Efeitos da Suplementação de Ômega 3 e Whey Protein sobre os Marcadores Indiretos de Dano Muscular Induzido por Exercício Excêntrico

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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA REABILITAÇÃO

Diane Benini

Efeitos da Suplementação de Ômega 3 e Whey Protein sobre os Marcadores Indiretos de Dano Muscular Induzido

por Exercício Excêntrico

Porto Alegre

2017

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Diane Benini

Efeitos da Suplementação de Ômega 3 e Whey Protein sobre os Marcadores Indiretos de Dano Muscular Induzido

por Exercício Excêntrico

Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação da Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre como requisito para a obtenção do grau de Mestre

Orientador: Dra. Cláudia Dornelles Schneider Co-orientador: Dr. Bruno Manfredini Baroni

Porto Alegre

2017

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Dedicado a todos que me incentivam, apoiam e que dividem comigo muitos momentos, inclusive conquistas importantes como esta.

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AGRADECIMENTOS

Os principais agradecimentos, certamente, são para a professora e minha orientadora Cláudia Dornelles Schneider, por permitir que eu pudesse experienciar a nutrição esportiva vista por um ângulo muito mais crítico e científico. Com certeza, esta oportunidade contribuiu para minha evolução profissional e pessoal. Obrigada pelos conhecimentos divididos, pela sinceridade, companheirismos e incentivo. Serei sempre muito grata.

Ao professor e co-orientador, Bruno Manfredini Baroni pela motivação e paciência em solucionar dúvidas e contribuir com seu conhecimento e experiência. A sua orientação foi fundamental em todas as etapas e transmitiu segurança e confiança para que tudo fosse realizado da melhor forma possível.

À Letícia Chisini Loss, minha colega de pesquisa e profissão, amiga e irmã de coração. Foram 2 anos de muitas horas compartilhadas, experiências divididas e um aprendizado impossível de mensurar. Com certeza, a dedicação, perseverança e insistência tornou estes momentos mais leves. Obrigada por tudo.

À Gabriela Möller, Luiza Friedrich, Thais Bombassaro, Carol Carvalho e ao Felipe Xavier, vocês que fizeram parte do grupos de coleta/análise de dados e foram essenciais em todas as etapas de construção e realização deste trabalho. Cada um contribuiu de uma forma diferente, mas com certeza fizeram a diferença de uma forma grandiosa. Obrigada pela convivência, dedicação, paciência e companheirismo.

Às professoras Elisabeth Meyer da Silva e Lenice Zarth Carvalho por contribuírem com a fase inicial de organização e construção do projeto de pesquisa.

À professora Mônica de Oliveira pela empatia e paciência em solucionar muitas dúvidas e colaborar com informações fundamentais.

Aos funcionários do Laboratório de Avaliação Funcional e Nutricional pelo convívio e parceria ao longo desta trajetória.

Às voluntárias que participaram do estudo, pelo engajamento e empenho durante a coleta de dados.

Aos meus eternos amigos que tornaram alguns momentos difíceis muito mais leves e me apoiaram durante as minhas escolhas. Obrigada pelas palavras que tranquilizaram, pelos abraços cheios de boas energias e por nunca desistirem da

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minha companhia para os finais de semana de agito: desculpem pela ausência, mas logo retorno às atividades sociais.

Aos meus pais, sempre serei grata pelo apoio nas minhas escolhas pessoais e profissionais. Obrigada por respeitarem os momentos conturbados e por estarem sempre em oração para que eu sempre estivesse protegida de alguma forma. Devo a vocês muito do que sou hoje.

Ao cara lá de cima por me abençoar todos os dias, guiar meus passos e minhas escolhas e colocar pessoas maravilhosas em minha vida.

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“O começo de todas as ciências é o espanto de as coisas serem o que são”.

(Aristóteles)

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RESUMO

Existe um grande interesse em determinar estratégias eficazes para reduzir os efeitos causados pelo dano muscular induzido pelo exercício (DMIE) e a suplementação nutricional tem sido amplamente utilizada para facilitar a recuperação após o dano muscular. O objetivo deste estudo foi avaliar se a suplementação aguda de ômega 3 (ω-3) isolada ou aliada ao Whey Protein (WP), juntamente com uma dieta equilibrada atenua os marcadores de DMIE em mulheres sedentárias.Para isso, foi delineado um ensaio clínico, onde 53 mulheres saudáveis foram recrutadas e distribuídas aleatoriamente em um dos três grupos: WP + ω-3 (WP+ω-3; n=18), ω-3 (ω-3; n=17) ou controle (CON; n=18) em um modelo duplo- cego, controlado por placebo. O grupo WP+ω-3 recebeu 3200 mg/d de ω-3 e 23 g/d de WP (20 g de proteína), o grupo ω-3 recebeu 3200 mg/d de ω-3 e 23 g de maltodextrina (como placebo para WP) e o grupo CON recebeu cápsulas de azeite de oliva (como placebo para ω-3) e 23 g de maltodextrina (como placebo para WP).

