CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR – LAUREATE

INTERNATIONAL UNIVERSITIES CURSO DE NUTRIÇÃO

APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTIVA

PETER LUNDGREN

RIO DE JANEIRO   2017

   

  CENTRO UNIVERSITÁRIO IBMR – LAUREATE  

INTERNACIONAL UNIVERSITIES CURSO DE NUTRIÇÃO

APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTIVA

PETER LUNDGREN

Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Curso de Nutrição do Centro Universitário IBMR/Laureate International Universities, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Bacharel em Nutrição Orientadora: Fernanda Neves Pinto

RIO DE JANEIRO  2017    

   

 PETER LUNDGREN

APLICAÇÃO DE PRECURSORES NUTRICIONAIS DE ÓXIDO NÍTRICO NA PRÁTICA ESPORTICA

Banca examinadora composta para defesa de Trabalho de Conclusão de Curso para obtenção do grau de Bacharel em Nutrição. Aprovado em: _______de______________________de________ Orientadora:__________________________________________ Membro Avaliador:_____________________________________                                                                                                                                     RIO DE JANEIRO   2017    

   

 PETER, Peter Lundgren. Aplicação de precursores nutricionais de óxido nítrico na prática esportiva. Rio de Janeiro, 2017, 32p. Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Nutrição, Centro Universitário IBMR/Laureate International Universities.

RESUMO

A prática esportiva tem sido valorizada por vertentes relacionadas a qualidade de vida, performance e prevenção de doenças crônicas degenerativas, processos estes que dependem concomitante da intervenção nutricional. Este estudo tem por finalidade investigar sobre o uso de precursores do óxido nítrico via alimentação ou suplementação sobre o desempenho esportivo aeróbio em atletas de alto rendimento ou desportistas. O presente estudo configura uma revisão de literatura elaborada a partir da compilação de artigos científicos, livros, sites publicados no período entre a década de 90 aos dias atuais. A essência deste estudo é determinar a importância do papel do óxido nítrico e sua eficácia dentro da prática esportiva com os resultados obtidos pelos estudos de teste laboratorias. Dos estudos explorados neste trabalho revelaram uma uma melhor eficiência e obtenção de dados satisfatórios dos atletas que fizeram experimentos ultilizando via alimentação ou suplementação o aminoácido L-citrulina e o nitrato como um fitoquímico em relação ao uso do aminoácido L-arginina.

   

 LISTA DE SIGLAS  

ATP – Adenosina trifosfato

BH4 – Tetrahidrobiopepterina

cNOS – NO-sintase constituiva

eNOS – Óxido Nítrico Sintase endotelial

FMN – Flaviva mononucleotídeo

GC – Guanilato ciclase

GCa – Guanilato ciclase ativa

GMPc - Guanosina monofosfato cíclica

GTP – Guanosina trifosfato

ICAM – Molécula de adesão intracelular

iNOS – Óxido Nítrico Sintase induzível

IP3 – Inositol trifosfato

MCP-1 – Proteína quimiotática de monócitos

MPB – Proteína básica de mielina

NADPH – Fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida e adenina

nNOS – Óxido Nítrico Sintase tipo I ou neuronal

NO - Óxido Nítrico

NOS – Óxido Nítrico Sintase

PADs – Deiminases peptidilarginina

PCr – Fosfocreatina

PDGF – Fator de crescimento derivado das plaquetas

VCAM-1 – Molécula de adesão celular

VO2 – Volume de Oxigênio

MPB – Proteína básica de mielina

SOD – Superóxido dismutase

FAD – Flavina adenina dinucleotídeo

GCs – Guanilato ciclase solúvel

   

