Efeitos de programas de exercício físico no estresse oxidativo e no envelhecimento

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UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO

EFEITOS DE PROGRAMAS DE EXERCÍCIO FÍSICO NO

ESTRESSE OXIDATIVO E NO ENVELHECIMENTO

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM GERONTOLOGIA, ATIVIDADE FÍSICA E SAÚDE NO IDOSO

GUILHERME BORGES FREITAS

Orientadora: Profª. Doutora Maria Paula Mota

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EFEITOS DE PROGRAMAS DE EXERCÍCIO FÍSICO NO

ESTRESSE OXIDATIVO E NO ENVELHECIMENTO

Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Vila Real, Portugal, 2014.

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Esta dissertação foi expressamente elaborada com vista à obtenção do grau de Mestre em Gerontologia, Atividade Física e Saúde no Idoso (2º ciclo de estudos) pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, de acordo com o disposto no Decreto-Lei 107/2008 de 25 de Junho.

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Freitas, G. (2014). Efeitos de programas de exercício físico no estresse oxidativo e no envelhecimento.

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“Repito por pura alegria de viver: A salvação é pelo risco, Sem o qual a vida não vale a pena!" Clarice Lispector

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Agradecimentos

Meu sincero agradecimento às pessoas que fazem parte da minha vida.

Primeiramente a Profª. Drª. Paula Mota que tive o enorme prazer de tê-la como orientadora e com o seu vasto conhecimento e exemplo de profissional me auxiliou na construção desse estudo.

Agradeço a todos do gabinete de Gerontologia, Prof. Dr. Vicente, Jorge e Vanessa, que são pessoas especiais e foram presentes nesta etapa da minha vida.

A minha família, que é minha base, que tanto admiro e amo, e que acredita no meu potencial e na minha capacidade. Essa conquista é nossa!

A Renata, grande amiga, que desde o início travou essa batalha juntos pelo conhecimento e hoje podemos dizer que valeu a pena.

Aos amigos portugueses Sónia e Armando, por terem compartilhado inúmeras vezes pensamentos e idéias e por me ajudarem de forma direta ou indireta nesse estudo.

A minha família do 5º esquerdo: Luzia, João Guerra, João Silva e Renata, pois vivemos grandes momentos juntos.

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Financiamento

A presente dissertação foi apoiada pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).

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Índice Geral

Agradecimentos ... vi

Índice de Figuras ... x

Índice de Tabelas ... xi

Lista de Abreviaturas ... xii

Resumo ... xiii Abstract ... xiv 1. Introdução Geral ... 16 1.1. Objetivos ... 19 1.2. Estrutura da Dissertação ... 20 2. Revisão da Literatura ... 22

Efeitos de programas de exercício no estresse oxidativo: uma revisão sistemática ... 22 Resumo ... 23 Abstract ... 24 2.1. Introdução ... 25 2.2. Métodos ... 26 2.3. Resultados ... 28 2.4. Discussão ... 37 2.5. Conclusão ... 45 Referências ... 46 3. Estudo Experimental ... 54

Influência de um programa de exercício físico de 16 semanas no estresse oxidativo em indivíduos acima dos 40 anos ... 54

Resumo ... 55 Abstract ... 56 3.1. Introdução ... 57 3.2. Metodologia ... 59 3.2.1. Amostra ... 59 3.2.2. Avaliação Funcional ... 59 3.2.3. Avaliação Antropométrica ... 59

3.2.4. Avaliação dos Hábitos de Vida ... 60

3.2.5. Programa de treino ... 61

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ix 3.2.7. Procedimentos estatísticos ... 65 3.3. Resultados ... 65 3.4. Discussão ... 67 3.5. Conclusão ... 71 Referências ... 72 4. Discussão Geral ... 78 5. Conclusão Geral ... 81 Referências bibliográficas ... 82

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Índice de Figuras

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Índice de Tabelas

Tabela 1. Critérios para avaliação adaptados e adotados para esta revisão sistemática a partir de Downs & Black (1998). ... 28 Tabela 2. Características dos estudos incluídos nesta revisão sistemática. .... 33

Tabela 1. Parâmetros antropométricos da amostra antes e após as 16 semanas de treino. ... 66 Tabela 2. Parâmetros dos hábitos de vida e funcionais antes e após as 16 semanas de treino. ... 66 Tabela 3. Alterações nos parâmetros do estresse oxidativo antes e após as 16 semanas de treino. ... 67

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Lista de Abreviaturas

EO Estresse Oxidativo

EROs Espécies Reativas de Oxigênio CAT Catalase

SOD Superóxido Dismutase GPx Glutationa Peroxidase GSH Glutationa Reduzida

TAC Capacidade Antioxidante Total

ACSM Colégio Americano de Medicina do Esporte VO2máx Consumo Máximo de Oxigênio

RM Repetição Máxima GE Grupo Experimental GC Grupo Controle

DNA Ácido Desoxirribonucleico

TBARS Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico IMC Índice de Massa Corporal

PC Perímetro da Cintura

IPAQ Questionário de Nível de Atividade Física PSS Escala de Percepção de Stress

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Resumo

Tem sido referido que a prática regular de exercício físico favorece o aumento das defesas antioxidantes diminuindo o estresse oxidativo, melhorando a saúde geral e diminuindo a morbidade. Contudo, os resultados dos estudos não são conclusivos, devido à possível duração insuficiente dos programas e falta de controle das cargas de treino para que as adaptações sejam notadas. Baseado neste fundamento, o presente estudo analisou de que forma os programas de exercício físico prolongado podem causar alterações nos parâmetros do estresse oxidativo e nas defesas antioxidantes em indivíduos com mais de 40 anos. Esta dissertação se dividiu em dois estudos. No primeiro estudo foi realizada uma revisão sistemática da literatura, com os trabalhos sobre programas de exercício físico com duração maior que seis semanas sobre parâmetros de estresse oxidativo, em indivíduos acima de 50 anos. Foram encontrados apenas oito artigos, e estes demonstram que os programas de treinamento físico parecem ter ação benéfica na redução dos parâmetros de estresse oxidativo e/ou aumentarem a capacidade antioxidante. O segundo estudo objetivou analisar os efeitos de um treinamento físico combinado de exercício aeróbio e resistido com duração de 16 semanas, realizado três sessões de 60 minutos por semana, no estresse oxidativo de indivíduos acima de 40 anos. O programa de exercício demonstrou ser eficaz na diminuição do estresse oxidativo e no aumento da capacidade antioxidante total em homens e mulheres.

Palavras-chave: programa de exercício físico, estresse oxidativo, capacidade antioxidante, envelhecimento.

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Abstract

It has been reported that regular physical exercise favors the increase of antioxidant defenses, reducing oxidative stress, improving overall health and reducing morbidity. However, the results of the studies are not conclusive by the possible insufficient programs duration and lack of exercise workload control for the adjustments are noted. Regarding this, the present study examined how exercise programs prolonged can cause changes in the oxidative stress parameters and antioxidant defenses in individuals over 40 years. This dissertation was divided in two studies. The first study was performed a systematic review in works about exercise programs with duration above six weeks in the oxidative stress parameters in subjects over 50. Only eight articles were found, and these have shown that physical training programs appears to have beneficial effects in reducing oxidative stress parameters and/or increase the antioxidant capacity. The second study aimed to analyze the effects of a physical training containing aerobic and muscle strength exercise lasting 16 weeks, performed three sessions of 60 minutes per week on oxidative stress in individuals over 40 years. The exercise programs were shown to be effective in controlling oxidative stress and increased total antioxidant capacity both in men and women.