A suplementação foi iniciada no dia do protocolo de dano muscular e continuou até 3 dias após. Durante os quatro dias do estudo as voluntárias foram orientadas a seguir uma dieta equilibrada em energia, macronutrientes, com várias refeições ao dia, quantidades adequadas de proteína nas 3 principais refeições do dia. As voluntárias realizaram 10 séries de 10 contrações voluntárias máximas excêntricas de quadríceps. Os marcadores de DMIE foram avaliados antes e 24, 48 e 72 horas após o exercício excêntrico. Foram avaliados dor muscular (por escala analógica visual), ecogenicidade do músculo reto femoral (por ultrassonografia) e força isométrica máxima (por dinamometria). Ao final, 48 participantes completaram todo o cronograma do estudo. Não foram observadas diferenças entre os grupos e nenhum efeito de interação nos marcadores de dano muscular antes, 24, 48 e 72 horas após o DMIE. Os resultados indicam que a suplementação aguda de ω-3 e whey protein, na presença de uma dieta equilibrada, parece não ter influência nos marcadores DMIE em mulheres não treinadas durante quatro dias de recuperação.

Palavras-chave: Força muscular; Músculo quadríceps; Ácido eicosapentaenoico;

Ácidos Docosa-hexaenoicos; Proteína

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ABSTRACT

There is a great interest in determining effective strategies to reduce the exercise- induced muscle damage (EIMD) effects and the nutritional supplementation has been widely used to improve the recovery after muscle damage. The objective of this study was to evaluate whether acute supplementation of omega 3 (n-3) isolated or in combination with whey protein (WP) along with a balanced diet attenuates the markers of EIMD in sedentary women. Therefore, a clinical trial was designed, where 53 healthy women were recruited and randomly assigned to one of three groups: WP + n-3 (WP + n-3; n = 18), n-3 (n-3; n = 17) or control (CON; n = 18) in a double-blind, placebo-controlled model. The WP + ω-3 group received 3200 mg/d of n-3 (2100 mg from EPA and 1100 mg from DHA) and 23 g/d of WP (20 g of protein), n-3 group received 3200 mg/d of n-3 and 23 g of maltodextrin (WP placebo) and the CON group received olive oil capsules (n-3 placebo) and 23 g of maltodextrin (WP placebo). During the four days of the study the volunteers were oriented to follow a balanced diet in energy, macronutrients, with several meals a day, adequate amounts of protein in the 3 main meals of the day. According to the muscle damage protocol, volunteers performed 10 sets of 10 maximal voluntary eccentric quadriceps contractions. At the same day, the supplementation was started, continuing up to three days. EIMD markers were evaluated before (baseline) and 24, 48 and 72 hours after the eccentric exercise. Muscle soreness (by visual analogue scale), rectus femoris echo intensity (by ultrasonography) and maximal isometric strength (by dynamometry) were evaluated. Forty-eight participants completed the full study schedule. No differences between groups and no interaction effect on the muscle damage markers before, 24, 48 and 72 hours after EIMD were observed. The results indicate that an acute dose of n-3 fish oil and whey protein in the presence of a balanced diet appears to have no influence on EIMD markers in untrained women during four days of recovery.

Keywords: Muscle strength; Quadriceps muscle; Eicosapentaenoic acid;

Docosahexaenoic acids; Proteins

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Exemplo de imagem de ultrassonografia do músculo reto femoral realizada durante o estudo………...…19

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ALA α Linolenic Acid Ca²+ Cálcio

DHA Docosahexaenoic Acid

DMIE Dano Muscular Induzido por Exercício DMIT Dor Muscular de Início Tardio

EPA Eicosapentaenoic Acid WP Whey Protein

ω-3 Ômega 3

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ... 10

2 REVISÃO DE LITERATURA ... 14

2.1 Exercício excêntrico e dano muscular ... 14

2.2 Marcadores de dano muscular induzido pelo exercício ... 16

2.2.1 Dor Muscular ... 16

2.2.2 Força Muscular ... 17

2.2.3 Ecogenicidade Muscular ... 17

2.3 Estratégias para minimizar o dano muscular induzido por exercício ... 19

2.3.1 Estratégias Nutricionais ... 20

2.3.1.1 Whey protein (proteína do soro do leite) ... 21

2.3.1.2 Ácidos graxos poli-insaturados ômega 3 ... 22

2.3.1.3 Ingestão alimentar ... 24

3 REFERÊNCIAS DA REVISÃO ... 26

4 ARTIGO ... 42

5 CONCLUSÃO GERAL... 60

ANEXOS ... 61

Normas de formatação do periódico...62

Parecer do Comitê de Ética em Pesquisa (CEP)...78

Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE)...81

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1INTRODUÇÃO

O dano muscular induzido pelo exercício (DMIE) é uma condição bem reconhecida e documentada, e ocorre principalmente como resultado da execução de exercícios aos quais o indivíduo não está habituado, especialmente àqueles que envolvem contrações excêntricas (1). O exercício excêntrico é identificado pelo alongamento do músculo durante a contração, comprometendo a unidade estrutural do mesmo por meio de microlesões que, por sua vez, são capazes de gerar uma resposta inflamatória local, aumento das proteínas musculares no sangue e prejuízos ao funcionamento do músculo (2). A força muscular pode diminuir logo após o exercício, enquanto a dor, a sensibilidade, o edema e a rigidez aumentam nas primeiras 24 horas após a execução do movimento, diminuindo e/ou desaparecendo de 5 a 7 dias após o exercício (3–5). A dor muscular de início tardio (DMIT) e os demais sintomas relacionados ao DMIE causam um grande impacto na performance atlética e menor adesão aos programas de treinamento para indivíduos que estejam iniciando a prática de alguma modalidade esportiva (6).

