Franck Pereira Bacurau
Prof. Dr. José Rodrigo Pauli
Profa. Dra. Fúlvia de Barros Manchado Gobatto
A Ata da Defesa de Doutorado com as respectivas assinaturas dos Membros da Comissão Examinadora encontra-se no processo de vida acadêmica do aluno.
“Há os que se queixam do vento. Os que
esperam que ele mude. E os que
procuram ajustar as velas.”
À Deus, por me dar força e direção durante todas as etapas da minha vida profissional.
À minha orientadora, professora Dra. Cláudia Regina Cavaglieri, pelo acolhimento e confiança em me aceitar como aluno em seu laboratório, conhecimento e sabedoria das mais diversas situações profissionais passados a mim, e pelo carisma e atenção sempre presentes no ambiente acadêmico e profissional.
À minha família, em especial meus pais Amadeo Leonardo Brunelli e Rosana Trevisan Brunelli, por todo o amor, carinho, e compaixão depositados em mim durante toda a minha jornada acadêmica e profissional até aqui.
Aos meus avós, José Trevisan (in memoriam) e Isaura Santiago Trevisan, por todo o amor, carinho e incentivo.
À todos os meus amigos e colegas do Laboratório de Fisiologia do Exercício (FISEX) da FEF-UNICAMP, por todas as ajudas, parcerias, análises, treinos, congressos, entre outros momentos, que sempre me fizeram crescer pessoalmente e profissionalmente.
À todos que, de alguma forma, participaram dessa caminhada e me ajudaram a chegar até aqui.
sido proposta como promotora de efeitos anti-inflamatórios na inflamação crônica subclínica associada à obesidade. Entretanto, não foram observados estudos que investigaram os efeitos isolados do treinamento combinado (treinamento aeróbio associado ao treinamento de força; TC) na inflamação crônica subclínica de indivíduos obesos na meia-idade sem nenhuma doença manifesta associada. Assim, o objetivo do presente estudo foi verificar as respostas pró e anti-inflamatórias e funcionais decorrentes do TC realizado por 24 semanas em homens obesos de meia-idade. Trinta homens obesos (48,73 ± 1,04 anos; índice de massa corpórea: 31,00 ± 0,29 kg/m²) foram distribuídos aleatoriamente em grupo controle (GC; n=13) e grupo treinamento combinado (TC; n=17). O programa de TC foi composto pela realização do treinamento de força (6-10 RM) e treinamento aeróbio (50–85% do VO2pico) na mesma sessão, com frequência de três vezes na semana e duração de aproximadamente 60 minutos por sessão. Os testes de antropometria, uma repetição máxima (1RM) para leg press e supino reto, aptidão aeróbica (VO2pico) e coletas de sangue para determinação das concentrações séricas de proteína C-reativa (PCR), fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), interleucina-6 (6), 10, IL-15, resistina, adiponectina e leptina foram realizadas antes (M1) e após 8 (M2), 16 (M3) e 24 (M4) semanas do período experimental. Foram observados aumentos significativos no 1RM do supino reto e leg press, VO2pico e nas concentrações séricas de adiponectina e IL-15 do grupo TC durante e após o desenho experimental. Concomitantemente, foram observadas diminuições significativas na porcentagem de gordura e nas concentrações séricas de PCR, resistina e leptina do grupo TC durante e após o período do estudo. Em conclusão, este protocolo de treinamento preconizado para a manutenção da saúde mostrou-se eficiente para promover diminuições nos marcadores inflamatórios associados à obesidade e doenças crônicas não transmissíveis e ainda melhorar as capacidades funcionais, a composição corporal e a resistência à insulina de indivíduos obesos na meia-idade, sem intervenção da dieta e perda de peso evidenciada.
Palavras-chave: Obesidade; Inflamação; Treinamento aeróbio; Treinamento de força; Resistencia à insulina.
a promoter of anti-inflammatory effects in subclinical inflammation associated with obesity. However, no previous study has investigated the isolated effects of combined training (aerobic training associated with resistance training; CT) on chronic subclinical inflammation in obese middle-aged men with absence of overt disease. Thus, the aim of the present study was to investigate the effects of 24 weeks of CT on functional capabilities and pro- and anti-inflammatory markers associated with obesity in obese middle-aged men. Thirty obese men (48.73 ± 1.04 years; body mass index: 31.00 ± 0.29 kg∙m-2
) underwent 24 weeks of combined training [CT (n = 17); aerobic (50–85% of VO2peak) and resistance (6-10 RM) training)] 3 x per week, 60 minutes per session, or a control group (N = 13). Anthropometric measures, maximal strength for leg press and bench press, peak oxygen uptake (VO2peak) and serum concentrations of C-reactive protein (CRP), tumor necrosis factor- α (TNF- α), interleukin-6 (IL-6), IL-10, IL-15, resistin, leptin and adiponectin were determined before (M1) and after 8 (M2), 16 (M3) and 24 (M4) weeks of the experimental design. Significant increases were observed in the maximal strength for bench press and leg press, VO2peak and serum concentrations of adiponectin and IL-15 for CT during and after the experimental period. Concomitantly, significant decreases were observed in percentage body fat and serum concentrations of CRP, resistin and leptin for CT during and after the experimental period. In conclusion, 24 weeks of moderate-high-intensity combined training reduced markers of subclinical inflammation associated with obesity and non-communicable diseases and also improved insulin resistance and functional capabilities of obese middle-aged men, regardless of dietary intervention and weight loss.
Keywords: Obesity; Inflammation; Aerobic training; Resistance training; Insulin resistance.
2. REVISÃO DE LITERATURA ... 12
2.1. Contexto geral da obesidade e suas implicações na saúde ... 12
2.2. Inflamação crônica subclínica associada à obesidade ... 14
2.3. Papel anti-inflamatório do exercício físico e sua contribuição no combate à obesidade ... 18
3. OBJETIVO ... 22
3.1. Geral ... 22
3.2. Específico ... 22
4. METODOLOGIA ... 23
4.1. Casuística e Desenho experimental ... 23
4.2. Avaliação clínica inicial ... 25
4.3. Antropometria e composição corporal ... 26
4.4. Avaliação nutricional ... 26
4.5. Coletas de sangue ... 27
4.6. Dosagens de resistência à insulina ... 27
4.7. Análise dos marcadores pró- e anti-inflamatórios ... 27
4.8. Avaliação da força muscular ... 28
4.9. Avaliação cardiorrespiratória ... 28
4.10. Protocolo de treinamento combinado ... 29
4.11. Análises estatísticas ... 31 5. RESULTADOS ... 32 6. DISCUSSÃO ... 39 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 43 8. REFÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 48 ANEXOS ... 59
1. INTRODUÇÃO
Atualmente, a obesidade vem sendo considerada como problema mundial de saúde, afetando grande parte da população e tornando-se uma das principais causas de redução na qualidade de vida, morbidade e mortalidade (GUYENET et al., 2012; NG et al., 2014). A obesidade e, em especial o acumulo de tecido adiposo visceral, geralmente está associado ao desenvolvimento da síndrome metabólica e diversas doenças como dislipidemias, diabetes tipo 2, doenças cardiovasculares, doença pulmonar obstrutiva crônica, diversos tipos de câncer, depressão, entre outras (SCHWARZ et al., 2011; THOMAS et al., 2011, GLEESON et al., 2011), e a inflamação parece estar etiologicamente ligada a patogênese de todas estas condições (GLEESON et al., 2011).
A obesidade por si só, na ausência de doença manifesta, é frequentemente acompanhada por inflamação sistêmica subclínica marcada pelo aumento dos níveis circulantes de marcadores inflamatórios como a interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral -α (TNF-α), proteína C-reativa (PCR), leptina e resistina (BASTARD et al., 2006; HAJER et al., 2008; RASOULI & KERN, 2008; GLEESON et al., 2011). Adicionalmente, os níveis circulantes de adiponectina, um marcador anti-inflamatório, demonstraram estar reduzidos na obesidade (SCHUTTE et al, 2010). Como já bem descrito na literatura, níveis elevados de marcadores inflamatórios são fortes preditores de risco de doenças cardiometabólicas e mortalidade em pessoas de meia-idade (ARSENAULT et al., 2009).