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INTROD

UÇÃO

GER

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1. Introdução Geral

O aumento do envelhecimento na população atual e o que é esperado para as próximas décadas, demonstra uma forte tendência para elevar os estudos relacionado com a compreensão deste processo (Golbidi & Laher, 2013; Shin, Lee, Song, & Jun, 2008). O envelhecimento apresenta como uma das suas principais características o declínio progressivo funcional e estrutural, como por exemplo, a perda da massa e força muscular, incluindo uma diminuição das respostas adaptativas às tensões com a passagem do tempo (Candow et al., 2012; Tarnopolsky et al., 2007; Yu & Chung, 2006). Em termos fisiológicos há um progressivo decréscimo que leva a suscetibilidade e vulnerabilidade a doenças (Troen, 2003).

O efeito do exercício físico no processo de envelhecimento vem obtendo grande interesse pelos pesquisadores, no intuito de esclarecer os seus efeitos agudos e crônicos nas alterações metabólicas e nutricionais. A produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) bem como o papel das defesas antioxidantes têm sido alguns dos aspectos mais pesquisados (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Phillips, Kaczor, & Tarnopolsky, 2005; Parker, McGuckin, & Leicht, 2013; Rosado-Perez, Ortiz, Santiago-Osorio, & Mendoza-Nunez, 2013). A hipótese do Estresse Oxidativo (EO) oferece uma das melhores elucidações do mecanismo do processo de envelhecimento e outros fenômenos relacionados à idade, normal e patológico (Gil del Valle, 2011).

As EROs são moléculas de vida curta que levam a várias respostas celulares incluindo proliferação celular, diferenciação, migração e expressão genética (Bartz & Piantadosi, 2010). O termo EO se refere ao estado da célula onde a produção desses radicais livres é maior que a sua remoção, quer seja pelo aumento da produção de EROs ou pela redução das defesas antioxidantes (Sieprath, Darwiche, & De Vos, 2012; Xu et al., 2013).

Um aumento da produção de radicais livres pode verificar uma série de condições diferentes, incluindo danos no DNA, proteínas, lipídios, apoptose e necrose celular, o que pode estar envolvido no desenvolvimento de doenças, desordens neurodegenerativas e alguns tipos de cânceres (Campbell et al.,

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Introdução Geral | 17

2010; Pickering, Vojtovich, Tower, & KJ, 2013; Powers, Nelson, & Hudson, 2011; Venditti, Di Stefano, & Di Meo, 2013).

Embora o excesso de EROs resulte nas situações acima descritas, estudos recentes indicam que tais moléculas são requisitos benéficos e necessários para o funcionamento fisiológico normal. Por exemplo, as EROs atuam como moléculas sinalizadoras para a biogênese mitocondrial, regulação positiva de antioxidantes endógenos, sinalização da insulina, angiogênese, epigenética e vários processos de recuperação imunes e inflamatórios (Radak, Zhao, Koltai, Ohno, & Atalay, 2013).

Dentro da célula a mitocôndria constitui a principal fonte de EROs e na cadeia de transporte de elétrons, mais precisamente, os complexos mitocondriais I e III, são destacados como os principais locais de produção de radical superóxido (O2•-) e contribuem para a maior produção de tais radicais livres (Finkel & Holbrook, 2000; Mandavilli, Santos, & Van Houten, 2002). As EROs, incluindo o O2•- e peróxido de hidrogênio (H2O2), podem causar danos oxidativos às estruturas circundantes, particularmente ao DNA mitocondrial que está próximo do principal local de produção de EROs. A oxidação por estas moléculas pode resultar na síntese de proteínas defeituosas, lipídios oxidados e mutações do DNA nuclear e mitocondrial, que podem levar a disfunção mitocondrial (Peterson, Johannsen, & Ravussin, 2012).

Para contrariar os potenciais efeitos nocivos dos radicais livres, as células desenvolveram vários sistemas antioxidantes, incluindo as enzimas que neutralizam as EROs como a Catalase (CAT), Superóxido Dismutase (SOD) e Glutationa Peroxidase (GPx), bem como sistemas não-enzimáticos que incluem a Glutationa Reduzida (GSH) e vitaminas (A, C e E) (Finkel & Holbrook, 2000; Gomez-Cabrera, Ferrando, Brioche, Sanchis-Gomar, & Viña, 2013; Sampaio & de Moraes, 2010).

Um dos fatores que pode levar ao aumento da produção de enzimas antioxidantes é a atividade física e o treinamento. Os primeiros indícios de que os resultados da atividade física em dano tecidual causado por meio de radicais livres apareceram em 1978 (Dillard et al., 1978), de modo que as restantes três décadas testemunharam um aumento significativo no

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conhecimento sobre esse assunto em particular (Powers & Jackson, 2008). Os radicais livres podem ser neutralizados se expostos a um sistema complexo de defesa antioxidante. Antioxidantes enzimáticos e não enzimáticos desempenham um papel importante na proteção do tecido causada pelo dano de oxidação excessiva. Isto é particularmente enfatizado durante o exercício físico estando a produção de radicais livres relacionada com a intensidade e duração do mesmo, bem como com o estado físico do corpo humano (Stanković & Radovanović, 2012).

A realização de exercício físico é altamente recomendada para pessoas de todas as idades, e seus efeitos benéficos com o envelhecimento incluem melhoria dos padrões de saúde, o que conduz a redução da morbidade e consequentemente da mortalidade (Bar-Shai, Carmeli, Ljubuncic, & Rezmck, 2008; Bobeuf, Labonte, Dionne, & Khalil, 2011; de Gonzalo-Calvo et al., 2013; Golbidi & Laher, 2013; Powers et al., 2011; Prado et al., 2012; Thirumalai, Therasa, Elumalai, & David, 2011; Tomasello et al., 2012).

Durante o exercício físico, há um aumento do metabolismo energético, da carga mecânica e fisiológica numa ampla gama de alterações em diferentes órgãos, o que causa a formação excessiva de EROs, podendo contribuir para danos tissulares e celulares, que predispõem a lesões musculoesqueléticas (de Andrade & Marreiro, 2011; Radak, Chung, Koltai, Taylor, & Goto, 2008). Porém, enquanto uma sessão de exercício agudo parece induzir estresse oxidativo, o treinamento de exercício regular tende a ter ação benéfica para controlar tais níveis no organismo (Bobeuf et al., 2011).

O exercício regular pode causar uma adaptação do organismo em que há um equilíbrio na formação de EROs e defesas antioxidantes (de Gonzalo-Calvo et al., 2013). É reportado que indivíduos treinados possuem aumento nas defesas antioxidantes e em pessoas idosas ocorre diminuição dos efeitos deletérios do envelhecimento (Bobeuf et al., 2011; de Gonzalo-Calvo et al., 2013; Mergener et al., 2009).

Apesar de tais aspectos terem sido abordados para o entendimento sobre o assunto, na literatura são escassos os estudos com humanos submetidos a um programa de exercício físico com tempo prolongado. Na

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Introdução Geral | 19

grande maioria dos estudos predomina a realização de experimentos com animais, e a maioria dos que ocorrem em humanos analisam os parâmetros do estresse oxidativo nos efeitos agudos do treinamento.

Portanto, este estudo teve como fundamento estudar a influência de programas de exercícios prolongados nos parâmetros de estresse oxidativo em indivíduos com mais de 40 anos. Na elaboração do programa de treinamento foram utilizados os exercícios de força muscular, resistência e flexibilidade baseado nas recomendações do Colégio Americano de Medicina do Esporte (ACSM) (Chodzko-Zajko et al., 2009).

1.1. Objetivos

O objetivo geral foi verificar a influência dos efeitos de programas de exercício físico no estresse oxidativo e no envelhecimento. Pretendemos ainda verificar os efeitos de um programa de exercício físico combinado (envolvendo exercício aeróbio e resistido) de 16 semanas nos parâmetros de estresse oxidativo e na capacidade antioxidante em indivíduos com mais de 40 anos.