Diversos estudos têm identificado intervenções eficazes na redução desses efeitos indesejáveis. Os métodos terapêuticos e preventivos mais utilizados para atenuar o DMIE incluem o uso de medicamentos, alongamento, massagem, eletroestimulação, crioterapia, ultrassonografia e exercícios físicos (7,8). Além disso, inúmeros trabalhos têm investigado o uso de alimentos e suplementos nutricionais, de forma isolada ou combinada, para minimizar os efeitos do DMIE (9–17). Devido à resposta inflamatória gerada após o exercício causador das microlesões (1,18,19), estudos avaliando o efeito de nutrientes antinflamatórios têm sugerido que dietas ricas em ômega 3 (ω-3) reduzem a inflamação via inibição de mediadores pró- inflamatórios, como as prostaglandinas e as citocinas (20,21). O aumento das concentrações de ω-3 nas membranas das células musculares leva a um aumento da elasticidade e da flexibilidade das mesmas, reduzindo o risco de lesão celular durante os exercícios de força, explicando a hipótese de que a suplementação com ω-3 reduz os marcadores de DMIE. Assim, o teor de ácidos graxos ω-3 nestes suplementos pode atenuar as vias inflamatórias, como as vias ciclooxigenase e lipoxigenase, ocasionando uma redução da resposta inflamatória e dos sintomas relacionados (22,23). Além disso, alguns estudos evidenciaram que a suplementação ω-3 também pode conferir respostas anabólicas ao músculo

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esquelético (24–27). Entretanto, até o presente momento, a maior parte dos estudos avaliou o efeito do ω-3 como uma forma de prevenir os sintomas gerados pelo DMIE (28–31), enquanto apenas um estudo verificou o efeito agudo da ingestão deste suplemento após o exercício gerador do dano muscular (32).

A síntese proteica muscular é estimulada pelo exercício físico (33,34) e pela ingestão de proteína (35,36), levando a um balanço proteico positivo e melhora da resposta adaptativa do músculo ao treinamento físico, podendo auxiliar na recuperação após o DMIE. A proteína do soro so leite, Whey Protein (WP), é um suplemento alimentar composto de proteína extraída do soro do leite (37) e a sua rápida digestão e absorção resulta em um aumento expressivo de aminoácidos sanguíneos, fundamental para estimular a síntese muscular esquelética (38–41). De acordo com alguns autores, o seu consumo apresenta bons resultados no estímulo a esta síntese por conter um maior teor de aminoácidos essenciais, em especial a leucina (42–44) que parece modular processos regenerativos durante a recuperação muscular (45). O momento de ingestão de proteína também tem sido identificado como um fator chave na modulação do anabolismo muscular proteico (46), considerando que a sensibilidade aumentada para a síntese proteica miofibrilar é sustentada por pelo menos 24 horas após o exercício físico (47). Uma estratégia que vem sendo utilizada para inibir a degradação de proteínas musculares, estimular a síntese proteica muscular e facilitar a resposta adaptativa do músculo esquelético ao exercício físico é o aumento da disponibilidade de aminoácidos no plasma e o estímulo à síntese proteica durante a noite, por meio da ingestão de proteínas de alto valor biológico antes de dormir (48,49).

Para potencializar a recuperação muscular após o DMIE é fundamental contemplar aspectos nutricionais relacionados ao gasto energético, adequação de macro e micronutrientes, intervalo de tempo entre as refeições, e quantidade e qualidade das proteínas ingeridas para compensar os gastos gerados pelo exercício (50–52). Os estudos, de maneira geral, não controlam a alimentação dos participantes durante a realização da pesquisa, solicitando apenas que estes não alterem sua dieta no período das intervenções (13,16,31,53,54), esta conduta gera escassez de informações sobre a análise destas variáveis intervenientes nos desfechos relacionados à recuperação do DMIE. Além disso, estudos demonstram que as recomendações diárias de macronutrientes e micronutrientes estipuladas

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pelas diretrizes muitas vezes não são atingidas, principalmente em praticantes de exercícios físicos (50,55,56).

Desta forma, o objetivo deste estudo foi testar o uso de ω-3 e whey protein como uma intervenção de recuperação subaguda sobre marcadores de dano muscular induzido pelo exercício.

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2REVISÃODELITERATURA

2.1EXERCÍCIO EXCÊNTRICO E DANO MUSCULAR

O DMIE ocorre após a realização de exercícios que o indivíduo não está habituado, seja em relação à característica, intensidade e/ou duração (57,58), e está associado, principalmente, às ações excêntricas do movimento. O dano muscular é caracterizado por uma série de lesões microscópicas (microlesões) à estrutura da célula muscular, afetando a organização estrutural das unidades contráteis do músculo (59–62) e provocando o desenvolvimento de DMIT, redução da força máxima, limitação da amplitude de movimento e edema muscular (63). O DMIE também apresenta outros aspectos, como o aumento de proteínas musculares no sangue (creatina quinase e mioglobina sérica), resposta inflamatória local com produção de citocinas inflamatórias, incluindo o fator de necrose tumoral alfa e interleucina-6, e DMIT (57–59,62–68). Os sintomas gerados pelo dano muscular podem persistir por alguns dias após a prática do exercício, ocasionando uma certa limitação no desempenho muscular e esportivo (61), além do risco aumentado de lesões musculoesqueléticas (62). Desta forma, estes sintomas temporários podem ser prejudiciais e, mesmo que possam existir adaptações positivas a longo prazo como resultado do DMIE, buscam-se métodos para auxiliar na otimização da estrutura e função do músculo acometido pelo dano.