Nesse contexto, mudanças nos hábitos de vida e de conduta têm sido propostas no intuito de minimizar os prejuízos fisiológicos decorrentes dos hábitos contemporâneos e do avançar da idade. Dentre estas, tem-se observado grande expansão na aplicação de intervenções de estilo de vida, como a dieta e o exercício físico, no intuito de combater a inflamação crônica de baixo grau associada à obesidade. Com relação à dieta, sabe-se que a restrição calórica pode ser tratamento primário razoável para a redução da inflamação crônica associada à obesidade (KLEIN et al., 2004; DONNELLY et al., 2009), entretanto, a perda de peso pela dieta se torna menos efetiva como uma intervenção anti-inflamatória a longo prazo (JAKICIC & OTTO, 2005).
Por outro lado, a prática regular de exercícios físicos (como o treinamento aeróbio e o de força) tem sido proposta como promotora de efeitos anti-inflamatórios no musculo esquelético e no tecido adiposo (BRUUNSGAARD, 2005; GLEESON et
al., 2011), especialmente em indivíduos que já possuem valores aumentados de biomarcadores inflamatórios (GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013). Dentre os mecanismos pelo qual o exercício pode promover efeito anti-inflamatório, incluem-se: a redução da gordura visceral; aumento da produção e liberação de miocinas anti-inflamatórias derivadas do músculo esquelético; um efeito no tecido adiposo que reduz a hipóxia e a inflamação local do tecido adiposo; diminuição sistêmica da adesão de leucócitos e produção de citocinas por células endoteliais; e um efeito no sistema imunológico que diminui o número de células pró-inflamatórias e reduz a produção de citocinas pró-inflamatórias (PETERSEN & PEDERSEN, 2005; GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013). Entretanto, existem alguns fatores que podem influenciar os efeitos do treinamento físico na inflamação crônica, tais como o grau de obesidade e o estado de saúde dos indivíduos antes do início dos programas de treinamento, tipo de doença pré-existente, duração e regularidade do treinamento físico (YOU et al., 2013).
Diversos estudos utilizando o treinamento aeróbio ou o treinamento de força no tratamento da inflamação crônica observaram resultados positivos após o período experimental (MARCELL et al., 2005; CAMPBELL et al., 2009; DONGES et al., 2010; ARIKAWA et al., 2011; PHILLIPS et al., 2012). No entanto, posicionamentos e diretrizes como as do American College of Sports Medicine (HASKELL et al., 2007), têm proposto programas de treinamento que combinam o treinamento aeróbio e o treinamento de força, conhecido como treinamento concorrente ou combinado (TC), a fim de proporcionar os benefícios morfofuncionais respectivos de ambos os protocolos. Porém, poucos estudos investigaram os efeitos do TC como uma intervenção terapêutica para o tratamento da inflamação crônica, principalmente quando associada à obesidade.
Balducci et al. (2010) observaram que o TC proporcionou mais benefícios do que o treinamento aeróbio ou de força isolados na redução da inflamação em indivíduos com diabetes do tipo 2. No entanto, 12 semanas de treinamento de força ou treinamento aeróbio com cargas moderadas não alterou a PCR sérica de homens e mulheres com diabetes (JORGE et al., 2011). Similarmente, 21 dias de TC não promoveram efeitos positivos nos marcadores inflamatórios de indivíduos obesos com diabetes do tipo 2 (LUCOTTI et al, 2011). Essas discrepâncias com relação aos resultados observados nos estudos anteriores podem estar relacionadas a fatores como a intensidade do exercício e a duração do treinamento (número de sessões).
Em estudo prévio de Libardi et al. (2011), homens com sobrepeso na meia-idade não apresentaram reduções nas concentrações séricas de PCR, TNF-α e IL-6 após 16 semanas de TC de moderada a alta intensidade. Embora a intensidade utilizada tenha sido de moderada a alta, possivelmente o período relativamente curto de treinamento (16 semanas), a falta de alteração no peso corporal e/ou composição corporal (perda de gordura) e o baixo nível de inflamação sistêmica em homens de meia-idade com sobrepeso, podem explicar, em parte, por que não foram observadas alterações nos marcadores inflamatórios sistêmicos após o período experimental. Além disso, não foram encontrados estudos que investigaram os efeitos do treinamento combinado (sem restrição calórica) na inflamação crônica subclínica de indivíduos obesos adultos sem nenhuma doença manifesta associada, justificando assim a necessidade de mais estudos investigando os efeitos do TC na inflamação crônica subclínica associada à obesidade.
Com base na investigação prévia do TC em homens com sobrepeso na meia-idade (LIBARDI et al., 2011) e outras que utilizaram o treinamento aeróbio ou de força de moderada a alta intensidade em indivíduos obesos adultos (CAMPBELL et al., 2009; ARIKAWA et al., 2011; PHILLIPS et al., 2012), a hipótese do presente estudo foi que homens obesos de meia-idade poderiam reduzir a inflamação crônica subclínica e melhorar a força muscular e a aptidão cardiorrespiratória após um período prolongado (> 16 semanas) de TC de moderada a alta intensidade.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Contexto geral da obesidade e suas implicações na saúde
A população mundial adulta cresce devido a fatores como queda de mortalidade e fecundidade, melhorias nas práticas sanitárias e avanços nas mais diversas áreas medicinais. O perfil de morbidade e mortalidade sofreu intensas modificações, em que ocorreu diminuição e até erradicação de algumas doenças infectocontagiosas, contudo houve o aumento das doenças crônicas não-transmissíveis (ACSM, 2007). No entanto, o envelhecimento biológico é normalmente associado ao aumento progressivo da massa de gordura corporal (principalmente a gordura visceral) e perda de massa magra, particularmente o músculo esquelético (sarcopenia) (STRASSER et al., 2012). Bemben et al. (1995)
observaram que a gordura corporal subcutânea em membros inferiores e superiores de homens de 20 a 79 anos foram similares em todas as faixas etárias, porém, a gordura abdominal apresentou aumento significativo com o avanço da idade. Adicionalmente, estudos relatam aumentos de até 40% na gordura intra-abdominal após a quinta década de vida (SPIRDUSO et al., 1995; HUNTER et al., 2005).
NG et al. (2014) observaram que o aumento da gordura corporal e a prevalência da obesidade vem dramaticamente crescendo e atingindo também grande parte das crianças e adultos por todo o mundo. A organização Mundial de Saúde estima que mais de 1,9 bilhões de adultos no mundo possuem sobrepeso, onde destes 600 milhões são obesos (WHO, 2016). Só no Brasil, o quadro atual de sobrepeso corresponde aproximadamente cerca de 50% da população, onde destes 17,8% são obesos (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2014).
O Índice de Massa Corpórea (IMC), calculado pela divisão do peso (kg) pela estatura (m) ao quadrado (m²), é uma das ferramentas mais simples e úteis para calcular-se o grau de sobrepeso ou obesidade em que um indivíduo se encontra. Em adultos, os valores do IMC para a classificação do sobrepeso e da obesidade, independentemente do sexo e idade, é de 25 a 29,9 para o sobrepeso e ≥30 kg/m2 para a obesidade (WHO, 2016). Ambos são definidos como um acúmulo anormal ou excessivo de gordura que pode prejudicar a saúde, no entanto, sabe-se que a obesidade (IMC ≥30 kg/m2) pode acarretar danos mais severos a ela (NG et al., 2014; WHO et al., 2016). Esta morbidade se revela com um problema multifatorial, e dentre os fatores que podem culminar num quadro de obesidade temos: fatores genéticos; excesso de consumo de macronutrientes, especialmente lipídeos; balanço positivo entre ingestão de alimentos e gasto energético; inatividade física; e fatores hormonais (HILLS et al., 2010; SCHWARZ et al., 2011).
A obesidade geralmente está associada ao desenvolvimento da síndrome metabólica e diversas outras doenças crônicas como dislipidemias, diabetes tipo 2, doenças cardiovasculares, doença pulmonar obstrutiva crônica, diversos tipos de câncer, depressão, problemas ósteo-articulares, hipertensão arterial, entre outras (SCHWARZ et al., 2011; THOMAS et al., 2011, GLEESON et al., 2011), e a inflamação parece estar etiologicamente ligada a patogênese de todas estas condições (GLEESON et al., 2011).