Objetivos Específicos:

1. Avaliar os efeitos do programa de exercício físico combinado nos parâmetros funcionais e antropométricos de homens e mulheres com mais de 40 anos;

2. Avaliar os efeitos do programa de exercício físico combinado na capacidade antioxidante de homens e mulheres com mais de 40 anos; 3. Avaliar os efeitos do programa de exercício físico combinado nos danos

oxidativos de DNA e de peroxidação lipídica de homens e mulheres com mais de 40 anos;

4. Comparar os efeitos de um programa de exercício físico combinado na capacidade funcional, parâmetros antropométicos e de EO, em homens e mulheres com mais de 40 anos.

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1.2. Estrutura da Dissertação

Esta dissertação é composta por cinco capítulos. O capítulo 1 caracteriza a introdução ao problema e sua importância e estabelece os objetivos do estudo. Nos capítulos 2 e 3 encontram-se os artigos que foram redigidos para submissão em periódicos. O capítulo 2 apresenta um estudo de revisão sistemática da literatura que abordou diferentes tipos de programas de exercícios prolongados e seus efeitos nos parâmetros do estresse oxidativo, na capacidade antioxidante e nos parâmetros funcionais. Este artigo foi submetido à Revista Free Radical Biology and Medicine. O capítulo 3 apresenta uma pesquisa longitudinal acerca dos efeitos de um programa de exercício combinado de 16 semanas no estresse oxidativo, nos parâmetros funcionais e antropométricos em indivíduos acima de 40 anos. No capítulo 4 encontra-se a discussão geral do estudo. O capítulo 5 apresenta as conclusões gerais do estudo.

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RE

VIS

ÃO

DA

LITE

RATU

RA

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2. Revisão da Literatura

Efeitos de programas de exercício no estresse oxidativo: uma revisão sistemática

Autores

Guilherme Borges Freitas

Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

DCDES - Edifício de Ciências do Desporto - Parque Desportivo UTAD - Quinta de Prados

Vila Real, Portugal – C. Postal: 5000-801. guilhermeborgess@hotmail.com

Maria Paula Gonçalves da Mota

Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro-CIDESD mpmota@utad.pt

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Revisão da literatura | 23

Resumo

O exercício regular pode contribuir para a redução do estresse oxidativo e aumento da proteção do corpo de eventos estocásticos que podem levar a doenças degenerativas e acelerar o envelhecimento. Neste sentido, esta revisão sistemática teve como objetivo analisar os efeitos de programas de exercício físico com mais de seis semanas de duração no estresse oxidativo em humanos adultos com mais de 50 anos de idade e determinar possíveis mecanismos subjacentes. Além disso, em relação às possíveis características dos diferentes programas de treinamento (intensidade, duração, repetição e volume), torna-se prudente determinar que tipos de exercícios afetam mais os níveis de estresse oxidativo. Foi utilizado o banco de dados da PubMed para localizar artigos de 2004 até março de 2014, com utilização das combinações das palavras-chave “oxidative stress ou free radicals” e “aging ou ageing ou older adults ou elderly” e “exercise ou exercise program ou exercise training” e “humans”. Os artigos que tinham relevância potencial foram examinados e capturados. Dos 309 estudos inicialmente identificados, apenas oito foram totalmente revistos e analisados. Os estudos selecionados utilizaram diferentes métodos de treinamento: três usaram programas de treinamento aeróbio, três com treinamento resistido, um com treinamento de Tai-Chi e um usou Tai-Chi e treinamento aeróbio. Todos os estudos envolveram idosos. Apenas um estudo não mostrou diferenças significativas nos parâmetros de estresse oxidativo após o programa de exercício. Os programas de exercícios com mais de seis semanas de duração podem contribuir para a redução dos parâmetros de estresse oxidativo, especialmente o treinamento de exercícios aeróbio e calistênicos. Em relação à intensidade, os programas de exercício de alta intensidade parecem induzir uma diminuição mais acentuada nos parâmetros de estresse oxidativo do que os programas de baixa intensidade. Os programas de treinamento podem reduzir o estresse oxidativo e aumentar as defesas antioxidantes.

Palavras-chave: programa de exercícios, idosos, estresse oxidativo, revisão sistemática.

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Abstract

Regular exercise seems to contribute to oxidative stress reduction, and increased body protection to stochastic events that can lead to degenerative disease and aging acceleration. So, this systematic review aimed to examine the effects of exercise programs with more than six weeks of duration in oxidative stress in adults‟ humans over 50 years old and to determine possible underlying mechanisms. Moreover, regarding the possible characteristics of different training programs (intensity, duration, repetition, and volume) it becomes prudent to determine which types of exercise affect more oxidative stress levels. PubMed database was used to locate articles from 2004 to 2014 March with the keyword combinations “oxidative stress or free radicals” and “aging or ageing or older adults or elderly” and “exercise or exercise program or exercise training” and “humans”. The articles that had potential relevance were examined and captured. Of the 309 studies initially identified, only 8 were fully reviewed and analyzed. The selected studies used different training methods: three used aerobic training programs, three resistance training, one Tai-Chi training and one used Tai-Chi and aerobic training. All the studies involved elderly people. Only one study showed no significant differences in oxidative stress parameters after the exercise program. The exercise programs with more than six weeks of duration may contribute to the reduction of oxidative stress parameters, specially aerobic and callisthenic exercise training. In relation to intensity, high intensity exercise seems to induce a more pronounced decrease in oxidative stress parameters than low intensity programs. Training programs can reduce oxidative stress and increase antioxidant defenses.

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2.1. Introdução

O estresse oxidativo (EO) é determinado quando há um desequilíbrio celular entre a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e as defesas antioxidantes (Aschbacher et al., 2013; Campbell et al., 2010; Prado et al., 2012; Sies & Cadenas, 1985). As EROs são moléculas com curto tempo de vida, alto grau de reatividade, que determinam o estado redox celular e a transição da proliferação para apoptose e necrose. (Packer, Cadenas, & Davies, 2008). Portanto, o estresse oxidativo pode causar diferentes respostas celulares, variando entre danos e adaptação, melhorando a função da célula (Bartz & Piantadosi, 2010; Finkel & Holbrook, 2000; Gil del Valle, 2011; Stanković & Radovanović, 2012). Embora o exercício físico agudo e intenso possa induzir a formação de EROs (Thirumalai, Therasa, Elumalai, & David, 2011), é também sugerido que o exercício agudo estimula vias de sinalização celular da 5' adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK),

sirtuins e peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1 (PGC1α),

envolvidos na biogênese mitocondrial e aumento da capacidade antioxidante (Austin & St-Pierre, 2012; Palacios et al., 2009; Peterson, Johannsen, & Ravussin, 2012; Yan, Lira, & Greene, 2012). Assim, dependendo das características do exercício, podem-se esperar danos ou efeitos benéficos, devido ao desequilíbrio do estresse oxidativo, que induz adaptação e melhoria da saúde (Bobeuf, Labonte, Dionne, & Khalil, 2011; Parker, McGuckin, & Leicht, 2013; Powers & Jackson, 2008; Powers, Nelson, & Hudson, 2011; Prado et al., 2012; Thirumalai et al., 2011). Estas mudanças podem ser de particular interesse e relevância para pessoas idosas, uma vez que com o envelhecimento, as alterações metabólicas celulares estão associadas com a perda de função e aumento do estresse oxidativo (Gil del Valle, 2011; Harman, 1956; Rebelatto et al., 2008; Silva & Ferrari, 2011). Alguns autores descrevem as principais alterações orgânicas com o envelhecimento a partir dos 50 anos (Cabrera & Jacob Filho, 2001; Chodzko-Zajko et al., 2009; Gobal & Mehta, 2010; Schoeller, 1989) e referem que estas alterações podem ser agravadas ou atenuadas mediante o estilo de vida de cada um. Contudo, os marcadores

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do estresse oxidativo têm sido associados ao envelhecimento e doenças degenerativas (Aschbacher et al., 2013; Bo, Jiang, Ji, & Zhang, 2013; Harman, 1956; Nunomura et al., 2012; Poulsen et al., 2012; Sampaio & de Moraes, 2010), e podem ser influenciados pelos fatores relacionados com o estilo de vida, tais como a dieta, ingestão de álcool, o fumo e exercício físico (Bobeuf et al., 2011; Gomez-Cabrera, Ferrando, Brioche, Sanchis-Gomar, & Viña, 2013; Lee et al., 2012; Rahal et al., 2014). O interesse pelos efeitos do treinamento de exercício sobre o estresse oxidativo têm sido muito pesquisados, seja em trabalhos de revisão (Ji, 2008; Radak, Chung, Koltai, Taylor, & Goto, 2008; Ristow & Schmeisser, 2011; Yu & Chung, 2006), realizados em amostras feitas com animais (Aguiar et al., 2010; de Lima et al., 2012; Lombard, 2009), ou mesmo com indivíduos jovens (Berzosa et al., 2011; Bogdanis et al., 2013; Fogarty et al., 2011; Wang & Lin, 2010). No entanto, o efeito associado do exercício físico e do processo de envelhecimento em seres humanos tem sido pouco estudados, sendo a maioria das pesquisas realizadas com diferentes tipos de exercício físico.