O exercício excêntrico que resulta em dano muscular pode propiciar ao indivíduo uma adaptação aguda, gerando um efeito de proteção do tecido muscular contra este mesmo tipo de exercício quando realizado de forma subsequente, efeito conhecido como “repeated bout effect” (“efeito de sessões repetidas”) (69). Os mecanismos que fazem parte deste fenômeno permanecem incertos, porém, sabe- se que após a segunda sessão de exercícios, os sintomas do DMIE são consideravelmente reduzidos (70). Assim, a resposta do sistema neuromuscular a uma única sessão de exercício excêntrico, independente do mecanismo de ação, indica que esse tipo de exercício, quando realizado sistematicamente, possa motivar respostas crônicas na estrutura e na função do sistema neuromuscular (70).

Os eventos iniciais que ocorrem como resultado do exercício excêntrico podem ser divididos em duas vias: mecânica e metabólica (71,72). A via mecânica diz respeito ao dano ocorrido como resultado direto da carga mecânica sobre as

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miofibrilas, visto que as contrações excêntricas geram mais força do que as contrações isométricas e concêntricas e demandam menos gasto de energia por unidade de torque (73–75). As estruturas passivas adotam uma maior tensão e sofrem o que é chamado de “popping sarcomere hipothesis” (76,77), tendo como consequência uma desestruturação de linha Z (78,79). A tensão excessiva que é depositada nessas estruturas a partir das contrações excêntricas repetidas pode acarretar falha da estrutura e se manifesta como um decréscimo na capacidade do músculo de gerar força (1,71). O dano muscular metabólico seria o resultado de isquemia ou hipóxia durante o exercício prolongado (72,80). Acredita-se que a isquemia possa causar alterações na concentração iônica, no acúmulo de resíduos metabólicos e na deficiência de trifosfato de adenosina, resultando em danos semelhantes aos observados no DMIE (81,82).

A fase seguinte do dano engloba processos que parecem iniciar por uma interrupção da homeostase de cálcio (Ca²+) intracelular (7). Um aumento no Ca²+ intracelular pode ser derivado de fontes extracelulares (71) e gerar mais danos miofibrilares no músculo esquelético (83,84). Em ratos, foi observado que o exercício excêntrico gera uma perda na integridade da membrana reticular sarcoplasmática e no fluxo de Ca²+ em espaços intracelulares, culminando em danos no músculo esquelético (85,86). Além disso, em humanos, há uma interrupção na homeostase do Ca²+ como resultado de alterações no retículo sarcoplasmático após o alongamento das contrações (87). O influxo de Ca²+ no citosol inicia uma cascata de eventos que aumentam os danos na célula, ocasionando alterações no citoesqueleto, retículo sarcoplasmático, mitocôndrias e miofibrilas (84,88). As respostas mediadas por Ca²+ parecem acontecer devido o acionamento de vias proteolíticas e lipolíticas que ocasionam a degradação da membrana celular e sarcolema, infiltração celular e ativação subsequente, produção de espécies reativas de oxigênio, necrose (1,5) e regeneração de fibras alguns dias depois (89). Com a perda de integridade da membrana, ocorre a "fuga" de proteínas intramusculares que podem ser notadas no sangue por alguns dias após o exercício (2). Porém, algumas evidências sugerem que pode não haver necrose após o exercício excêntrico em humanos (90), sugerindo que o tecido passa por adaptação e regeneração e, portanto, áreas com atividade celular aumentada podem refletir síntese e remodelação (91–93).

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2.2MARCADORES DE DANO MUSCULAR INDUZIDO PELO EXERCÍCIO

O DMIE pode ser avaliado de forma direta por meio de biópsia muscular (57) e por parâmetros indiretos (mais frequentemente utilizados), como a função muscular (força muscular), proteínas intramusculares no sangue (por exemplo, creatina quinase) (7,94) e dor muscular (95), sendo que esta última é o marcador de dano muscular mais utilizado em estudos com intervenção nutricional (67,96–99).

Outros tipos de marcadores utilizados incluem algum tipo de dispositivo de imagem não invasiva, como ressonância magnética, tomografia computadorizada e ultrassonografia (2). Apesar da diversidade de instrumentos de medição atualmente utilizados em estudos com DMIE (2), a medida de função muscular como a capacidade de geração de força tem sido considerada a mais confiável e um marcador válido da magnitude do dano muscular (2,100).