2.2. Inflamação crônica subclínica associada à obesidade
Até o final da década de 1940, o tecido adiposo (TA) era caracterizado como uma forma de tecido conjuntivo que, por acaso, continha gotículas lipídicas e não tinha nenhuma conexão com o metabolismo do organismo. No entanto, esse panorama começou a mudar a partir das observações de que esse tecido tinha papel fundamental na homeostase dos nutrientes, servindo como local de armazenamento de calorias após a alimentação e fonte de ácidos graxos livres circulantes durante o jejum (BATHIJA et al., 1979). A partir das descobertas de fatores séricos derivados do TA como a adipisina, o TNF-α e a leptina em meados da década de 1980, o TA passou a ser considerado como órgão endócrino central da homeostase energética (HASLAM & JAMES, 2005). Hoje em dia, temos a noção de que o TA é um órgão extremamente complexo que exerce papéis importantes sobre a fisiologia e a fisiopatologia do organismo dos seres humanos (ROSEN & SPIEGELMAN, 2014).
O TA está presente em diversos segmentos do organismo, no entanto, sua grande maioria se encontra nos compartimentos subcutâneo e visceral (OUCHI et al., 2011; ROSEN & SPIEGELMAN, 2014). Quando em condições de obesidade, o TA se expande nestes e em outros depósitos pelo corpo como o coração, os rins e túnica adventícia dos vasos sanguíneos (OUCHI et al., 2011). Ademais, o TA é composto primariamente por adipócitos e pré-adipócitos, macrófagos, células endoteliais e leucócitos, e pode ser classificado em tecido adiposo branco (TAB) ou tecido adiposo marrom (TAM), conforme sua localização e especificidade.
Com relação ao TAM, os adipócitos marrons são células altamente especializadas que dissipam a energia química armazenada sob a forma de calor por meio da proteína de desacoplamento-1 (UCP-1), uma proteína específica do TAM localizada na membrana interna das mitocôndrias que desacopla a oxidação de combustível da síntese de ATP (ROSEN & SPIEGELMAN, 2014; LUO & LIU, 2016).
Por outro lado, o TAB tem como principais funções: Armazenar energia na forma de lipídeos e auxiliar na mobilização e distribuição de lipídios no organismo; Atuar como um órgão endócrino e produzir inúmeros fatores bioativos que se comunicam com outros órgãos e modulam uma série de vias metabólicas (LUO & LIU, 2016).
Dentre os fatores secretados pelo TAB, incluem-se as adipocinas (que são citocinas secretadas pelo TA) como a leptina, resistina, adiponectina, apelina,
visfatina, TNF- α, IL-6, IL-18, inibidor do ativador do plasminogênio (tipo 1) (PAI-1), proteína quimiotática de monócitos 1 (MCP1), entre outras (OUCHI et al., 2011; ROSEN & SPIEGELMAN, 2014; LUO & LIU, 2016), as quais podem influenciar funções importantes da homeostase metabólica como o apetite, balanço energético, sensibilidade insulínica, angiogênese, inflamação, funções cardiovasculares e o comportamento e crescimento celular (GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013, LUO & LIU, 2016) (Figura 1). As ações das adipocinas são mediadas principalmente pela ligação aos seus respectivos receptores na membrana das células alvo que desencadeiam vias particulares de sinalização intracelular, onde prejuízos na biossíntese, secreção e transdução sinalizadora dessas proteínas estão associados ao desenvolvimento da obesidade e seus distúrbios relacionados (LUO & LIU, 2016).
Figura 1. Funções fisiológicas das adipocinas. Adipocinas, as citocinas derivadas do tecido adiposo, atuam para regular a sensibilidade à insulina, inflamação, função cardiovascular, comportamento e crescimento celular, resultando no desenvolvimento de doenças metabólicas induzidas pela obesidade. FGF21 – Fator de crescimento de fibroblastos 21; PAI – 1 - inibidor do ativador do plasminogênio (tipo 1); MCP1 - proteína quimiotática de monócitos 1. Adaptado de Luo & Liu (2016).
Adicionalmente, à medida que o TAB passa a estocar mais triglicerídeos, seja pelo excesso de ingestão calórica e/ou pelo baixo gasto energético decorrentes da inatividade física, os adipócitos presentes no TAB passam a aumentar de tamanho (hipertrofia) e/ou número (hiperplasia). Este aumento no TAB, principalmente pela hipertrofia dos adipócitos, leva ao desajuste nas diversas funções metabólicas relacionadas a esse tecido, desencadeando alterações que incluem hipóxia, disfunção endotelial, inflamação e morte celular (OUCHI et al., 2011; ROSEN & SPIEGELMAN, 2014) (Figura 2). Essas alterações que ocorrem no TAB estão associadas a aumentos no recrutamento de células inflamatórias e na produção e liberação de adipocinas pró-inflamatórias nos adipócitos como a IL-6, IL-18, TNF-α, leptina, resistina, entre outras, gerando assim uma inflamação crônica local no tecido adiposo (BASTARD et al., 2006; HAJER et al., 2008; RASOULI & KERN, 2008; OUCHI et al., 2011; GLEESON et al., 2011) (Figura 2). Consequentemente, o aumento dos níveis circulantes de IL-6 passa a estimular a produção e liberação hepática da PCR, aumentando os níveis séricos desse marcador inflamatório de fase aguda e gerando assim um estado inflamatório crônico sistêmico no organismo (PETERSEN & PEDERSEN, 2005).
Concomitante a essas alterações, observam-se alterações nos subtipos de macrófagos e células T presentes no TAB de obesos. Com relação aos macrófagos, indivíduos obesos tendem a expressar um fenótipo “M1 ou classicamente ativados”, enquanto os macrófagos em indivíduos magros tendem a expressar um fenótipo “M2 ou alternativamente ativados”. Funcionalmente, os macrófagos M1 são associados à produção de citocinas pró-inflamatórias que estimulam/potencializam a inflamação e os macrófagos M2 são associados à reparação de tecidos lesados e à resolução da inflamação (GORDON, 2003; OUCHI et al., 2011; ROSEN & SPIEGELMAN, 2014). Por isso, tem sido sugerido que macrófagos M1 promovem a resistência à insulina e macrófagos M2 protegem contra a resistência à insulina induzida pela obesidade (ODEGAARD & CHAWLA, 2011; OUCHI et al., 2011) (Figura 2).
Figura 2. Modulação fenotípica do tecido adiposo. O tecido adiposo pode ser descrito por pelo menos três classificações funcionais e estruturais: Magro com função metabólica normal, Obeso com disfunção metabólica parcial e Obeso com disfunção metabólica total. À medida que a obesidade se desenvolve, os adipócitos sofrem hipertrofia devido ao aumento do armazenamento de triglicerídeos. Com obesidade limitada, é provável que o tecido retenha uma função metabólica relativamente normal, tenha baixos níveis de ativação das células imunitárias e uma função vascular suficiente. Contudo, alterações qualitativas no tecido adiposo em expansão podem promover a transição para um fenótipo metabolicamente disfuncional. Os macrófagos no tecido adiposo magro expressam marcadores de um estado “M2 ou alternativamente ativados”, enquanto que a obesidade leva ao recrutamento e acúmulo de macrófagos “M1 ou ativados de forma clássica”, bem como células T, no tecido adiposo. Adipocinas anti-inflamatórias, incluindo a adiponectina e a proteína secretada relacionada a
frizzled – 5 (SFPR5), são produzidas preferencialmente pelo tecido adiposo magro. Em estados de obesidade, o tecido adiposo
gera grandes quantidades de fatores pró-inflamatórios incluindo a leptina, resistina, proteína de ligação ao retinol – 4 (RPB4), lipocalina 2, proteína 2 semelhante à angiopoietina (ANGPTL2), fator de necrose tumoral (TNF), interleucina-6 (IL-6), IL-18, quimiocina-CC ligante 2 (CCL2), quimiocina-CXC ligante 5 (CXCL5) e Nicotinamida fosforibosiltransferase (NAMPT). Indivíduos obesos com tecido adiposo em estado de disfunção metabólica intermediária possuem melhores parâmetros metabólicos, menor expressão dos marcadores inflamatórios e melhor função vascular em comparação aos indivíduos com tecido adiposo em estado de disfunção metabólica total. O tecido adiposo metabolicamente disfuncional pode estar associado a níveis mais elevados de necrose dos adipócitos, e os macrófagos M1 estão dispostos em torno destas células mortas em estruturas tipo coroa. Adaptado de Ouchi et al. (2011).