  SUMÁRIO  

1. Introdução………………………………………………………………….......... 6

2. Objetivos………………………………………………………………………… 8

2.1 Objetivo geral………………………………………………………………….8

2.2 Objetivo específico…………………………………………………………....8

3 Material e métodos……………………………………………………………….....9

4 Revisão de literatura…………………………………………………............ 10

4.1 Óxido nítrico……………………………………………………………………10

4.1.1 Mecanismo de síntese e inibição do óxido nítrico………………….......12

4.1.2 Funções e alvos de ação do óxido nítrico.............................................15

4.2 Precursores nutricionais do óxido nítrico..................................................16

4.2.1 L-arginina...............................................................................16

4.2.2 L-citrulina...............................................................................17

4.2.3 Nitrato.....................................................................................18

4.3 Suplementação dos precursores do óxido nítrico no esporte................19

5. Considerações finais................................................................................29

6. Referências bibliográficas.............................................................................30

6    

1- INTRODUÇÃO

A atividade física, como também a prática esportiva, têm sido valorizadas, por

vertentes relacionadas diretamente na qualidade de vida e buscam minimizar os

danos a saúde (SCHWARTZ et al., 2003).

Embora o grande número de informações a respeito do quão saudável é,

percebe-se uma permanência baixa das pessoas em certas atividades durante muito

tempo e por consequência acabam a desprezá-la sem vivenciá-la e ter os efeitos

benéficos desta a longo prazo. Informações a respeito da saúde, corpo e

movimento, leva a um aumento de interesse na procura de exercícios físicos, mas

não necessariamente dos mesmos (SANTOS et al., 2006).

Na década de 90, a relevância da prática de exercício físico regular na

prevenção e tratamento de doenças, em especial as cardiovasculares, foi

destacada. Entretanto, os benefícios relacionados ao exercício físico eram

desconhecidos. A partir da descoberta da molécula de óxido nítrico, estudos foram

realizados avaliando-se o efeito do exercício físico sobre as células endoteliais, a

produção de fatores relaxantes e a associação com os efeitos benéficos produzidos

pelo exercício (KINGWELL, 2000).

Os processos fisiológicos envolvidos pela molécula denominada de óxido

nítrico, possuem funções que vão desde a neurotransmissão, contração muscular,

metabolismo energético, respiração mitocondrial, inibição da agregação plaquetária,

controle da pressão arterial, fluxo sanguíneo, vasodilatação, modulação do estado

inflamatório, quimiotaxia, importante mediador citotóxico de células imunes, além de

propriedades bactericidas, como mensageiro intercelular (KATZUNG, 2006;

COOPER, 2007; YUAN et al., 2009).

Na proteção da hipertensão arterial, ateroesclerose, doença arterial coronariana

e nas patologias tromboembólicas, a ação do óxido nítrico mostra-se importante

(MCARDLE et al., 2003).

Os estudos que nortearam este trabalho, dizem respeito a a ação dos

precursores de óxido nítrico no organismo do atleta/esportista, abrangendo seus

efeitos bioquímicos e metabólicos e a fisiologia do exercício. O propósito deste

trabalho é identificar os benefícios da ingestão de precursores de óxido nítrico via

7    alimentação ou suplementação sobre o desempenho físico aeróbico em atletas de

alto rendimento ou desportistas, assim como as estratégias nutricionais que visam

aumentar a produção endógena de óxido nítrico.

8    

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Analisar os efeitos dos precursores nutricionais de óxido nítrico no

desempenho esportivo

2.2 Objetivos específicos

ü Descrever o papel metabólico do óxido nítrico no corpo humano;

ü Analisar o mecanismo de ação do óxido nítrico no rendimento esportivo;

ü Descrever quais precursores nutricionais do óxido nítrico;

ü Estabelecer estratégias para suplementação de precursores de óxido nítrico;

ü Avaliar efeitos do consumo de precursores de óxido nítrico na prática

esportiva.

9    

3 MATERIAL E MÉTODOS

O presente estudo configura uma revisão de literatura elaborada a partir da

compilação de artigos científicos, livros, sites publicados entre 1990 e 2017,

indexados em português e inglês nas bases de dados, PubMed e SciELO,

utilizando-se os descritores: Óxido Nítrico, Nitrato, L-citrulina, L-arginina nos idiomas

em português e em inglês.