Dado que o exercício físico induz mudanças no metabolismo, é importante entender se o estresse oxidativo também é afetado pelo exercício físico e determinar os possíveis mecanismos subjacentes. Além disso, em relação a possíveis características dos diferentes tipos de programas de exercício (por exemplo, intensidade, duração, repetição, e volume), torna-se prudente discernir que tipos de exercícios reduzem mais o estresse oxidativo. Neste contexto, foi realizada uma revisão sistemática para examinar os efeitos de programas de exercícios que duram mais de seis semanas sobre os parâmetros de estresse oxidativo em adultos com mais de 50 anos.

2.2. Métodos

Foi realizada uma revisão sistemática da literatura, para capturar artigos indexados na base de dados PubMed Central. Na estratégia de busca foram utilizados os descritores: “oxidative stress ou free radicals” e “aging ou ageing

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ou older adults ou elderly” e “exercise ou exercise program ou exercise training” e “humans”. A seleção dos títulos foi de 2004 até março de 2014, em pesquisas com seres humanos, envolvidos em exercício físico pelo menos semanalmente, e com duração de seis semanas.

Os critérios de inclusão foram: estudos feitos com humanos, em adultos com mais de 50 anos, saudáveis, com programa de exercício físico (aeróbio, força ou combinado), acima de seis semanas e trabalhos escritos no idioma inglês.

Os estudos foram excluídos se não tivessem: amostra realizada com humanos, sem intervenção com um programa de exercício, tempo de treinamento menor que 6 semanas, indivíduos com idade menor que 50 anos, alguma doença ou desordem (ex.: aterosclerose, diabetes, transtornos neurodegenerativos, câncer e doenças pulmonares) e fora da data pesquisada.

Não foram incluídos estudos de revisões, meta-análises, entrevistas, ensaio clínico randomizado, simpósio, perspectiva de estudo, workshops, opinião, discussão e outros estudos quando a linha de base ou a relevância não estivessem de acordo com o propósito desta revisão. Os estudos em outra língua que não fosse o inglês foram excluídos devido a preocupação na interpretação dos mesmos.

Para avaliar a qualidade metodológica dos artigos, foi utilizada e adaptada a escala proposta por Downs & Black (Downs & Black, 1998) aplicáveis ao delineamento do estudo, consistindo na versão final em 10 itens descritos na Tabela 1. Os itens que não eram relevantes para o objetivo do estudo foram removidos da escala original que consta de 27 itens. O máximo possível da pontuação foi 10 e os estudos foram considerados aceitáveis para esta revisão quando alcançavam cinco pontos. Dois avaliadores revisaram os estudos selecionados e quaisquer discrepâncias foram resolvidas por consenso.

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As características do estudo (ano de publicação e país de origem), características da amostra (número, sexo, grupos de idade e faixa etária média), características do programa de exercício (tipo de exercício, duração do programa de exercícios, descrição do programa de exercício), resultados funcionais dos programas de exercício [variáveis utilizadas para demonstrar os efeitos funcionais do exercício, tais como, consumo máximo de oxigênio (VO2máx), repetição máxima (RM), composição corporal e relação cintura-quadril (RCQ)], e os parâmetros de estresse oxidativo [peroxidação lipídica, capacidade antioxidante total (TAC), e as atividades das enzimas superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e catalase (CAT)], foram as variáveis estudadas porque representam as escolhas feitas pela maioria dos pesquisadores em suas análises e relatórios de dados.

2.3. Resultados

Foram identificados 1288 títulos na primeira busca na base de dados PubMed (ver figura 1). Para que a finalidade do presente estudo tivesse êxito, os filtros usados foram: pesquisa com seres humanos, de 2004 em diante, e assim, obtiveram-se 309 artigos.

Tabela 1. Critérios para avaliação adaptados e adotados para esta revisão sistemática a partir de Downs & Black (1998).

1. A hipótese/objetivo do estudo está claramente descrita?

2. As características dos pacientes incluídos no estudo estão claramente descritas? 3. A distribuição dos principais fatores de confusão em cada grupo de indivíduos a _{ser comparado está claramente descrita?} 4. Os principais achados do estudo são claramente descritos?

5. O estudo proporciona estimativas da variabilidade aleatória dos dados dos _{principais achados?}

6. Os intervalos de confiança de 95% e/ou valores de p foram relatados para os _{principais desfechos, exceto quando o valor de p foi menor que 0,001?}

7. Os sujeitos que foram preparados para participar são representativos da _{população inteira de onde foram recrutados?}

8. Os testes estatísticos utilizados para avaliar os principais desfechos foram _apropriados? 9. As medidas dos principais desfechos foram acuradas (válidas e confiáveis)? 10. As perdas dos pacientes no andamento foram consideradas?

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Figura 1. Fluxograma do estudo. Registro identificado através da

pesquisa do banco de dados PubMed usando os seguintes filtros

(humanos, e de 2004 adiante)

 309 artigos

9 com programa de exercício excluído:

 2 com interferência na dieta

 1 com reposição hormonal

 6 com resultados sem relevância

8 artigos incluídos na análise

292 foram excluídos depois da revisão do título e resumo:

 156 artigos de revisão

 14 artigos utilizaram suplementação

 8 artigos não conduzidos em humanos

 31 artigos com indivíduos com doenças

 19 incluíram amostra menor que 50 anos.

 2 artigos examinaram os efeitos psicológicos sem parâmetros do EO

 23 artigos tiveram intervenção curta, ou programa de exercício menor que seis semanas ou com indivíduos sem um programa de exercício

 39 artigos de validade, em língua japonesa, entrevista, simpósio, perspectiva de estudo,

workshop, opinião, discussão, e sem dados relevantes.

17 artigos revisados Registro identificado através da

pesquisa do banco de dados PubMed (descritores: “oxidative stress

ou free radicals” e “aging ou ageing ou older adults ou elderly” e “exercise ou exercise program ou exercise training”

e “humans”)

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Após uma revisão dos títulos e dos resumos, foram selecionados 17 artigos que continham programas de exercício, e para atender aos objetivos traçados fizeram parte desta revisão oito artigos. Quanto ao idioma, todos os artigos foram escritos em língua inglesa.

A revisão final incluiu oito artigos para análise, publicados entre 2004 a 2014, com amostras variando de 12 a 106 indivíduos e idade entre 50 a 78 anos (Tabela 2). Dois estudos foram conduzidos no México (Rosado-Perez, Ortiz, Osorio, & Mendoza-Nunez, 2013; Rosado-Perez, Santiago-Osorio, Ortiz, & Mendoza-Nunez, 2012), um no Reino Unido (Aldred & Rohalu, 2011), dois no Canadá (Parise, Brose, & Tarnopolsky, 2005; Parise, Phillips, Kaczor, & Tarnopolsky, 2005), um no Japão (Takahashi et al., 2013), um nos Estados Unidos (Vincent, Bourguignon, & Vincent, 2006), e um na Polônia (Karolkiewicz et al., 2009). Os estudos envolveram os homens e mulheres (Aldred & Rohalu, 2011; Parise, Brose, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006), porém um envolveu somente homens (Parise, Phillips, et al., 2005) e um somente mulheres (Karolkiewicz et al., 2009).