Nesse contexto, a obesidade por si só, na ausência de doença manifesta, é frequentemente acompanhada por uma inflamação sistêmica subclínica marcada pelo aumento dos níveis circulantes de marcadores inflamatórios como a interleucina-6 (IL-6), fator de necrose tumoral -α (TNF-α), proteína C-reativa (PCR),
leptina e resistina (BASTARD et al., 2006; HAJER et al., 2008; RASOULI & KERN, 2008; GLEESON et al., 2011).
Como já bem descrito na literatura, níveis elevados de marcadores inflamatórios são fortes preditores de risco de doenças cardiometabólicas e mortalidade em pessoas de meia-idade (ARSENAULT et al., 2009). Assim, mudanças nos hábitos e no estilo de vida, como a prática regular de exercícios físicos, têm sido amplamente propostos e estudados no intuito de combater a inflamação crônica de baixo grau associada à obesidade.
2.3. Papel anti-inflamatório do exercício físico e sua contribuição no combate à obesidade
Atualmente, a inatividade física é considerada um dos principais fatores de risco associados à mortalidade global e estima-se que indivíduos inativos fisicamente possuem 20% a 30% maiores chances de óbito quando comparados a indivíduos fisicamente ativos (WHO, 2010). O estilo de vida sedentário associado à falta de exercícios físicos são considerados fatores-chave para o desenvolvimento da obesidade, além de distúrbios cardiometabólicos como inflamação crônica, diabetes mellitus tipo 2 e doenças cardiovasculares (NOCOM et al., 2008).
Por outro lado, a prática regular de exercícios físicos físico esta associada a inúmeros benefícios na saúde física e mental de homens e mulheres, diminuindo praticamente todas as causas de mortalidade (ACSM, 2011). Evidências têm demonstrado que o exercício físico regular reduz o risco de doença coronariana e acidente vascular cerebral, diabetes, hipertensão, câncer de cólon, câncer de mama e depressão (WHO, 2002; 2007; 2010; 2016; GLEESON et al., 2011). Nesse sentido, o engajamento e a regularidade em programas de treinamento físico têm sido amplamente utilizados como uma estratégia terapêutica não farmacológica tanto para a promoção e manutenção da saúde quanto prevenção e tratamento de várias doenças (ACSM, 2007; WHO, 2010; GLEESON et al., 2011).
Adicionalmente, o treinamento físico aumenta o gasto energético e utiliza, como substrato na produção de energia, parte da gordura corporal que, de outra forma, se acumularia em indivíduos que consomem mais energia do que necessário na dieta, reduzindo assim o risco no desenvolvimento da obesidade e adiposidade excessiva (GLEESON et al., 2011). Além disso, promove a saúde cardiovascular ao
melhorar o perfil lipídico do sangue, diminuindo as concentrações dos triglicerídeos plasmáticos e partículas de colesterol de baixa densidade (LDL) e aumentando a concentração do colesterol de alta densidade (HDL) (KRAUS et al., 2002).
Concomitante, inúmeras evidências têm sugerido que o efeito protetor de um estilo de vida fisicamente ativo no combate às doenças associadas à inflamação crônica (como no caso da obesidade) são atribuídos aos efeitos anti-inflamatórios do exercício físico (BRUUNSGAARD, 2005; PETERSEN & PEDERSEN, 2005; GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013), cujos efeitos parecem ser mais evidenciados em indivíduos que já possuem valores aumentados de biomarcadores inflamatórios (GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013). Dentre os mecanismos pelo qual o exercício pode promover efeito anti-inflamatório, incluem-se: a redução do TA, principalmente o TA visceral; aumento da produção e liberação de citocinas anti-inflamatórias derivadas do músculo esquelético (miocinas); um efeito no tecido adiposo que reduz a hipóxia e a inflamação local do tecido adiposo; diminuição sistêmica da adesão de leucócitos e produção de citocinas por células endoteliais; e um efeito no sistema imunológico que diminui o número de células pró-inflamatórias e reduz a produção de citocinas pró-inflamatórias (PETERSEN & PEDERSEN, 2005; GLEESON et al., 2011; YOU et al., 2013) (Figura 3). Entretanto, fatores como o grau de obesidade, estado de saúde dos indivíduos antes do início dos programas de treinamento, tipo de doença pré-existente, duração e regularidade do treinamento físico podem influenciar os efeitos do treinamento físico na inflamação crônica, (YOU et al., 2013).
Dentre os meios e métodos de treinamento físico, o treinamento de força e o treinamento aeróbio são estratégias bastante utilizadas e recomendadas (HASKELL et al., 2007; ACSM, 2011), principalmente para indivíduos na meia-idade e idosos no intuito de minimizar as mudanças fisiológicas decorrentes do processo de envelhecimento. Especificamente, o treinamento de força promove aumentos de massa muscular esquelética, agilidade e força, contribuindo assim na melhora das capacidades funcionais do indivíduo. Por outro lado, o treinamento aeróbio promove maior gasto energético durante as sessões e contribui no aumento da capacidade e potência aeróbia (TANAKA, SWENSEN, 1998, ACSM, 2007; FOSCHINI et al., 2007; HASKELL et al., 2007; SCHWAB, KLEIN, 2008; SOUZA et al., 2008; HÄKKINEN et al., 2008; ACSM, 2011).
Figura 3. Possíveis mecanismos que contribuem para o efeito anti-inflamatório do exercício. A ativação do eixo hipotalâmico-pituitário-adrenal e do sistema nervoso simpático leva à liberação de cortisol e adrenalina do córtex adrenal e medula, respectivamente. Esses hormônios inibem a liberação do TNF por monócitos. A IL-6 produzida pela contração do músculo esquelético também regula negativamente a produção de TNF pelos monócitos e pode estimular ainda mais a liberação de cortisol. Elevações agudas na IL-6 estimulam a liberação de IL-1RA de monócitos e macrófagos, aumentando assim os níveis circulantes dessa citocina anti-inflamatória. O treinamento físico mobiliza células T (Treg), que são
uma das maiores fontes de produção da citocina anti-inflamatória IL-10, e diminui a proporção de monócitos inflamatórios (CD14lowCD16+) comparado aos monócitos clássicos (CD14hiCD16-). Após o exercício, monócitos CD14hiCD16- expressam
receptores Toll-like 4 (TLR4) e assim induzem uma redução na resposta inflamatória marcada pelos baixos níveis de citocinas pró-inflamatórias e diminuição na infiltração do tecido adiposo. O exercício também aumenta as concentrações plasmáticas das principais quimiocinas inflamatórias das células; elevações sucessivas dessas quimiocinas podem levar a uma regulação negativa de seus receptores, resultando numa infiltração no tecido adiposo reduzida. Reduções na massa do tecido adiposo e no tamanho do adipócito, atrelada à infiltração diminuída de macrófagos e à mudança de um fenótipo M1 para M2 nos macrófagos podem contribuir para na redução da liberação de citocinas pró-inflamatórias (como IL-6 e TNF) e aumentar a liberação de citocinas anti-inflamatórias (como adiponectina e IL-10) do tecido adiposo. Adaptado de Gleeson et al. (2011).
Adicionalmente, resultados interessantes no tratamento da inflamação crônica foram observados após períodos de treinamento aeróbio ou treinamento de força (MARCELL et al., 2005; CAMPBELL et al., 2009; DONGES et al., 2010; ARIKAWA et al., 2011; PHILLIPS et al., 2012). Com relação ao treinamento aeróbio, Marcell et al. (2005) verificaram que um protocolo de treinamento aeróbio de moderada a alta intensidade realizado por 16 semanas aumentou as concentrações séricas de adiponectina e diminuiu a PCR sérica em pacientes diabéticos com sobrepeso. Do mesmo modo, Arikawa et al. 2011 observaram em seu estudo que 16 semanas de treinamento aeróbio à 65% – 85% da frequência cardíaca máxima prevista para a idade reduziram os níveis séricos de PCR em mulheres jovens, especialmente nas que eram obesas. Ainda, um protocolo de treinamento aeróbio de moderada intensidade realizado por 12 meses reduziu a PCR de mulheres obesas (CAMPBELL et al., 2009). Já em relação ao treinamento de força, 12 semanas de treinamento de força de moderada a alta intensidade diminuíram as concentrações séricas de PCR, leptina e TNF-α em mulheres obesas (PHILLIPS et al., 2012). Concomitante, Donges et al. (2010) verificaram que 10 semanas de treinamento de força a 75% de 1RM reduziram os níveis de PCR em indivíduos com sobrepeso após o período experimental.