Como critério de exclusão livros, artigos científicos, revistas e periódicos que

não se encaixem no tema proposto, com dados anteriores a 1990 e em outros

idiomas.

10    

4 REVISÃO DA LITERATURA

4.1 Óxido Nítrico

O óxido nítrico é uma molécula relevante no corpo humano, desempenha as

seguintes funções: aumento do fluxo sanguíneo, modulação da pressão arterial,

sinalização celular, contratibilidade muscular, metabolismo energético, respiração

mitocondrial, inibição da agregação plaquetária e também atua como protetor do

miocárdio contra infartos (COOPER, 2007; BLACKWELL et al.,2015).

A produção do óxido nítrico é mediada através das células endoteliais

assumindo papel importante no processo de relaxamento do vaso sanguíneo no

aspecto fisiológico. Quando receptores de membrana das células endoteliais são

acionados por estímulos solúveis como acetilcolina, bradicinina, adenosina difosfato,

substância P, serotonina ou quando há uma elevação da cinética do atrito fornecido

pelas células circulantes sobre a camada endotelial (shear-stress), ativa-se a óxido

nítrico sintase endotelial, presente nestas células e consequentemente a produção

de NO (BUSCONI et al., 1993 ; DUSSE et al., 2003).

A óxido nítrico sintase endotelial situa-se na membrana da célula endotelial,

favorecendo o aumento das quantidades de NO próximo à camada muscular do

endotélio e às células sanguíneas circulantes. Em contrapartida há agonistas como

a bracidina, que acarreta a fosforilação da e-NOS e ocasiona sua translocação para

o citosol, mecanismo que possui atuação na regulação da produção de NO

(BUSCONI et al., 1993 ; DUSSE et al., 2003).

A produção do NO na célula endotelial espalha-se para a célula muscular e o

lúmen, a difusão é rápida e fácil, pois esta molécula é inserida em outras células, por

causa do seu tamanho reduzido e de sua afinidade lipofílica. No interior da célula

muscular o NO associa-se ao ferro do grupo heme da enzima guanilato ciclase (GC)

em sua forma inativa, tornando-a ativa (GCa). A GCa catalisa a saída de dois

grupamentos: fosfato da molécula de guanosina trifosfato (GTP), que leva à

formação de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), sendo este sistema GC-GMPc

de importância relevante para a atuação do NO (SNYDER et al., 1990 ; DUSSE et

al., 2003).

A elevação de GMPc na célula muscular desempenha um papel de

11    relaxamento celular, mecanismo que diminua a entrada de cálcio para o meio

intracelular e é responsável pela inibição da liberação de cálcio do retículo

endoplasmático e o aumento do sequestro para o retículo endoplasmático

(GEWALTIG et al., 2002 ; DUSSE et al., 2003).

O óxido nítrico liberado na corrente sanguínea pode penetrar nas plaquetas,

especialmente as que se encontram alinhadas à parede do vaso sanguíneo ou nos

glóbulos vermelhos. No interior das plaquetas, de modo semelhante à célula

muscular, o NO promove o aumento de GMPc e consequentemente a diminuição do

cálcio livre (WOLIN, 2000). As plaquetas humanas possuem e-NOS e são também

produtoras de NO, importante na homeostase plaquetária (VASTA et al., 1995 ;

DUSSE et al., 2003).

A eliminação do óxido nítrico dá-se pela mesma afinidade que o NO possui

pela hemácia, neste caso sua eliminação ocorre através da reação de oxidação com

o ferro presente na hemoglobina, tanto oxigenada (Hb-O2) quanto desoxigenada.

Como nas seguintes reações químicas de eliminação de NO, Hb-O2 + NO

Metemoglobina (metHb) + NO3- , Hb + NO Nitrosil-hemoglobina (NO-Hb) e NO-Hb +

O2 MetHb + NO3- (WOLIN, 2000).