2.2.1 Dor Muscular

A prática de um exercício não habitual de moderada ou alta intensidade e duração resultará em dor muscular durante e após o exercício. A dor que ocorre após o exercício é referida como DMIT (101). Após o exercício, há uma sensação de desconforto, predominantemente no músculo exercitado, e a DMIT normalmente aumenta de intensidade nas primeiras 24 horas, com picos em 24 a 72 horas, e depois diminui, de modo que em 5-7 dias após o exercício pode desaparecer (80,102).

Alguns estudos têm sugerido que a DMIT é desencadeada por uma sequência de diversas alterações bioquímicas após o dano muscular e não apenas um único evento de dano (4,103,104). Apresenta sensibilidade ou rigidez à palpação e/ou movimento (105) e os sintomas experimentados podem variar de leve rigidez muscular, que desaparece rapidamente durante as atividades diárias, a dor debilitante que restringe o movimento (8). A sensibilidade se mantém na porção distal do músculo (80,106–108) devido a uma alta concentração de receptores de dor muscular no tecido conjuntivo da região miotendínea (109), tornando-se progressivamente difusa 24-48 horas após o exercício (106). Algumas teorias foram propostas para esclarecer o estímulo da dor associado com DMIT, como: ácido

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láctico, espasmo muscular, dano do tecido conectivo, dano muscular, teorias do efluxo de enzimas e outros modelos (105,110).

2.2.2 Força Muscular

A perda de força prolongada após o exercício excêntrico é considerada uma das medidas indiretas mais válidas e confiáveis de dano muscular em humanos (111). A redução na capacidade de força imediatamente após um exercício que não produz dano (por exemplo, contrações concêntricas) é restaurada nas horas seguintes e ocorre, geralmente, devido à fadiga (112). Os protocolos destes tipos de contrações são tipicamente associados a perdas de força de 10-30% imediatamente após o exercício, com a força retornando ao valor basal dentro de algumas horas (113,114). O exercício excêntrico com altas cargas possui associação com maiores graus de perda de força e tempos de recuperação mais prolongados (115), ocasionando, frequentemente, até 50-65% de perda de capacidade geradora de força quando comparado aos valores basais (116–118). Devido aos danos iniciais durante o exercício e os danos adicionais durante o processo de regeneração (57), a perda de força pode ocorrer imediatamente após uma sessão de treinamento e permanecer por um período maior, dependendo do volume ou intensidade do exercício (119).

Os déficits nos valores de torque máximo são mais pronunciados 24-48 horas após o exercício causador de DMIT e a redução de força também é maior após a atividade excêntrica (72). No estudo de Eston et al. (1996) foram medidos os valores de pico de torque de extensão isocinética, excêntrica e concêntrica na perna dominante em 2, 4 e 7 dias após o DMIE. Os resultados apresentaram uma redução imediata no pico de torque após o exercício até o dia 4 e um retorno aos níveis normais entre os dias 4-7 (120). As reduções significativas no pico de torque máximo concêntrico e excêntrico no membro inferior em 48 horas após o exercício indutor de dano muscular também foram referidas em outros estudos (121,122).

2.2.3 Ecogenicidade Muscular

A ecogenicidade, tratada na literatura pelos termo “echo intensity” ou

“grey scale” é um método relativamente novo e tem sido descrito como um marcador

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indireto de dano muscular (123–125). Normalmente avaliado por meio da ultrassonografia, é considerado seguro, não invasivo e capaz de avaliar a qualidade muscular por meio da identificação das alterações na proporção de elementos intramusculares não contrácteis ou acúmulo de infiltrado inflamatório (126–128).

Embora o mecanismo completo por trás da mudança de echo intensity em resposta ao dano muscular ainda não esteja claro, as evidências sugerem que esta mudança representa danos no tecido conjuntivo e inflamação, bem como edema muscular ou aumento nos níveis de enzimas plasmáticas, causando um incremento no espaço intersticial entre as fibras (129–131).

A qualidade do músculo é comumente avaliada através da quantificação da ecogenicidade por análise de escala de cinza de uma região de interesse (132) e as mudanças nas imagens relacionadas ao dano muscular geralmente não são observadas até 24 horas após a sessão de exercícios (21,29–31). Músculos dos membros inferiores apresentam alterações mais discretas nos valores de ecogenicidade devido ao dano muscular comparado os músculos dos membros superiores (129). Estudos anteriores utilizaram as alterações na echo intensity para acompanhar o tempo de recuperação das sessões de treinamento de força (6,14,19). Nosaka e Newton (2002) e Chen et al. (2010) observaram que a echo intensity dos flexores de cotovelo dos indivíduos não retornou aos níveis avaliados antes do exercício, mesmo após 96 e 120 horas, respectivamente (133,134). Fritsch et al. (2016), em seu estudo demonstraram um aumento de 3-7%, ao longo de 72 horas comparado com valores basais, na ecogenicidade do músculo quadríceps afetado pelo DMIE, e relataram que estes valores de aumento são esperados para os músculos de membros inferiores em resposta ao exercício causado do dano muscular (135).