Diretrizes como as do American College of Sports Medicine (HASKELL et al., 2007) tem proposto programas de treinamento que combinam o treinamento aeróbio e o treinamento de força, conhecido como treinamento concorrente ou combinado (TC), a fim de proporcionar os benefícios morfofuncionais respectivos de ambos os protocolos. De fato, o estudo de Libardi et al. (2012) verificou que os ganhos de aptidão cardiorrespiratória e força máxima após 16 semanas de TC em adultos com sobrepeso na meia-idade foram semelhantes quando comparados aos protocolos de treinamento de força ou treinamento aeróbio isolados, reforçando assim o uso do TC como uma interessante metodologia de treinamento. Entretanto, poucos são os estudos que investigaram os efeitos do TC no tratamento da inflamação crônica, principalmente quando associada à obesidade, e as respostas observadas após os períodos de treinamento são controversas.
Em jovens, Lopes et al. (2016) verificaram que 12 semanas de TC de moderada a alta intensidade diminuiu a PCR, a leptina e a gordura corporal e melhorou parâmetros de força e aptidão cardiorrespiratória de adolescentes obesos, mesmo sem intervenção de dieta. Em adultos, Balducci et al. (2010) verificaram que
um protocolo de TC de alta intensidade realizado por um período prolongado proporcionou mais benefícios do que o treinamento aeróbio ou de força isolados na redução dos marcadores inflamatórios associados à inflamação em indivíduos com diabetes do tipo 2. Por outro lado, no estudo de Jorge et al. (2011), os autores não observaram mudanças nas concentrações séricas de PCR de homens e mulheres com diabetes após 12 semanas de treinamento de força ou treinamento aeróbio com cargas moderadas. Similarmente, 21 dias de TC não promoveram efeitos positivos nos marcadores inflamatórios de indivíduos obesos com diabetes do tipo 2 (LUCOTTI et al, 2011). No estudo de Libardi et al. (2011), homens com sobrepeso na meia-idade não apresentaram reduções nas concentrações séricas de PCR, TNF-α e IL-6 após 16 semanas de TC de moderada a alta intensidade.
Essa controvérsia nos resultados dos estudos anteriores pode estar relacionada a fatores como: a intensidade do exercício e a duração do treinamento (número de sessões); período relativamente curto de treinamento (16 semanas); falta de alteração no peso corporal e/ou composição corporal (perda de gordura); e o baixo nível de inflamação sistêmica em homens de meia-idade com sobrepeso. Nesse sentido, mais estudos envolvendo indivíduos que já possuem marcadores inflamatórios aumentados e protocolos prolongados (> 16 semanas) de TC de moderada a alta intensidade são necessários no intuito de verificar os possíveis efeitos anti-inflamatórios advindos do TC.
3. OBJETIVO
3.1. Geral
Este estudo teve como objetivo verificar as respostas pró e anti-inflamatórias e morfofuncionais decorrentes do TC (aeróbio associado ao de força) em homens obesos de meia-idade durante 24 semanas.
3.2. Específico
Este estudo teve como objetivos específicos:
Verificar se alterações nos marcadores inflamatórios relacionados à obesidade (IL-6, IL-10, IL-15, TNF-α, adiponectina, resistina, leptina e PCR) estavam ligadas a programas de treinamento superiores a 16 semanas;
Verificar possíveis correlações entre gordura corporal e biomarcadores pró e anti-inflamatórios.
4. METODOLOGIA
4.1. Casuística e Desenho experimental
O projeto foi submetido e aprovado (07/12/2011) no Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Ciências Médicas da UNICAMP (parecer n° 1278/2011) (Anexo 2).
A divulgação do projeto procedeu-se por folders, cartazes nas portarias da universidade, via internet, anúncio em jornais da cidade, visitas a locais como postos de saúde e praças públicas. Como critérios de inclusão, os sujeitos deveriam ser do sexo masculino, ter hábito de vida não-ativo (frequência de atividade física regular menor que duas sessões por semana) (FLORINDO; LATORRE, 2003), não ter participado regularmente de nenhum programa de treinamento ao longo dos últimos 12 meses precedentes ao início do experimento e possuir índice de massa corpórea (IMC) dentro da faixa de 30 - 34,9 kg/m2.
Inicialmente, 269 pessoas foram triadas, sendo que 184 foram excluídas ainda na entrevista inicial (anamnese) por não atenderem os critérios de inclusão ou ainda por relatarem alguma característica enquadrada nos critérios de exclusão (Figura 4). Com relação aos critérios de exclusão, foram excluídos os voluntários que apresentassem na avaliação clínica (exame físico geral, cardiológico e ergometria) e/ou nos exames laboratoriais qualquer patologia ou outros complicadores que poderiam ser fatores de risco ou impedimento para a prática regular de atividade física proposta, tais como: doença arterial coronariana, hipertensão arterial severa, diabetes mellitus (insulina-dependente), doença pulmonar obstrutiva crônica, doenças ósteo-articulares limitantes, ou que estivesse utilizando qualquer medicação que pudesse interferir nas respostas fisiológicas aos testes ou ao treino.
Dos 85 indivíduos que foram selecionados, 54 indivíduos foram aprovados na avaliação clínica inicial e teste ergométrico e puderam dar sequencia as avaliações, sendo aleatoriamente distribuídos em grupo controle (GC; n= 27) e grupo
Treinamento Combinado (TC; n= 27). Como critérios de descontinuidade, foram adotados: a) a falta de motivação ou indisponibilidade do voluntário em frequentar as sessões de treinamento; b) frequência às sessões de treinamento inferior a 85% e/ou mais que três faltas consecutivas; c) demais riscos aos voluntários que pudessem vir a ocorrer, mesmo após a liberação clínica; d) desistência voluntária ao estudo. Neste contexto, 17 voluntários do grupo CT e 13 voluntários do grupo CG finalizaram voluntariamente o período experimental (Figura 4).
Figura 4. Esquematização do processo de divulgação e triagem até a finalização dos grupos
Todos os participantes foram informados sobre a importância em manter os mesmos hábitos alimentares por todo o estudo, entretanto, nenhuma intervenção alimentar foi realizada durante o período experimental. Todos os sujeitos foram
informados sobre os objetivos e riscos do projeto antes de assinarem o termo de consentimento livre e esclarecido (Anexo 1).
A composição corporal, a avaliação cardiorrespiratória, os testes de força (1RM), a avaliação nutricional e coletas sanguíneas para determinação das concentrações séricas da IL-6, IL-10, IL-15, TNF-α, adiponectina, resistina, leptina e PCR foram realizadas antes (M1) e após 8 (M2), 16 (M3) e 24 (M4) semanas do período experimental (Figura 5). Enquanto que as dosagens séricas de insulina, glicemia e o HOMA-IR (homeostasis model assessment) foram realizadas antes (M1) e após (M4) o período experimental.
Figura 5. Desenho Experimental
4.2. Avaliação clínica inicial
A avaliação clínica inicial foi realizada por médico cardiologista, sendo constituída de anamnese e um teste de esforço de acordo com a III Diretrizes da Sociedade Brasileira de Cardiologia sobre Teste Ergométrico (MENEGHELO et al., 2010), tendo o objetivo de diagnosticar e afastar a possibilidade da ocorrência de eventos cardíacos durante o treinamento físico proposto.
O teste ergométrico foi realizado em esteira rolante utilizando-se o protocolo de Bruce et al. (1963), no qual o incremento de carga foi realizado com aumento de velocidade e inclinação da esteira até a exaustão voluntária. Somente os voluntários que apresentaram respostas fisiológicas normais das variáveis ao teste de esforço foram aprovados para participação no projeto. Dos 85 indivíduos selecionados, 31 foram excluídos por apresentarem respostas que impediam a participação no estudo. Dentre essas: resposta hipertensiva da pressão arterial, resposta compatível com isquemia, arritmias cardíacas, alterações da ausculta cardíaca-pulmonar, entre outras.
4.3. Antropometria e composição corporal
A massa corporal foi aferida em balança (FilizolaTM, São Paulo, Brasil) com resolução de 0,1 kg e a estatura foi obtida por um estadiômetro de madeira (resolução de 0,1 cm), e assim tiveram seu IMC calculado (kg/m2). Após, foi realizada a medida da circunferência da cintura no ponto médio entre a ultima costela e a crista ilíaca com uma fita inelástica com resolução de 0,1 cm. Todos os indivíduos foram avaliados pelo mesmo avaliador e com vestimentas adequadas.