O óxido nítrico mediada a ativação da enzima óxido nítrico sintase induzível

(iNOS) que possui característica à ativação da óxido nítrico sintase induzível (iNOS)

possuindo característica citotóxica e citostática, causando a destruição de

microrganismos, parasitas e células tumorais. A citotoxicidade do NO resulta da sua

atuação direta ou da sua reação com outros componentes liberados durante o

processo de inflamação. A ação direta do NO está relacionada com metais,

especialmente o ferro, presente nas enzimas do seu alvo. Deste modo são

inativadas enzimas essências para o ciclo de Krebs, para a cadeia de transporte de

elétrons, a síntese de DNA e para o mecanismo de proliferação celular (JAMES,

1995 ; DUSSE et al., 2003).

Nos processos infecciosos, células ativadas como macrófagos, neutrófilos e

células endoteliais secretam óxido nítrico e substâncias reativas do oxigênio e a

ação citotóxica indireta do NO tem sua reação com intermediários do oxigênio. Da

ação tóxica de NO e do ânion superóxido forma-se o peroxinitrito, um oxidante de

12    proteínas. O peroxinitrito também pode estar na forma de íon hidrogênio, formando o

hidroxil, potencializando a ação tóxica do óxido nítrico e do oxigênio (BECKMAN et

al., 1996 ; DUSSE et al., 2003).

A toxicidade do óxido nítrico nas células produtoras e em suas células

vizinhas, geram aumento de NO prejudicial a célula, gerando a toxicidade celular e

ocasionando condições patológicas como asma, artrite reumatoide, lesões

ateroscleróticas, tuberculose, esclerose múltipla, Alzheimer e gastrite induzida pela

bactéria Helicobacter pylori (HAMID et al., 1993 ; SAKURAI et al., 1995 ; BAGASRA

et al., 1995 ; NICHOLSON, 1996 ; BUTTERY et al., 1996 ; VODOVOTZ et al., 1996 ;

MANNICK, 1996 ; DUSSE et al., 2003).

4.1.1 Mecanismo de síntese e inibição do óxido nítrico

A biossíntese do NO é a função mais importante do metabolismo da L-

arginina no organismo, que é formado desde o nitrogênio da guanidina presente na

L-arginina, com a ação catalítica da enzima óxido nítrico sintase, gerando a L-

citrulina (LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).

A síntese do NO é mediada pela enzima óxido nítrico sintase (NOS) ao ativar

esta enzima desencadeia todo o processo da formação de NO, assim tem-se duas

isoformas: a isoforma constitutiva e a induzível, encontram-se no endotélio e nos

neurônios as isoformas constitutivas: óxido nítrico sintase constitutiva (cNOS)

denominadas de óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e óxido nítrico sintase

neuronal (nNOS). A isoforma nNOS é encontrada no cérebro, na medula espinhal,

nos gânglios simpáticos, em glândulas adrenais, nos neurônios nitrérgicos e em

outras estruturas, como células epiteliais de pulmões, útero e estômago, células da

mácula densa do rim, células da ilhota pancreática e do músculo esquelético

(LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).

A isoforma eNOS, tem associação com a membrana das células endoteliais,

regulando o tônus da célula muscular lisa vascular com a adesão e agregação

plaquetária. A eNOS é encontrada em sinciciotrofoblastos, células epiteliais

tubulares do rim, células intersticiais do cólon e hipocampo. Estas encontram-se nas

células e são estimuladas pela cascata bioquímica, podendo ser dependente

13    ou independente de íons de cálcio (Ca2+). Para a ativação da NOS constitutiva faz-

se necessária a elevação de íons Ca2+ nas células endoteliais, a eNOS e nNOS

requerem um doador de elétron, a nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato

reduzida (NADPH), e co-fatores como a flavina adenina dinucleotídeo (FAD), a

flavina mononucleotídeo (FMN) e a tetrabiopepterina (BH4), (VANHOUTTE 2003 ;

ZAGO et al., 2006).