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2.3ESTRATÉGIAS PARA MINIMIZAR O DANO MUSCULAR INDUZIDO POR EXERCÍCIO

Diversas estratégias de prevenção e tratamento têm sido utilizadas para minimizar a gravidade da DMIT e restaurar a função máxima dos músculos o mais rapidamente possível após o DMIE. Estas estratégias são administradas profilaticamente como uma medida preventiva e/ou terapeuticamente como uma medida de tratamento. As estratégias de tratamento incluem crioterapia, alongamento, drogas anti-inflamatórias, ultrassom, técnicas de corrente elétrica, homeopatia, massagem, compressão, oxigênio hiperbárico e exercício (62). Porém, mesmo que algumas dessas terapias físicas tenham demostrado bons resultados no alívio dos sintomas do DMIE, diversos estudos têm avaliado o papel de suplementos nutricionais para atenuar os sinais e sintomas do dano muscular, incluindo os antioxidantes vitamina C (ácido ascórbico) e vitamina E (α-tocoferol), N-acetil- cisteína, flavonóides, L-carnitina, astaxantina, β-hidroxi-β-metilbutirato, creatina monohidratada, ácidos graxos essenciais, aminoácidos de cadeia ramificada, bromelina, proteínas e carboidratos. Porém, mesmo que a maior parte destes estudos ainda não apresentem resultados conclusivos, as recomendações para o uso de suplementos nutricionais com o objetivo de minimizar o dano muscular são desenfreadas na mídia e no mundo esportivo, em grande parte sem o apoio científico (136).

Figura 1. Exemplo de imagem de ultrassonografia do músculo reto femoral (RF) realizada durante o estudo.

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2.3.1 Estratégias Nutricionais

A alimentação adequada é de fundamental importância para a saúde da população em geral e, em especial, para potencializar e maximizar o programa de treinamento de esportistas e atletas. É essencial que estes indivíduos tenham uma rápida e eficiente recuperação após as sessões de exercício para dar seguimento a rotina de treinamento, levando à melhora na performance. Diversos estudos têm investigado a utilização de nutrientes para minimizar os efeitos causados pelo DMIE, tanto alimentos quanto suplementos, de forma isolada ou combinada, porém, ainda não há um consenso nos resultados encontrados (9,11–17).

Os suplementos proteicos têm sido investigados como uma forma de prevenir ou atenuar os sintomas associados ao DMIE. Alguns estudos verificaram que a ingestão de aminoácidos de cadeia ramificada pode atenuar o DMIE (12,137) e acelerar o processo de recuperação (11). Por outro lado, Jackman et al. (2010) não evidenciaram atenuação dos efeitos do DMIE após o uso destes mesmos aminoácidos (138). Além disso, estudos avaliaram o efeito da ingestão de carboidrato e proteína e identificaram que a associação destes macronutrientes pode atenuar o dano muscular, sugerindo como uma estratégia relevante (9,13,139–

141). Porém, alguns autores não reproduziram os mesmos resultados (14,142,143).

Estudos avaliaram o efeito de suplementos antioxidantes na prevenção ou redução do DMIE, como vitaminas C e E, polifenóis e carotenóides. Alguns destes estudos identificaram benefícios com o uso destas estratégias (144–146), enquanto outros não citam resultados positivos (147–151). Alimentos com função antioxidante na recuperação muscular também foram investigados, como a cereja (15,97,152), o mirtilo (153) e romã (154). Outra vitamina importante que vem sendo avaliada é a vitamina D, por possuir uma função importante na modulação imune e inflamatória (155), incluindo a regulação das citocinas (156). Em níveis adequados, é capaz de promover a saúde extraesquelética, reduzindo a incidência de lesões e melhorando a força muscular (157). Além do que já foi citado, outros alimentos foram considerados como possíveis opções para auxiliar no processo de recuperação de danos musculares, como alimentos fontes de proteína (leite, carne de gado e peixe, ovos e soja), alimentos ricos em carboidratos (pão, macarrão, arroz, batatas e frutas) e alimentos com alto teor de nutrientes antioxidantes e/ou anti-inflamatórios (chá e nozes) (158).

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Assim, a nutrição vem sendo descrita como uma estratégia importante que pode ser usada positivamente para ajudar a recuperação do DMIE. A seguir, serão abordados os suplementos utilizados no presente estudo e quais as informações encontradas na literatura no que diz respeito aos possíveis efeitos relacionados ao DMIE.

2.3.1.1 Whey protein (proteína do soro do leite)

O whey protein é um suplemento alimentar composto de proteína extraída do soro do leite, composto por todos os aminoácidos essenciais (37) e é rapidamente digerido e absorvido, resultando em um aumento expressivo de aminoácidos sanguíneos, fundamental para a estimulação da síntese muscular esquelética (38–41). De acordo com alguns autores, o consumo de whey protein apresenta melhores resultados no estímulo da síntese muscular esquelética quando comparado à caseína e à proteína de soja, por conter maior teor de aminoácidos essenciais, em especial a leucina (42–44) que parece modular processos regenerativos anti-inflamatórios durante a recuperação muscular após o exercício (45). Witard et al. (2014) evidenciaram que a ingestão de 20 g de whey protein em uma dose contendo 1,7 a 2,4 g de leucina, gera um estímulo máximo a síntese muscular proteica (159).