A maioria dos estudos encontrou cinco ou mais critérios da lista de verificação de Downs & Black modificada para este estudo, sugerindo uma boa qualidade metodológica. Os artigos revisados alcançaram uma média de 5,75 nos critérios relativos à descrição dos métodos de coleta de dados. Nenhum dos artigos analisados encontrou 100% das perguntas selecionadas da escala de Downs & Black. Os itens 2 e 7 obtiveram uma cotação zero, e os itens 5 e 10 tiveram uma cotação baixa. Por outro lado, os critérios que atenderam 100% em todos os estudos analisados foram o 4, o 6 e o 9. Os resultados em outros assuntos variaram dependendo da amostra (por exemplo: características, perdas no decorrer do estudo), e dos fatores de confusão e testes estatísticos.

Os artigos estudados mostraram alguns fatores de confusão, tais como a escassez das características da amostra em cada grupo (Aldred & Rohalu, 2011; Parise, Phillips, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006) e num artigo o número

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total de indivíduos da amostra não correspondeu ao descrito (Rosado-Perez et al., 2013).

Em relação às características dos programas de exercícios físicos, três estudos utilizaram programa de exercícios com treinamento aeróbio (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009; Takahashi et al., 2013), três utilizaram treinamento resistido (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Vincent et al., 2006), um usou uma combinação de exercício com o método Tai-Chi e exercício aeróbio (Rosado-Perez et al., 2013) e um utilizou como programa de exercício o método Tai-Chi (Rosado-Perez et al., 2012).

De acordo com a frequência, um estudo teve sua realização diariamente (Rosado-Perez et al., 2013), em seis estudos os exercícios foram realizados três vezes por semana (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2012; Vincent et al., 2006), e num outro, foi conduzido duas vezes por semana (Takahashi et al., 2013).

A duração total do programa de exercício teve uma intervenção durante 24 semanas em três estudos (Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Vincent et al., 2006), dois com 8 semanas (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009), dois com 12 semanas (Parise, Phillips, et al., 2005; Takahashi et al., 2013), e um com 14 semanas (Parise, Brose, et al., 2005).

Para se certificar de que o programa de exercícios foi bem controlado e adaptado progressivamente para a aptidão dos indivíduos da amostra, foram pesquisados os parâmetros corporais e/ou as alterações fisiológicas. Três estudos consideraram o consumo máximo de oxigênio (VO2máx) para controlar os efeitos do exercício, com dois mostrando melhora significativa (Karolkiewicz et al., 2009; Vincent et al., 2006), e um apresentando nenhuma mudança (Aldred & Rohalu, 2011). Outro parâmetro utilizado para controlar alterações fisiológicas com o treinamento foi o teste de uma repetição máxima (1RM) utilizado para medir a força muscular, e em ambos os estudos, houve uma melhora da mesma (Parise, Phillips, et al., 2005; Vincent et al., 2006). Em cinco estudos foram considerados os parâmetros antropométricos para medir os efeitos do treinamento físico. De acordo com esses estudos três tiveram

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diferenças significativas (Aldred & Rohalu, 2011; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006) e dois não apresentaram diferenças (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005). Somente em um estudo (Aldred & Rohalu, 2011) foi medida a atividade física total diária para se certificar de que o programa de exercícios induziu um aumento no gasto energético total. No entanto, não foram observadas alterações significativas.

Considerando a amostra tecidual usada para medir parâmetros de estresse oxidativo, a maioria dos estudos utilizaram plasma (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006), um utilizou também os glóbulos vermelhos (Karolkiewicz et al., 2009), outros usaram biópsia do músculo esquelético (Parise, Phillips, et al., 2005), e um utilizou amostras da urina e biópsia do músculo esquelético (Parise, Brose, et al., 2005).

No que diz respeito aos parâmetros de stress oxidativo analisados nos diferentes estudos, a maioria das pesquisas apresenta resultados para os parâmetros de danos oxidativos e capacidade antioxidante. Alguns estudos também incluíram os marcadores da função mitocondrial (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005).

De acordo com os parâmetros do estresse oxidativo, cinco estudos apresentaram diminuição nos parâmetros bioquímicos dos danos oxidativos (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Vincent et al., 2006) e aumento na capacidade antioxidante (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Phillips, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013).

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Tabela 2. Características dos estudos incluídos nesta revisão sistemática. Autor, Ano,

Jornal

País N Média de idade ou variação da idade (anos)

Tipo de exercício

Duração Descrição do programa de exercício Efeitos Escore Funcionais Parâmetros do EO Takahashi et al. (2013), European Journal of Applied Physiology Japão 28 ♂ & ♀ 2 grupos:  14 GC  14 GE 65-78 GC: 71,41,6 GE: 67,81,3 Aeróbio 12 semanas Caminhada por 30-60 min/sessão 2x semana. A duração do exercício progrediu de 30-40 min/ sessão durante as primeiras 4

semanas para 60 min/sessão depois da 5ª semana. Tempo envolvido em atividade física moderada a vigorosa teve diferença significativa entre os grupos; Massa corporal, IMC, circunferência da cintura: ↓GE Plasma: SOD: =GC, =GE CAT: =GC, ↓GE GPx: =GC, ↑GE BAP: =GC, ↑GE d-ROMs: =GC, ↓GE AOPP: =GC, =GE 6

Aldred & Rohalu (2011), Archives of Gerontology and Geriatrics Reino Unido 12 ♂ & 9 ♀ 2 grupos:  GC  GE 65-75 GC: ♂ 68±2,4 ♀ 67,4±1,5 GE: ♂ 67,5±2,0 ♀ 68,7±2,3 Aeróbio 8 semanas 30 min de caminhada; 3x semana

FC monitorada para alcançar 50% da FCmáx.

Peso: ↓GE ♂ & ♀; = GC ♂ & ♀ VO2máx (kg/ml/min): = em ambos os grupos Atividade física total: = entre os grupos antes e no fim do programa de exercício. Plasma: Peroxidação lipídica: =GE 3-NT: = 6 Karolkiewicz et al. (2009), Archives of Gerontology and Geriatrics Poland 41 ♀ 59-71 64,05,6 Aeróbio 8 semanas 40 min/sessão de exercício físico no ciclo ergômetro. 3x semana, 30 min com a carga de trabalho no nível de

70-80% da intensidade do Parâmetros antropométricos : = VO2máx: ↑ Glóbulos vermelhos: ↑GSH Plasma:↓TBARS; 7

(34)

Jornal

Duração Descrição do programa de exercício

Efeitos Escore

Funcionais Parâmetros do EO

limiar ventilatório. ↑TAC Rosado-Perez et al. (2013), Oxidative Medicine and Cellular Longevity México 106 ♂ & ♀ 3 grupos:  23 GC  43 GW  31 GTC 60-74 GC: 66 4 GW: 67 4 GTC: 674 Calistênico & aeróbio 24 semanas Tai-Chi ou Caminhada 1 hora por dia: 10 minutos de

aquecimento, 40 minutos de exercício e 10 minutos de resfriamento. NI Plasma: SOD: ↑GTC, =GW, =GC GPx: =GTC, ↑GW, =GC TBARS: ↓GTC, ↑GW, =GC EO escore:↓GTC, ↓GW, =GC 5 Rosado-Perez et al. (2012), Journal of Nutrition Health & Aging México 55 ♂ & ♀ 2 grupos:  23 GC  32 GE NI Indivíduos idosos Calistênico 24 semanas

GE recebeu pelo menos três sessões de 1 h por semana de

Tai Chi. NI Plasma: SOD: ↑GE, ↓GC GPx: ↑GE, ↑GC TAC: ↑GE, =GC TBARS: ↓GE, =GC EO: ↓GE, ↑GC 6 Vincent et al. (2006), Obesity Estados Unidos 49 ♂ & ♀ 4 grupos:  20 Peso Normal: controle (NC) & exercício 60-72 Peso Normal (GN) NC: 70,91,4 NE: 68,11,5 Resistido 24 semanas NE e OE foram treinados 3x semana.