A isoforma induzível óxido nítrico sintase induzível (iNOS) é estimulada a

partir de alguns fatores patológicos como: lipopolissacarídeos bacterianos (LPS),

citocinas, incluindo a interleucina-1, endotoxinas e fator de necrose tumoral, e são

independentes de ions Ca2+. A isoformo iNOS é expressa em tipos celulares

incluindo macrófagos, linfócitos, neutrófilos, eosinófilos, células de Kupffer,

hepatócitos e células epiteliais. A diferença entre a NOS constitutiva e a induzível é

que a iNOS é capaz de liberar quantidades de NO por períodos longos, podendo

gerar alguns efeitos adversos, produzindo respostas tóxicas ao corpo e a cNOS

produz menos quantidades de NO. As isoformas têm diferenças, embora ambas

atuem no processo de catalisação e oxidação do átomo de nitrogênio terminal do

grupamento guanidino da L-arginina, formando quantidades equimolares de NO e L-

citrulina (LEHNINGER 2002 ; ZAGO et al., 2006).

A ativação da NOS é mediada pelas células endoteliais, que é gerada a partir

de estímulos químicos e físicos. Os estímulos químicos são originados da interação

de agonistas endógenos/exógenos com receptores específicos presentes nas

células endoteliais, como a acetilcolina, o ATP, e a bradicinina. A interação agonista-

receptor, na célula endotelial, promove a formação de inositol trifosfato (IP3) que

induz a liberação de íons Ca2+ do retículo endoplasmático, aumentando os níveis de

Ca2+ intracelular, formando o complexo cálcio-calmodulina, ativando a enzima NOS

que atua na L-arginina, formando o NO através do endotélio (MONCADA 1997 ;

ZAGO et al., 2006).

O estímulo físico é feito pela força que o sangue atua sobre a parede das

artérias denominada força de atrito, ou shear stress. O mecanismo na qual o shear

stress estimula a síntese de NO ainda não está completamente esclarecido. Sabe-se

que as células endoteliais possuem mecanorreceptores, que ativam diretamente as

proteínas G, os canais iônicos e as enzimas do grupo das proteínas quinases e

14    fosfatases e promovem a interação de segundos mensageiros e desencadeando

uma cascata de reações químicas, envolvendo a participação dos íons de cálcio, até

a vasodilatação. Deste modo as células endoteliais respondem às alterações tanto

dos estímulos físicos shear stress, como aos estímulos químicos, exercendo a

síntese e a liberação de substâncias vasoativas (JO et al., 2005 ; ZAGO et al.,

2006).

O óxido nítrico propaga-se da célula geradora para as células endoteliais e

para a musculatura lisa do vaso sanguíneo, na célula muscular lisa, o NO irá ativar

uma enzima catalítica, a guanilato ciclase solúvel (GCs). Esta ativação é

denominada de acoplamento do NO com o grupamento heme desta enzima sítio

receptor, formando o monofosfato de guanosina cíclico (GMPc), oriundo do

trifosfato de guanosina (GTP). A formação do GMPc promove a ativação da bomba

de cálcio dentro da célula muscular lisa, reduzindo as concentrações de cálcio

intracelular e promove redução do tonus vascular. Mecanismos gerados pela via

NO/GMPc induz vasodilatação, inclui inibição da geração de IP3 na musculatura lisa

e ocorre a desfosforilação da cadeia leve de miosina, inibição do influxo de Ca2+,

ativação de proteínas quinases, estimulação da Ca2+-ATPase de membrana e

abertura de canais de potássio (MCARDLE et al.,2003 ; ZAGO et al., 2006).