O exercício que causa dano muscular pode danificar as proteínas contráteis, induzindo a dor e prejudicando a função muscular (63). Nessas condições, as taxas de síntese e degradação de proteínas musculares aumentam (33,34,160), mas na ausência de um aporte nutricional adequado, a degradação excede a síntese, resultando em um balanço proteico negativo (161–164). Porém, o consumo de suplementos proteicos durante a recuperação do exercício promove o anabolismo do músculo esquelético (165,166), estimulando maiores taxas de síntese de proteínas miofibrilar e mitocondrial (167,168) e melhorando a resposta adaptativa do músculo ao treinamento físico (34). Muitos estudos avaliaram a ingestão proteica apenas no período de recuperação (4-6 horas) (39–41,169), porém, é importante observar que a sensibilidade aumentada da síntese proteica miofibrilar é sustentada por pelo menos 24 horas após o exercício (47).

O momento de ingestão de proteína após o exercício também tem sido identificado como um fator chave na modulação do anabolismo muscular proteico

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(46). Areta et al. (2013) avaliaram as respostas anabólicas ao consumo de 20 g de whey protein a cada 3 horas, totalizando 80 g de whey protein durante 12 horas de recuperação após exercício de força em atletas. As doses foram distribuídas ao longo deste período e forneceram a quantidade de aminoácidos suficiente e um adequado período de latência para estímulo da síntese proteica muscular (170).

Outra estratégia eficaz para inibir a degradação de proteínas musculares, estimular a síntese proteica, facilitar a resposta adaptativa do músculo esquelético ao exercício físico, melhorando a adesão ao treinamento esportivo, é a ingestão de proteína, especificamente caseína, antes de dormir. A ideia da estratégia é favorecer o aumento na disponibilidade de aminoácidos no plasma e o estímulo à síntese proteica durante a noite (48,49).

2.3.1.2 Ácidos graxos poli-insaturados ômega 3

Os ácidos graxos poli-insaturados de cadeia longa se referem a um conjunto de lipídios considerados essenciais na alimentação. Estes nutrientes incluem o ácido graxo α-linolênico (ALA), o ácido graxo eicosapentaenóico (EPA) e o ácido graxo docosahexaenóico (DHA). Os mais importantes do grupo, o EPA e o DHA, estão disponíveis no óleo de peixe e peixes de água fria como o arenque, atum, salmão, sardinha e a truta (171,172). Estes ácidos graxos têm sido estudados devido os seus efeitos benéficos sobre a saúde, incluindo o tratamento de doenças cardiovasculares e diabetes autoimune (173,174), além de outras funções, como metabolismo lipídico, poder anti-inflamatório e efeito sobre a função cognitiva (175–

177). Para seres humanos, a quantidade segura de EPA e DHA é limitada para um total diário de 3000 mg/dia (178).

Os ácidos graxos poli-insaturados ω-3 podem ser incorporados na membrana celular, afetando a fluidez, a função do receptor, a atividade enzimática e a produção de citocinas e eicosanoides (179). A suplementação oral deste nutriente a partir de óleo de peixe pode diminuir a produção de algumas citocinas pró- inflamatórias em monócitos isolados, como o TNF-α, interleucina-1 e interleucina-2, em indivíduos saudáveis (173,180,181). A capacidade de minimizar os efeitos anti- inflamatórios se deve por meio de alteração das vias da ciclooxigenase 2 e da lipoxigenase 5 (182–185). Os ácidos graxos EPA e DHA suprimem a produção de ácido araquidônico, derivados de prostaglandinas de série 2, e os leucotrienos de

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série 4 que modulam a produção de citocinas pró-inflamatórias e imunorreguladoras.

Além disso, o EPA é um substrato para a síntese de uma família alternativa de eicosanóides, as prostaglandinas de série 3 (que quando aumentadas apresentam propriedades menos inflamatórias do que as de série 2) e os leucotrienos de série 5 (186). Concomitantemente, a diminuição da quantidade de prostaglandinas de série 2 pode resultar em uma diminuição da resposta inflamatória e menos dor (101).

Como os dois constituintes principais do óleo de peixe, os ácidos EPA e DHA, são utilizados para reduzir a produção e a liberação de ácido araquidônico e prostaglandinas pró-inflamatórias, entre outros (101,187), o óleo de peixe pode melhorar os sintomas do DMIE, incluindo a dor e o edema (31). Na maioria dos estudos, a suplementação foi utilizada em períodos prolongados, incluindo 7, 21, 26 e 30 dias, para avaliar o efeito do óleo de peixe na atenuação do DMIE, visto que a suplementação crônica de ω-3 pode resultar na incorporação de EPA e DHA nas membranas celulares (31,53,101,188,189), e a proporção de 2:1, respectivamente, pode ser benéfica para atenuar os sintomas do DMIE quando utilizada cronicamente (28).

Podemos observar que estudos anteriores relataram a eficácia da suplementação de EPA e DHA no desenvolvimento de DMIT, na redução do edema muscular e do aumento da creatina quinase sérica e de interleucina-6 (29,187,188,190), como o estudo de Jouris, McDaniel e Weiss (2011) que verificaram que a suplementação de 3000 mg de ω-3 ingerida durante 7 dias antes do protocolo de exercício excêntrico de bíceps reduziu a dor, especificamente (191).