Cada série consistia de 8-13 repetições com 50-80% de

1RM.

A carga de treinamento foi aumentada em 5% quando a Peso corporal, IMC, % gordura: ↑GO comparado ao GN Massa gorda pós exercício: OE<OC, Plasma: PEROXs e TBARS: ↓OE, ↓NE, ↑NC, ↑OC 5

(35)

Jornal

Duração Descrição do programa de exercício Efeitos Escore Funcionais Parâmetros do EO (NE)  29 Sobrepe so/ Obeso: controle (OC) & exercício (OE) Grupo Sobrepeso/Obe so(GO): OC: 71,22,1 OE: 66,51,2

PSE do participante para o exercício dado ficar abaixo de

18.

PSE foram recolhidos imediatamente após cada

exercício e durante cada sessão de treinamento. Os registros de treinamento foram revisados diariamente pela equipe de investigação, e

foram feitos os ajustes apropriados de carga. NE=NC Força Muscular: ↑NE, ↑OE, =NC, =OC Pico de VO2: ↑NE ↑OE, =NC, =OC Tempo de exaustão no exercício: ↑NE, ↑OE, =NC, =OC Parise, Phillips, et al. (2005), Free Radical Biology and Medicine Canadá 12 ♂ 71,2 6,5 Resistido 12 semanas

3x semana somente em uma perna (perna treinada – PT); e a outra perna permaneceu em

repouso (PD). PT: 3 séries de 10 reps no leg

press e extensão de joelhos. O treinamento progrediu de 1 série de 10 repetições a 50% de 1RM para 3 séries a 80% de 1RM durante o período do treinamento. 1RM: ↑PT, =PD Área da fibra muscular: ↑PT, =PD Biópsia do músculo Vastus lateralis: Catalase: ↑PT, =PD; CuZnSOD: ↑PT, =PD; SOD, MnSOD, carbonilação protéica, ETC da enzima, CS: =PT, =PD 6 Parise, Brose, et al. (2005), Experimental Gerontology Canadá 28 (15 ♂ & 15 ♀, 2 não terminaram o 68,55,1 Resistido 14 semanas 3x semana. Circuito com 12 exercícios foi

usado para treinar todos os grupos musculares com 2 min

NI Sem diferenças no gênero para nenhuma variável medida

(36)

Jornal

Duração Descrição do programa de exercício

Efeitos Escore

Funcionais Parâmetros do EO

protocolo) de descanso entre as séries. Todos os exercícios de braço

incluíram 10 repetições, enquanto que 12 repetições

foram realizadas para os exercícios restantes. O treino progrediu de 1 série

de cada exercício a 50% do inicial de 1RM para 3 séries de

80% de 1RM durante o período de treinamento. 1RM foi reavaliada a cada 2 semanas, e a carga ajustada.

Urina: 8-OHdG ↓ Biópsia do músculo Vastus lateralis: CuZnSOD, MnSOD & CAT = CS, atividade do complexo I+III, e complexo II+III: =; Complexo IV: ↑ Proteína CK Mitocondrial: ↑ DNA Mitocondrial: número de produtos de eliminação visíveis: =

♀- Mulheres; ♂- Homens; GC- Grupo Controle; GE- Grupo Experimental; GW- Grupo de Caminhada; GTC- Grupo deTai-Chi; NI- Não indicado; NC- Grupo Controle de Peso Normal; NE- Grupo Experimental de Peso Normal; OC- Grupo Controle de sobrepeso/Obeso; OE- Grupo Sobrepeso/Obeso Experimental; GO- Grupo de Sobrepeso/Obeso; GN– Grupo de Peso Normal; FC- Frequência Cardíaca; RM- Repetição Máxima; PSE: Percepção Subjetiva de Esforço; PT- Perna Treinada; PD– Perna Destreinada; ↑(p < 0,05); ↓ (p < 0,05); = Sem diferenças significativas; IMC- Índice de Massa Corporal; BAP: Potencial antioxidante biológico; d-ROMs: Concentrações Séricas de Produtos Metabólicos Reativos; AOPP: Concentrações Plasmáticas de Produtos Avançados da Oxidação de Proteínas; 3- NT: 3-Nitrotirosina; TAC – Capacidade Antioxidante Total; GSH- Glutationa Reduzida; OS- Estresse Oxidativo; ETC- Cadeia de transporte de elétrons ; CS- Citrato Sintase; 8-OHdG- 8-hidroxideoxiguanosina; CK- Creatina Cinase.

(37)

2.4. Discussão

Esta revisão sistemática teve como objetivo estudar os efeitos de programas de exercício com mais de seis semanas nos parâmetros do estresse oxidativo em indivíduos acima de 50 anos. Apenas oito estudos corresponderam aos critérios definidos, o que mostra uma pequena quantidade de trabalhos que estudam este tema. Em geral, estes estudos revelaram que o exercício físico regular diminui os danos provocados pelo estresse oxidativo e aumenta a capacidade antioxidante. Vários fatores relacionados ao estilo de vida são geralmente apontados como influenciadores do estresse oxidativo. A influência cultural foi indiretamente apreciada pelo país onde foram realizados os estudos. Os artigos encontrados foram realizados em diferentes continentes, tais como, Asia (Takahashi et al., 2013), América do Norte (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Vincent et al., 2006) e Europa (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009), e apesar das diferenças no estilo de vida, particularmente aqueles relacionados com a dieta, a maioria dos estudos revelou diminuição de marcadores de estresse oxidativo (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Vincent et al., 2006) com o treinamento de exercício e aumento da capacidade antioxidante (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013). Assim, independentemente da cultura da amostra os resultados obtidos foram semelhantes.

Embora o uso de suplementos de antioxidantes tenha sido critério de exclusão para esta revisão, seria de esperar alguns detalhes sobre os hábitos alimentares da amostra, e a garantia de que os hábitos alimentares não se alteraram durante o programa de exercício, evitando assim uma interferência com os parâmetros do estresse oxidativo. No entanto, somente Takahashi et al. (2013) usou o questionário “Food Frequency Questionnairy”, para medir a ingestão de antioxidantes antes e após o programa de exercício. Segundo os autores, não foram observadas alterações significativas nestas variáveis, o que aumenta a validade de seus resultados.

(38)

Para verificar os efeitos do treinamento físico nos marcadores do estresse oxidativo, diferentes amostras de tecidos foram utilizadas tais como plasma (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006), glóbulos vermelhos (Karolkiewicz et al., 2009), biópsia muscular (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005) e urina (Parise, Brose, et al., 2005). A biópsia do músculo esquelético foi somente usada nos estudos onde foi aplicado o treinamento resistido (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005), o que dificulta as comparações sobre especificidade da resposta com os outros tipos de exercícios físicos.

Embora outros fatores pudessem ser considerados na busca de mudanças nos parâmetros do estresse oxidativo ao longo do tempo, devido aos escassos estudos encontrados, as nossas principais preocupações estão relacionada com as características do exercício, o controle do programa de exercício, os resultados desses programas, tanto em uma perspectiva funcional como da sua relação com os parâmetros de estresse oxidativo. A análise de amostras de tecido também será levada em consideração ao longo da discussão desta revisão sistemática.