A composição corporal foi avaliada pela técnica de espessura do tecido celular subcutâneo, sendo aferidas as seguintes dobras cutâneas: abdominal, suprailíaca, axilar-média, subescapular, tricipital, bicipital, peitoral, perna e coxa mediais. As medidas foram realizadas por um único avaliador experiente com um adipômetro científico (Lange, Cambridge Scientific Industries, Cambridge, MD, EUA) (SLAUGHTER et al., 1984). A gordura corporal relativa (% gordura) foi calculada (SIRI, 1993) a partir da estimativa da densidade corporal (JACKSON, POLLOCK, 1978).
4.4. Avaliação nutricional
Três registros alimentares (RA) foram entregues aos voluntários por nutricionistas treinados que os instruíram individualmente a preencherem estes com o auxílio de um modelo de RA e modelo fotográfico de medidas caseira. Foi solicitado que informassem todos os alimentos e bebidas ingeridas durante os dias estabelecidos, dias diferentes e não consecutivos (dois dias de semana e um dia de final de semana).
No ato do recebimento dos RA preenchidos após uma semana da data solicitada, a equipe de nutricionistas verificou, com a presença do voluntário, se o preenchimento foi ou não satisfatório para que as informações de consumo pudessem ser recopiladas com maior precisão. Os RA foram analisados pelo programa informático Dietpro versão 5i. A avaliação do consumo alimentar foi realizada a partir da média dos dados dos três RA preenchidos.
4.5. Coletas de sangue
Amostras de sangue (~20ml) foram obtidas por punção venosa em tubos a vácuo seco e com anticoagulante (EDTA) em todos os momentos de avaliação, sempre no mesmo horário (entre 7:00h e 9:00h da manhã) e após período de abstinência de exercício superior a 72 horas e jejum de 12 horas. Estas foram coletadas, processadas e centrifugadas para a obtenção do plasma e o soro, estocando-os em biofreezer -80º C e posteriormente realizando as análises bioquímicas.
4.6. Dosagens de resistência à insulina
As dosagens séricas de insulina foram determinadas em duplicata pelo método de quimiluminescência por meio da utilização de kits (Roche Diagnostics, Burgess Hill, West Sussex, UK) e analisador bioquímico automático (ARCHITECT i2000 SR, Abbot Diagnostics, Illinois, USA). As concentrações séricas de glicose foram realizadas por um analisador automático (Technicon RA 1000 Chemistry Analyzer) com a utilização de kits comerciais (LABORLAB, São Paulo, Brazil). A resistência à insulina em jejum foi determinada pelo HOMA-IR (homeostasis model assessment) sendo calculada com a utilização dos valores basais da insulina e da glicose em jejum pela fórmula: HOMA-IR = (insulina x glicose)/22,5 (MATTHEWS et al., 1985). As unidades de medidas para a insulina e glicose são microunidades por mililitro e milimol por litro, respectivamente.
4.7. Análise dos marcadores pró- e anti-inflamatórios
As concentrações séricas de IL-6, IL-10, IL-15, TNF-α, PCR, leptina, adiponectina e resistina foram determinadas pelo método ELISA (enzyme-linked
immunosorbent assay) de acordo com as especificações dos kits de alta sensibilidade (R&D Systems, Minneapolis, USA). O coeficiente de variação pela- e entre- as amostras e a sensibilidade foram:
→ 7,4%, 6,5% e 0,039 pg/mL para a IL-6; → 4,6%, 7,8% e 0,09 pg/mL para a IL-10; → 3,4%, 6,6% e 2 pg/mL para a IL-15; → 3,1%, 7,2% e 0,106 pg/mL para o TNF-α; → 3,8%, 6,0% e 0,010 ng/mL para o PCR; → 3,0%, 3,5% e 7,8 pg/mL para a leptina; → 2,8%, 5,9% e 0,246 ng/ml para a adiponectina; → 3,8%, 7,8% e 0,026 ng/mL para a resistina.
4.8. Avaliação da força muscular
Previamente ao início do estudo foi empregado um protocolo de familiarização na tentativa de reduzir os efeitos da aprendizagem dos testes dos dois exercícios utilizados no teste de uma repetição máxima (1RM). Todos os sujeitos do grupo experimental foram testados, em situação semelhante ao protocolo adotado, em duas sessões distintas intervaladas por período de 48 horas de descanso. Para determinação dos resultados dos testes de 1RM de ambos os exercícios utilizados no momento inicial utilizou-se o valor da maior carga obtida após o teste e re-teste.
Para a avaliação da força muscular de membros inferiores e membros superiores, utilizou-se o teste de 1-RM de acordo com as descrições de Brown et al. (2001), utilizando dois exercícios que fizeram parte dos programas de treinamento. A ordem de execução dos exercícios testados foi: supino reto em banco horizontal e leg press 45º. O intervalo entre os exercícios foi de três minutos.
4.9. Avaliação cardiorrespiratória
Este teste foi realizado seguindo as descrições de Libardi et al. (2011) em todos os momentos de avaliação do estudo, a fim de ajustar a intensidade de exercício aeróbio realizado no grupo TC e verificar os efeitos do treino nesta variável.
Para esta avaliação os voluntários executaram um protocolo de esforço em esteira ergométrica (Quinton, modelo TM55, EUA), com coleta contínua dos gases
expirados respiração a respiração (CPX Ultima, Medgraphics, EUA). O protocolo consistiu em uma velocidade inicial de aquecimento de 4km/h por 2 minutos, seguidos de acréscimos de 0,3km/h a cada 30 s, com uma inclinação constante de 1% (JONES & DOUST, 1996) até a exaustão física. Em seguida foi realizado um período de 4 minutos de recuperação sendo o primeiro minuto a 5 km/h, reduzindo-se 1km/h a cada minuto. Para a aquisição da frequência cardíaca utilizou-reduzindo-se uma interface (CPX Ultima, Medgraphics, EUA). A pressão arterial foi medida pelo método auscultatório (manômetro de coluna de mercúrio), na posição em pé na esteira ergométrica no pré e pós-esforço máximo atingido, com um minuto de recuperação. A escala de Percepção Subjetiva do Esforço (Escala de Borg) foi aplicada a cada minuto durante o teste para obtenção da sensação subjetiva do esforço executado à medida que a carga de trabalho aumentava.
O consumo de oxigênio pico (VO2pico) foi determinado pela média dos últimos 30 segundos precedentes a exaustão (HEUBERT et al., 2005), a ventilação (VE), frequência cardíaca (FC) e velocidade atingidos na exaustão física, bem como os valores correspondentes ao limiar ventilatório (LV), detectado como o primeiro ponto de inflexão das curvas de produção de CO2 (VCO2) e da ventilação (VE), ou seja, onde ocorreu a perda da linearidade destas variáveis em relação ao incremento linear do consumo de oxigênio (VO2) (WASSERMAN et al., 1973). O ponto de compensação respiratória (RCP) foi identificado em duplicata mediante o uso do equivalente ventilatório de oxigênio (VE/VO2), equivalente ventilatório de dióxido de carbono (VE/VCO2), considerando o aumento abrupto do VE/VCO2, de acordo com os critérios propostos por McLellan (1985).
4.10. Protocolo de treinamento combinado
O protocolo de TC foi composto pela realização do treinamento de força e o treinamento aeróbio na mesma sessão, divididos em três etapas (E1, E2 e E3), cada qual com oito semanas de duração.
Na E1 os participantes realizaram o treinamento de força utilizando uma periodização linear com seis exercícios (Leg press, Extensão do joelho, Flexão do joelho, Supino reto, Puxador alto, Rosca direta), aplicados com 3 séries de 10 repetições e descanso de 1 minuto entre as séries (ACSM, 2009). A ordenação dos exercícios foi alternada por segmento nessa fase. Em seguida, os participantes se deslocavam para a pista de atletismo e realizavam 30 minutos de treinamento
aeróbio, com exercícios de caminhada ou corrida com variação da intensidade, sendo 5 minutos abaixo do LV, 10 minutos no LV, 10 minutos acima do LV e abaixo do RCP, 5 minutos abaixo do LV, intensidades correspondentes a 50-85% VO2max (ACSM, 1998).