Tartibian, Maleki e Abbasi (2009) avaliaram o efeito da administração de 324 mg/d de EPA e 216 mg/d de DHA durante 30 dias antes e até 48 horas após um protocolo de exercício excêntrico, encontrando melhora nos marcadores de DMIE, como dor, edema e amplitude do movimento após o exercício (192). Tsuchiya et al. (2016) investigaram o uso de uma proporção de EPA:DHA de aproximadamente 2:1, com a ingestão de 600 mg de EPA e 260 mg de DHA por dia durante 8 semanas antes do exercício e continuou até 5 dias após, resultando em atenuação da perda de força, da amplitude de movimento limitada e da dor muscular (28). Dentre os estudos mais recentemente, Jakeman et al. (2017) examinaram o efeito de dois suplementos de óleo de peixe, um com alto teor de EPA (750 mg de EPA e 50 mg de DHA) e outro com baixa quantidade de EPA (150 mg de EPA e 100 mg de DHA), com uma dose calculada de 1 g por 10 kg de massa corporal que foi ingerida de forma aguda, logo

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após o exercício causador do dano muscular, como uma estratégia de recuperação após o DMIE. Como conclusão, os autores indicaram que uma dose aguda de óleo de peixe com alto teor de EPA pode melhorar as alterações funcionais após o DMIE (32). Por outro lado, Lenn et al. (2002) investigou o efeito da suplementação de 1800 mg/d de óleo de peixe e isoflavonas por 30 dias antes e 7 dias após o protocolo excêntrico de flexão de cotovelo, não encontrando efeitos significativos de atenuação da dor (101), e Phillips et al. (2003) não observaram efeito de 7 dias de ingestão de um suplemento dietético com 800 mg de DHA em marcadores de dano muscular após exercício excêntrico (67).

A diversidade nos protocolos de teste, nas dosagens e na população estudados contribuem para a heterogeneidade dos resultados do efeito do consumo de ω-3 sobre os marcadores de DMIE, com alguns indicando um efeito positivo (193–198), mas outros não demonstrando efeito (29,199,200). Os resultados variados destes estudos com humanos indicam a necessidade de uma investigação mais aprofundada para identificar a relação entre ômega 3, dano muscular e a resposta inflamatória ao exercício.

2.3.1.3 Ingestão alimentar

Além das estratégias acima citadas para otimizar a recuperação muscular após o dano causado pelo exercício, é essencial que a ingestão energética seja adequada e contemple as necessidades individuais de macronutrientes e micronutrientes afim de compensar os gastos gerados pelo exercício em situações extremas (50–52). O déficit energético, que ocorre durante a recuperação muscular, pode levar a perda significativa de peso, incluindo a massa muscular, e sintomas físicos e psicológicos de overtraining (201). Estudos que avaliaram a ingestão alimentar em diferentes modalidades esportivas para comparar as práticas alimentares com as recomendações, demonstraram que as recomendações diárias estipuladas pelas diretrizes muitas vezes não são atingidas (50,55,56).

A maior parte das pesquisas relacionadas ao DMIE apresenta uma limitação, visto que não há a avaliação e o controle sobre a alimentação dos participantes durante o seguimento dos estudos (9,11,143), sendo que os autores apenas solicitam que os indivíduos não alterem sua alimentação no período das intervenções (13,16,31,53,54), em alguns casos fazendo apenas o preenchimento

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de diário alimentar. Desta forma, não há garantia que todos os participantes tenham o consumo adequado de energia, macronutrientes e micronutrientes, além do número, do intervalo e da presença de proteína nas refeições, fatores estes que são importantes e podem ter influência sobre o processo de recuperação muscular.

A nutrição adequada é fundamental para conferir um equilíbrio proteico positivo para aumentar as taxas de síntese proteica muscular após o estímulo gerado pelo exercício (169,202). Algumas estratégias, com a ingestão de proteína após exercício de força (169,203), em porções distribuídas nas refeições ao longo do dia (170), e antes de dormir, parecem representar estratégias eficazes para inibir a degradação de proteínas musculares, estimular a síntese proteica muscular e facilitar a resposta adaptativa do músculo esquelético ao exercício (48,49). É sugerido que os estudos realizados com indivíduos que estejam com um balanço energético e nitrogenado negativos, apresentaram um potencial maior para efeitos ergogênicos associados à suplementação de proteínas (204).

O exercício de força gera a ativação da via de sinalização mTORC1 (Mammalian Target of Rapamycin Complex 1 - Complexo 1 da proteína alvo de rapamicina em mamíferos), que regula a remodelação de proteínas musculares (205,206) e, desta forma, a nutrição pode exercer um efeito direto ou indireto sobre os fatores conhecidos que regulam o mTORC1: aminoácidos, glicose e fatores de crescimento (205). O que suporta esta informação é a evidência de que os aminoácidos essenciais estimulam a síntese de proteínas musculares (207) e a ingestão de carboidratos age na redução da degradação de proteínas (208).

O objetivo de padronizar a alimentação é garantir que os participantes realizem o mesmo número de refeições diárias, intervalos, quantidades e opções, mantenham a combinação de alimentos fontes de carboidrato e proteína nas principais refeições (café da manhã, almoço e jantar), consumam as mesmas porções de frutas e vegetais (para contemplar os micronutrientes), oleaginosas e laticínios ao longo do dia. Desta forma, o controle rigoroso da ingestão de nutrientes é de extrema importância em estudos que envolvem processo de recuperação muscular.

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