Os programas de exercícios encontrados foram de treinamento aeróbio (Aldred & Rohalu, 2011; Karolkiewicz et al., 2009; Takahashi et al., 2013), calistênicos (Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012) e treinamento resistido (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Vincent et al., 2006). Não foram encontrados outros tipos de programas de exercícios em relação ao estresse oxidativo.

O exercício aeróbico induz alterações na densidade mitocondrial no músculo entre 50 a 100% observados somente após 6 semanas de treinamento (Hood, 2001). Essas mudanças são geralmente acompanhadas de um aumento da performance geral do corpo em exercício e no VO2máx (Phillips, Green, Tarnopolsky, Heigenhauser, & Grant, 1996; Vollaard et al., 2009). De acordo com estes autores, consideramos apenas os estudos por mais de seis semanas para análise. Apenas três estudos foram encontrados, dois dos quais os efeitos do treinamento aeróbio foram reportados em condições de repouso e

(39)

um reportado na resposta aguda ao exercício. Todos os estudos usaram amostra de plasma para as análises. Considerando os programas com treinamento aeróbio e seus efeitos nos marcadores do estresse oxidativo em condições de repouso, Karolkiewicz et al. (2009) usou somente mulheres, e durante o programa de exercício houve ajustes na carga de trabalho feitas até 80% da capacidade máxima de cada indivíduo, o que explica um aumento na performance (VO2máx). A frequência e a duração das sessões de exercício também pode ter contribuído para aumentar a performance geral do corpo. Segundo os autores Phillips et al. (1996) e Vollaard et al. (2009), as alterações na performance são menos proeminentes que as alterações metabólicas e mitocondriais. Dessa forma, no estudo de Karolkiewicz et al. (2009) se o aumento do desempenho foi alcançado, as alterações metabólicas também seriam esperadas. De fato esses pesquisadores observaram uma diminuição na concentração plasmática de TBARS e aumento da capacidade antioxidante tanto no plasma como nos glóbulos vermelhos. O treinamento aeróbio induziu aumentos nas atividades metabólicas enzimáticas e densidade mitocondrial o que resultou na elevada sensibilidade do controle respiratório de modo que menor [ADP] seria necessário para atingir o mesmo nível de consumo de oxigênio por grama de músculo (Phillips et al., 1996; Vollaard et al., 2009). Isto resultaria em menor produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) pela mitocôndria (Peterson et al., 2012) o que favoreceria uma menor acumulação de danos moleculares oxidativos (Powers & Jackson, 2008; Venditti, Di Stefano, & Di Meo, 2013). Além disso, foi proposto que o treinamento aeróbio estimula várias vias celulares envolvidas na biogênese mitocondrial (Russell, Foletta, Snow, & Wadley, 2013; Yan et al., 2012) e no aumento da capacidade antioxidante (Bo et al., 2013; Radak, Zhao, Koltai, Ohno, & Atalay, 2013). Em geral, estas alterações podem causar uma proteção contra o EO, não só no músculo esquelético, mas também em outros tipos de células e tecidos (Harman, 1956; Leeuwenburgh & Heinecke, 2001; Radak, Chung, & Goto, 2008; Sampaio & de Moraes, 2010), o que vai de acordo com o estudo de Takahashi (2013), pois os resultados não foram tão evidentes, apesar de o programa de exercícios ter a duração de 12 semanas. Neste estudo, foi observada uma diminuição da atividade da catalase no grupo experimental, possivelmente pela compensação do aumento na atividade da glutationa

(40)

peroxidase. Também é possível notar os benefícios do treinamento físico aeróbico no potencial antioxidante total do sangue na redução de produtos reativos do metabolismo, embora, não tenham sido encontradas diferenças em marcadores de dano oxidativo das proteínas. Ao olhar para o desenho do estudo algumas questões metodológicas devem ser levadas em consideração. À primeira vista, este pareceu ser um dos melhores estudos controlados: os pesquisadores controlaram a presença de antioxidantes na dieta (a qual não deveria ser alterada durante o programa de exercício), usaram um grupo controle e ajustaram a carga de trabalho durante o programa. No entanto, os autores usaram simultaneamente uma amostra com homens e mulheres, sem discriminar como foi composto cada grupo. As alterações corporais e metabólicas ocorrem de forma diferenciada em homens e mulheres (Barzilai, Huffman, Muzumdar, & Bartke, 2012; Baumgartner, 2000), logo, a constituição do grupo experimental e de controle deveria ter sido discriminada. Portanto, de acordo com o programa de exercício, é possível notar que foram realizadas somente duas sessões por semana, cada uma com maior preocupação com a duração do que com a intensidade. Os resultados dos marcadores funcionais do programa de exercícios só foram relacionados com os parâmetros de composição corporal sem ser referidas as alterações fisiológicas relacionadas com a performance. As alterações corporais obtidas com o programa de exercício demonstraram que houve uma diminuição no IMC e na circunferência da cintura que representam uma diminuição da massa gorda (Takahashi et al., 2013) devido ao aumento do gasto energético, também documentado no artigo. Alterações metabólicas, biogênese mitocondrial e melhoria de desempenho são mais propensas a ocorrer se o exercício tiver intensidade suficiente para induzir o desequilíbrio (Radak, Chung, & Goto, 2008; Radak et al., 2013). Portanto, as mudanças acontecidas na composição corporal ocorreram devido ao aumento no gasto energético, e embora o exercício também tenha induzido algumas mudanças nos parâmetros de estresse oxidativo, poderíamos esperar melhores adaptações se a intensidade do exercício tivesse aumentado.

Finalmente, Aldred & Rohalu (2011) analizaram os efeitos do treinamento aeróbio na resposta do exercício relativo aos parâmetros do estresse oxidativo. Na literatura são encontrados vários estudos publicados que

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demonstram o efeito de uma única sessão de exercício no estresse oxidativo (Cardoso et al., 2012; Egan & Zierath, 2013; Fisher-Wellman & Bloomer, 2009; Fogarty et al., 2011) e todos eles são consistentes em demonstrar um aumento nos marcadores de danos. O estudo de Aldred & Rohalu (2011) revelou que, após o treinamento aeróbio, nenhuma alteração nos danos oxidativos ocorreram após uma sessão aguda de exercício. Uma possível razão para não terem encontrados diferenças nos marcadores globais do estresse oxidativo pode ser explicada pelo fato de não haver diferenças na atividade física entre o primeiro e último momento. Na literatura é sugerido que os efeitos preventivos do exercício físico regular são devidos, em parte, a um breve aumento na formação de EROs, o que leva a mudanças nas vias de sinalização celular que podem induzir respostas adaptativas que protegem contra um estresse severo subsequente (Radak, Chung, & Goto, 2005). Apesar do exercício físico ter aumentado entre a primeira e a sexta semana, esta mudança não foi suficiente. O peso diminuiu significativamente, mas este não foi mais do que 1kg, o que é suficiente para o VO2máx relativo (ml/kg/min) aumentar sem alterações significativas na capacidade oxidativa. Portanto, embora a duração do programa de exercício tenha induzido alterações funcionais, esta pode não ter sido suficiente para promover mudanças significativas nos parâmetros de estresse oxidativo.