Na E2, a sessão de treinamento de força foi realizada com os mesmos exercícios e séries da E1, porém, com 8 repetições e pausa de 1 minuto e 30 segundos entre as séries (ACSM, 2009). Nessa etapa a ordenação dos exercícios foi realizada por articulação. Para o treinamento aerobio, ajustes nas zonas de intensidade de treinamento e no tempo de permanência em cada uma delas foram realizadas, sendo assim prescritas com 5 minutos abaixo do LV, 10 minutos acima do LV e abaixo do RCP, 10 minutos no RCP e 5 minutos abaixo do LV.
Na E3, as sessões de treinamento de força continuaram com os mesmos exercícios das etapas anteriores, entretanto, realizadas com 6 repetições e descanso de 1 minuto e 30 segundos entre as séries. Nessa etapa a ordenação dos exercícios foi estrutural, em que se priorizou a execução de grupos musculares maiores e grupos menores posteriormente. Para o treinamento aeróbio, a prescrição utilizada foi: 3 minutos no LV, 12 minutos acima do LV e abaixo do RCP, 10 minutos no RCP, 5 minutos no LV.
Nas três etapas do TC a duração total das sessões foi de aproximadamente 60 minutos. Em ambas as sessões, o voluntário realizava o protocolo de treinamento de força e na sequencia se deslocava até a pista de atletismo para a realização do protocolo de treinamento aeróbio. A intensidade do treinamento aeróbio foi determinada pela velocidade de corrida encontrada no ponto do LV e RCP durante o teste cardiorrespiratório, uma vez que o mesmo foi realizado em esteira com inclinação de 1% para reproduzir as condições de treinamento na pista de atletismo (JONES, DOUST, 1996). Ainda, reajustes semanais nas cargas utilizadas no treinamento de força foram mediados com a aplicação de testes de repetições máximas na ultima sessão de cada semana, e em todas as etapas as cargas de treinamento foram aplicadas com aproximadamente 70 a 85% do 1RM determinado durante os momentos de avaliação. Com esse procedimento, buscou-se manter um aumento progressivo da sobrecarga do treinamento durante todas as semanas do estudo.
4.11. Análises estatísticas
Inicialmente, os dados foram organizados de acordo com grupos (TC vs. GC) e momentos (M1, M2, M3 e M4). Em seguida, a distribuição dos dados foi testada com o teste de Shapiro-Wilk. Para verificar diferenças entre os grupos no momento inicial (M1) utilizou-se o teste t-student não pareado. Para verificar as diferenças entre os grupos, momentos e grupos*momentos utilizou-se a analise de variância (Modelo Misto) para medidas repetidas, na qual grupos e momentos foram considerados fatores fixos e sujeitos fatores randômicos. Quando uma interação grupos*momentos foi apontada, aplicou-se o teste post-hoc de Tukey. Para verificar a existência de associações entre os valores iniciais das citocinas analisadas e a magnitude de mudança pré - pós intervenção destas citocinas realizamos analise de correlações entre os valores de concentração pré intervenção e o delta percentual de mudança (∆%) das concentrações para cada citocina. Enquanto que para verificar a existência de associações entre as mudanças do perfil inflamatório e as mudanças das demais variáveis do estudo, realizamos analise de correlações entre o ∆% da PCR, marcador inflamatória com significado clinico (Pearson et al., 2003), e o ∆% das demais variáveis do estudo. Da mesma forma, foram realizadas as análises de correlações entre o ∆% do HOMA com o ∆% das demais variáveis do estudo. Todas as análises de correlações foram realizadas pelo teste de correlação de Pearson com os dados do grupo TC. O nível de significância utilizado foi de p < 0,05. Para todas as analises o software utilizado foi o SAS® 9.3 (SAS Institute Inc., Campus Drive, Cary, North Carolina, USA). Todos os resultados estão apresentados por meio dos valores das médias ± EP.
5. RESULTADOS
Todos os resultados apresentados foram publicados no periódico científico internacional “Medicine & Science in Sports & Exercise” (Brunelli et al., 2015; Anexo 3).
O test t-Student revelou não haver diferenças significantes entre os grupos no M1 para todas as variáveis estudadas (p <0,05).
A tabela 1 apresenta os resultados dos testes de antropometria, aptidão cardiorrespiratória (VO2pico) e de força muscular (1RM). Foram observados diminuições na porcentagem de gordura para o TC no M2 (p=0,0021), M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) em comparação ao M1, e em M4 (p=0,0125) quando comparado ao M2. Além disso, a massa livre de gordura apresentou aumento significante para o TC em M2 (p=0,0021), M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) quando comparados ao M1, e em M4 (p=0,0125) quando comparado ao M2. Não foram observadas alterações significantes para a circunferência de cintura, peso corporal e IMC nos momentos avaliados em ambos os grupos (p < 0,05).
Com relação à aptidão cardiorrespiratória, foram observados aumentos significantes no VO2pico do TC em M2 (p=0,0096), M3 (p=0,0091) e M4 (p=0,0035) quando comparados ao M1, e do GC em M3 (p=0,0001) comparado ao M2.
Adicionalmente, os testes de post hoc demonstraram aumentos significantes no 1RM do supino reto para o TC em M2 (p=0,0051), M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) comparados ao M1, em M3 (p=0.0004) e M4 (p=0.0001) comparados ao M2, e em M4 (p=0,0085) comparado ao M3. Ainda, foi observada uma redução no 1RM do supino reto do GC em M2 (p=0,0277), M3 (p=0,0063) e M4 (p=0,0041) quando comparados ao M1. Além disso, uma diferença significante entre os grupos no 1RM do supino reto foi observada no M4 (p=0,0195). Já com relação ao 1RM do leg press, foram observados aumentos significantes para o TC em M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) comparados ao M1, e em M4 (p=0,0401) comparado ao M2.
Tabela 1. Antropometria, aptidão cardiorrespiratória e força máxima durante todo o período experimental TC GC Variável M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 Idade (anos) 49,29 ± 1,31 - - - 48,0 ± 1,72 - - - Altura (m) 1,74 ± 0,01 - - - 1,75 ± 0,03 - - - Peso (kg) 93,54 ± 1,64 93,65 ± 1,65 92,83 ± 1,69 92,69 ± 1,85 94,84 ± 3,06 92,76 ± 2,72 94,94 ± 2,88 95,02 ± 3,04 IMC (kg/m2) 30,95 ± 0,40 30,98 ± 0,38 30,70 ± 0,39 30,65 ± 0,40 31,01 ± 0,42 30,66 ± 0,42 31,07 ± 0,46 31,09 ± 0,52
Massa de gordura (%) 35,96 ± 1,40 32,02 ± 1,66 a 31,30 ± 1,71 a 28,59 ± 1,63 a,b 32,35 ± 1,75 31,77 ± 1,53 30,57 ± 1,68 31,10 ± 1,80
Massa livre de gordura (%) 64,04 ± 1,40 67,98 ± 1,66 a 68,70 ± 1,71 a 71,41 ± 1,63 a,b 67,65 ± 1,75 68,23 ± 1,53 69,43 ± 1,68 68,90 ± 1,80
CC (cm) 103,04 ± 1,28 102,45 ± 1,27 101,52 ± 1,47 100,74 ± 1,35 101,82 ± 1,25 103,05 ± 1,23 102,04 ± 1,25 102,49 ± 1,40
VO2pico (ml/kg/min) 28,02 ± 1,00 30,97 ± 1,18 a 30,56 ± 1,14 a 31,09 ± 1,00 a 29,05 ± 1,20 27,29 ± 1,12 31,01 ± 1,36 b 29,02 ± 1,10
1RM - Supino reto (Kg) 68,25 ± 3,85 72,81 ± 3,52a 78,25 ± 3,56 a,b 82,63 ± 4,07 a,b,c,d 71,00 ± 3,74 62,40 ± 2,68 a 62,60 ± 3,52 a 61,73 ± 3,63 a
1RM - Leg Press (kg) 302,81 ± 18,14 324,06 ± 14,07 347,50 ± 13,63 a 365,19 ± 14,99 a,b 310,00 ± 19,01 305,50 ± 16,36 330,83 ± 14,43 332,73 ± 19,89
IMC = índice de massa corpórea. CC = Circunferência de cintura. a Significantemente diferente de M1; b Significantemente diferente de M2; c Significantemente diferente de M3; d
A tabela 2 apresenta os valores dos macronutrientes da ingesta alimentar de ambos os grupos durante todos os momentos de avaliação. Não foram observadas diferenças estatisticamente significantes para as calorias totais e na ingestão de carboidratos, lipídeos e proteínas intra e entre os grupos (p < 0,05).