Outro tipo de exercício físico que é muito utilizado, especialmente com adultos mais velhos, é a prática pelo método Tai-Chi (Lan, Wolf, & Tsang, 2013; Li, Hong, & Chan, 2001). Dois estudos foram encontrados e ambos pertencem à mesma equipe de pesquisa que usou este método para promover o exercício calistênico. Além disso, uma análise cuidadosa de ambos os estudos sugerem que o grupo controle e o grupo experimental no Tai-Chi eram as mesmas em ambos os estudos, embora em Rosado-Perez et al (2013) um grupo de caminhada tenha sido incluído. Dessa forma, no que diz respeito aos efeitos calistênicos nos parâmetros de estresse oxidativo, apenas uma condição experimental será considerada para discussão. Os marcadores da capacidade antioxidante do plasma aumentaram e houve uma diminuição significativa do escore do estresse oxidativo após 24 semanas de intervenção com o método Tai-Chi. O Tai-Chi é uma arte marcial baseada em exercícios

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calistênicos que envolvem movimentos usando apenas o seu peso corporal como resistência, flexões, saltos, oscilações de movimento, rotações e pontapés, destinados a aumentar a força do corpo, flexibilidade, condicionamento muscular e cardiovascular (Li et al., 2001). Existem diversas variações do Tai-Chi, mas considerando a história, esta técnica deveria preparar o indivíduo para situações de combate, por isso podemos esperar exigência dinâmica e metabólica com esta prática. Embora à primeira vista este tipo de exercício pareça ter um gasto energético baixo, vários movimentos envolvem a contração simultânea dos músculos esqueléticos agonistas e antagonista, o que aumenta significativamente o gasto calórico. Além disso, a manutenção deste tipo de contrações durante quase uma hora pode melhorar a resistência à fadiga. Apesar dos autores Rosado-Perez et al. (2012, 2013) não mencionarem se ocorreu aumento da performance geral do corpo, é possível constatar que pelo menos as alterações metabólicas que aconteceram, causaram efeitos nos parâmetros sistêmicos do estresse oxidativo. Estes estudos (Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012) sugerem que o método Tai-Chi, uma das formas de exercício mais populares entre os idosos, pode contribuir para o controle do estresse oxidativo, aumentando a capacidade de eliminação de EROs, e reduzindo o acúmulo de moléculas danificadas. São necessários mais estudos usando este tipo de exercício e controle da capacidade de desempenho para fornecer conclusões mais poderosas sobre os efeitos do Tai-Chi nos níveis de estresse oxidativo.

Por fim, a influência do treinamento resistido no estresse oxidativo foi relatado em três trabalhos (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Vincent et al., 2006). Os treinamentos resistidos estudados nesta revisão foram realizados com máquinas que trabalham a força muscular. As amostras para análise foram obtidas pela biópsia do músculo vastus-lateralis (Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005), urina (Parise, Brose, et al., 2005) e plasma (Vincent et al., 2006). Ambos os estudos que utilizaram a biópsia do músculo foram realizados pela mesma equipe de pesquisa, mas os desenhos dos estudos eram diferentes. Enquanto em um dos estudos o treinamento de exercício envolveu os maiores grupos musculares (Parise, Brose, et al., 2005), o outro comparou o treinamento resistido em uma perna

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com a outra que foi a perna controle (Parise, Phillips, et al., 2005). Em ambos os estudos, os desenhos de pesquisa foram muito interessantes e respeitaram os ajustes e progressões necessárias na carga de treino durante a duração do programa proposto. No entanto, apenas em um dos estudos os efeitos do treinamento resistido no desempenho dos indivíduos foram relatados, descrevendo um aumento na repetição máxima e na área da fibra muscular (Parise, Phillips, et al., 2005). Estes resultados confirmam o pressuposto dos efeitos do estresse mecânico induzido pelo treino resistido na ativação do mTOR, proteína ribossomal S6K (p70S6K) e consequente aumento da síntese da proteína muscular (Bodine et al., 2001), que conduz a hipertrofia celular (Egan & Zierath, 2013; Sandri, 2008).

Quando o treinamento resistido foi realizado por apenas uma perna (Parise, Phillips, et al., 2005), os efeitos foram mais pronunciados na atividade antioxidante das enzimas sarcoplasmáticas, enquanto que em parâmetros da mitocôndria, tanto antioxidantes (SOD) ou em atividade das enzimas oxidativas (CS e ETC), não foram observadas mudanças significativas. Além disso, não foram observadas alterações significativas no conteúdo em grupos carbonilo das proteínas. No entanto, quando se olha para os efeitos do treinamento resistido desenvolvido pelos principais grupos musculares, não houve alterações na capacidade antioxidante (tanto enzimas sarcoplasmáticas ou enzimas mitocondriais) (Parise, Brose, et al., 2005). De fato, a função mitocondrial não foi muito afetada, exceto um aumento no transporte de elétrons da cadeia de complexo IV (citocromo c) e na proteína creatina kinase mitocondrial (Mi-CK), a qual está localizada no espaço intermembrana ao longo das cristas mitocondriais (FritzWolf, Schnyder, Wallimann, & Kabsch, 1996). Esta enzima hidroliza o ATP produzido nas mitocôndrias para a produção de fosfocreatina, que é então exportada para o citosol para a rápida regeneração de ATP pelas isoformas citosólicas da CK (FritzWolf et al., 1996). O exercício resistido é favorecido pela disponibilidade de fosfocreatina (Candow et al., 2012; Forbes, Little, & Candow, 2012) o que pode explicar as adaptações musculares observadas por Parise et al. (2005). Os marcadores de dano oxidativo no DNA, seja nas mitocôndrias do músculo esquelético ou em células

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de todo o corpo exportadas na urina, revelaram que o treinamento resistido não induziu alterações nestes parâmetros.

O treinamento resistido também foi estudado por Vincent et al. (2006), que após 24 semanas observou uma diminuição nos níveis de peroxidação lipídica nos dois grupos experimentais (sobrepeso/obeso e peso normal). Estes resultados são ainda mais importantes, pois os autores relatam mudanças importantes nos parâmetros funcionais, tais como, a força muscular e consumo máximo de oxigênio. É bem conhecido que um aumento da massa muscular é geralmente associada com um aumento no consumo total de oxigênio (van Wessel, de Haan, van der Laarse, & Jaspers, 2010), confirmado no estudo de Vincent et al. (2006). As alterações observadas na composição corporal também são importantes e revelam uma diminuição da massa gorda no grupo de exercício acima do peso que pode ter contribuído para o declínio do estado inflamatório e consequente diminuição do EO confirmado pela diminuição da peroxidação lipídica plasmática. De fato, o EO está associado à obesidade pois o próprio excesso de tecido adiposo constitui uma fonte de citocinas pró-inflamatórias, incluindo fator de necrose tumoral (TNF-α), interleucina 1 (IL-1), e interleucina 6 (IL-6) (Fernandez-Sanchez et al., 2011). Estas citocinas são potentes estimuladores da produção de EROs e nitrogênio por macrófagos e monócitos, e poderão ser responsáveis pelo aumento do EO. Assim, a diminuição da massa gorda através de treinamento resistido pode favorecer a diminuição do estado pró-inflamatório crônico, e os danos do estresse oxidativo, o que pode permitir-nos sugerir que o exercício resistido, pode diminuir o risco de doença cardiovascular.

Esta revisão sistemática identificou que os programas de treinamento físico parecem ter uma ação benéfica na redução dos parâmetros de estresse oxidativo e/ou aumentar a capacidade antioxidante (Karolkiewicz et al., 2009; Parise, Brose, et al., 2005; Parise, Phillips, et al., 2005; Rosado-Perez et al., 2013; Rosado-Perez et al., 2012; Takahashi et al., 2013; Vincent et al., 2006). O tipo e a intensidade da carga de exercício parecem ter um papel importante em ambos os parâmetros funcionais e no estresse oxidativo. Em relação ao envolvimento do estresse oxidativo nas doenças degenerativas e no processo de envelhecimento, e apesar das explicações plausíveis para a diminuição do

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estresse oxidativo seguindo um treinamento de exercício, mais estudos são necessários para tirar conclusões consistentes. Por extensão, variáveis relacionadas com a ativação de vias celulares com diferentes tipos de exercícios em diferentes populações, também devem ser avaliadas.

2.5. Conclusão

Esta revisão sistemática permitiu-nos concluir que os programas de exercícios com duração superior a seis semanas podem contribuir para a redução do estresse oxidativo e aumentar a capacidade antioxidante. Os programas de exercícios aeróbicos e calistênicos parecem induzir mais benefícios do que o de treinamento resistido. No entanto, o treinamento resistido também pode favorecer a prevenção de doenças devido às mudanças na composição corporal.