Tabela 2. Características alimentares durante os momentos de avaliação do estudo
VARIÁVEL
TC GC
M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4
Calorias totais (kcal) 2423,35 ± 161,38 2436,37 ± 102,75 2330,71 ± 121,10 2643,07 ± 250,97 2112,55 ± 138,63 2274,31 ± 156,79 2316,56 ± 228,06 2284,70 ± 246,01 Carboidratos (g) 296,62 ± 20,19 289,21 ± 14,28 273,02 ± 15,79 298,82 ± 17,24 228,75 ± 13,95 253,72 ± 19,78 260,54 ± 21,56 269,98 ± 25,84 Lipídeos (g) 85,09 ± 8,09 87,15 ± 5,50 81,96 ± 6,72 76,64 ± 7,11 86,65 ± 6,49 85,58 ± 6,34 113,01 ± 7,34 101,40 ± 12,71 Proteinas (g) 107,01 ± 9,17 111,16 ± 9,27 103,24 ± 6,01 118,20 ± 12,67 89,72 ± 7,72 98,50 ± 8,13 101,88 ± 5,81 101,17 ± 11,08
Já a tabela 3 apresenta os valores da insulina, glicose e do índice Homa-IR dos grupos TC e GC antes (M1) e após (M4) o período experimental. Foram observadas reduções significativas na insulina (p=0.0181), glicose (p=0.0318) e no índice Homa-IR (p=0.0312) do TC em M4 quando comparado ao M1. Além disso, uma correlação positiva entre o ∆% Homa-IR e ∆% resistina (r = 0,60; p = 0,0168) foi observada no TC.
Tabela 3. Glicose, insulina e índice Homa-IR antes e após o período experimental
TC GC VARIÁVEL M1 M4 M1 M4 Insulina (mcUI/mL) 13,65 ± 1,38 9,86 ± 0,68 a 11,03 ± 1,46 14,15 ± 1,65 Glicose (mg/dL) 96,69 ± 2,12 89,87 ± 2,22 a 97,38 ± 1,83 96,96 ± 3,10 Homa-IR 3,22 ± 0,34 2,35 ± 0,23 a 2,86 ± 0,42 3,63 ± 0,52 a Significantemente diferente de M1. p<0,05.
Com relação aos marcadores relacionados à inflamação crônica subclínica associada à obesidade, foi observada uma redução significante na PCR do TC em M4 (p=0,0047) comparado ao M1 (Figura 6). Ainda, foi encontrada uma correlação inversa moderada significante entre os valores basais da PCR com o ∆% da PCR para o TC (r = -0,54; p = 0,0484). Além disso, o ∆% da PCR mostrou uma correlação direta moderada significante com o ∆% da porcentagem de gordura no TC (r = 0,63; p = 0,0160).
Figura 6. Valores das concentrações séricas da proteína C-reativa (PCR) nos diferentes momentos de avaliações. aDiferença significante comparado ao M1. p<0,05.
Na figura 7 encontram-se os valores das concentrações séricas das citocinas pró e anti-inflamatórias estudadas. A IL-15 apresentou aumento significante para o grupo TC em M3 (p=0,0003) e M4 (p=0,0004) comparados a M1, e em M4 (p=0,0200) na comparação entre os grupos (Figura 7C). Foi observado ainda um aumento significativo na concentração sérica de TNF-α para o grupo GC em M3 (p=0,0142) e M4 (p=0,0218) comparados a M1 (Figura 7B). Adicionalmente, observaram-se reduções significantes na IL-10 do GC em M4 (p=0,0430) comparado a M1, e em M3 (p=0,0127) e M4 (p=0,0026) comparados a M2 (Figura 7D). Não
foram observadas diferenças estatisticamente significantes na IL-6 entre os grupos e momentos em todo o período experimental (Figura 7A; p<0,05).
Figura 7. Valores das concentrações séricas de IL-6 (Figura 7A), TNF-alfa (Figura 7B), IL-15 (Figura 7C) e IL-10 (Figura 7D) nos diferentes momentos de avaliações. adiferença significante comparado ao M1; bdiferença significante comparado ao M2; ddiferença significante na comparação entre grupos.
A figura 8 apresenta as concentrações séricas das adipocinas nos diferentes momentos de avaliação entre os grupos. Com relação à leptina, foi observada uma diminuição significante no grupo TC em M2 (p=0,0132) e M4 (p=0,0015) comparados a M1. Enquanto que um aumento para o grupo GC em M3 (p=0,0031) e M4 (p=0,0062) comparados a M1, e M3 (p=0,0104) comparado a M2. Adicionalmente, foram observadas diferenças significativas da leptina na comparação entre os grupos em M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) (Figura 8A).
A resistina apresentou alterações significativas para o grupo TC em M3 (p=0,0003) e M4 (p=0,0001) comparados a M1. Para o grupo GC, foram observadas aumentos significantes da resistina em M3 (p=0,0001) comparado a M1, e em M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0043) comparados a M2. Ainda, foram observadas diferenças significativas da resistina na comparação entre os grupos em M3 (p=0,0001) e M4 (p=0,0001) (Figura 8B).
Com relação à Adiponectina, foi observado aumento significativo para o grupo TC em M3 (p=0,0223) e M4 (p=0,0001) comparados a M1, e em M3 (p=0,0191) e M4 (p=0,0001) comparados a M2. Ainda, foi observada um aumento significante para o GC em M2 comparado a M1 (p=0,0332) (Figura 8C).
Figura 8. Valores das concentrações séricas de leptina [Figura 8A], resistina [Figura 8B] e adiponectina [Figura 8C] nos diferentes momentos de avaliações. a
diferença significante comparado ao M1; bdiferença significante comparado ao M2; ddiferença significante na comparação entre grupos.
6. DISCUSSÃO
A proposta do presente estudo foi verificar os efeitos de 24 semanas de TC de moderada a alta intensidade (treino aeróbio com 50-85% do VO2pico e treino de força com 6-10 RM) nos marcadores pró- e anti-inflamatórios associados à obesidade e nas capacidades morfofuncionais de homens obesos de meia-idade. Os principais achados do presente estudo foram as diminuições na porcentagem de gordura, índice HOMA-IR e nas concentrações séricas de insulina, glicemia, PCR, resistina e leptina para o grupo TC após o período experimental. Ainda, foram observados aumentos nos testes de força máxima de membros inferiores e superiores, VO2 pico e nas concentrações séricas de adiponectina e IL-15 para o grupo TC após o período experimental. Confirmando nossa hipótese inicial, nossos resultados sugerem que o TC de moderada a alta intensidade podem diminuir a inflamação crônica subclínica associada à obesidade, independente de alterações na dieta e redução de peso evidenciada, e ainda promover diminuições na massa de gordura corporal e aumentos na massa livre de gordura e aptidão cardiorrespiratória e de força dos indivíduos após o período de treinamento.
Diversos estudos sugerem que o estilo de vida inativo associado ao balanço energético positivo leva ao acumulo de gordura visceral e isso é acompanhado por redução nos níveis de oxigênio do tecido adiposo, desencadeando recrutamento de células inflamatórias, aumentos na quantidade de macrófagos pró-inflamatórios e na secreção de citocinas e adipocinas inflamatórias como IL-6, TNF-α e leptina, levando assim ao desenvolvimento de um estado inflamatório crônico no tecido adiposo (GLEESON et al., 2011; PHILLIPS et al., 2012; YOU et al, 2013). Esta inflamação crônica gerada no tecido adiposo leva ao aumento nas concentrações séricas de citocinas pró-inflamatórias como a IL-6 e o TNF-α, estimulando assim a produção e secreção hepática da PCR e consequentemente um estado inflamatório crônico sistêmico de baixo-grau (YOU et al, 2013). Estudos ressaltam a hipótese de que o treinamento aeróbio e/ou de força podem promover efeitos anti-inflamatórios no tecido adiposo (GLEESON et al., 2011; PHILLIPS et al., 2012; YOU et al, 2013), podendo assim agir como uma intervenção terapêutica a longo prazo eficaz no tratamento da inflamação crônica associada a obesidade. Entretanto, grande parte dos estudos que investigaram esta hipótese ressaltam a necessidade da perda de peso para possíveis efeitos anti-inflamatórios (CHURCH et al., 2010; FISHER et al. 2011; LIBARDI et al., 2012). O presente estudo demonstrou que o TC realizado com