O aumento intracelular de GMPc leva ao relaxamento do músculo liso e

consequentemente a a vasodilatação. Nas plaquetas, a formação de GMPc inibe a

agregação plaquetária, justificando-se o mecanismo do NO. Nos rins inicia o

aumento da excreção de sódio renal e em consequência perda de água e menor

volume de sangue (VANHOUTTE et al., 1993 ; ZAGO et al., 2006).

Os íons Ca2+ desempenham a função no controle do tônus vascular. Como a

musculatura lisa não possui a troponina, proteína reguladora presente no músculo

esquelético, que é ativada pelos íons Ca2+ para promover a contração muscular da

musculatura lisa ocorre devido à combinação entre o cálcio e a calmodulina. Essa

combinação ativa uma enzima fosforilativa, a miosina quinase, que tem a atuação de

fosforilar as cadeias leves da miosina, adquirindo a capacidade de se fixar ao

filamento de actina e realizar a contração muscular. A diminuição da concentração

de Ca2+ impede a combinação cálcio/calmodulina, gerando um relaxamento da

musculatura lisa vascular e a conseqüente vasodilatação (WEBB 2003 ; ZAGO et al.,

15    2006).

As isoformas de NOS podem ser impedidas por formas parecidas da arginina,

como a NG-monometil-L-arginina (L-NMMA), N-imino-etil-L- ornitina (L-NIO), NG-

amino-L-arginina (L-NAA), NG-nitro- L-arginina (L-NA) e o metil éster

correspondente, o NG-nitro-L-arginina-metil-éster (L-Name), aminoguanidina

apresenta característica inibitória para i-NOS, estes correspondentes competem com

a L-arginina e atuam como inibidores estereoespecíficos dá NOS (SZABÓ 1995 ;

DUSSE et al., 2003).

4.1.2 Funções e alvos de ação do óxido nítrico

A manutenção do tônus vascular é regulado constantemente por quantidades

baixas de NO que são liberadas no endotélio a partir de células circulantes que

provocam o atrito no vaso sanguíneo (shear-stress), resultado disto uma discreta

vasodilatação. Além disto, pressão sanguínea e fluxo pulsátil favorecem para

regulação da liberação de NO em condições fisiológicas normais. O estudo de

Lüscher et al. (1995) mostra que a inibição da produção de NO endogenamente

resulta em uma elevação considerável na pressão arterial.

A prevenção da agregação plaquetária nota-se pelo aumento da GMPc e da

diminuição do cálcio intraplaquetário no estudo de acordo com. O endotélio vascular

recebe a adesão de neutrófilos sendo este um agravador importante para a

formação patológica da aterosclerose. Esta adesão dos neutrófilos depende da

expressão de moléculas de adesão na superfície da célula endotelial, como a

molécula de adesão da célula vascular (VCAM-1), a proteína quimiotática de

monócitos (MCP-1) e a molécula de adesão intracelular (ICAM), como também a

selectina e as citocinas. Quando há um aumento oxidativo celular endotelial há

expressão destas moléculas. Doadores de NO conferem potentes inibidores da

adesão de monócitos e neutrófilos à camada endotelial (VASTA el al., 1995; DUSSE

et al., 2003).

O crescimento endotelial vascular da camada muscular possui um papel-

chave no estreitamento da luz vascular. Este estímulo proliferativo é o fator de

crescimento derivado das plaquetas (PDGF). Nesta situação, as células oriundas da

16    camada muscular apresentam alterações cruciais em sua função , como perda da

atividade contrátil. Estudos apresentam que o NO produzido pelo endotélio vascular

ou a partir de doadores exógenos é capaz de inibir a proliferação dessa camada

muscular, porém o mecanismo de atividade antiproliferativa não está esclarecido

(KOJDA et al., 2002 ; DUSSE et al., 2003).

O estresse oxidativo do endotélio favorece para as patologias

tromboembólicas. Sendo o NO gerado pela e-NOS induz a produção da enzima

superóxido dismutase (SOD), na camada muscular do vaso sanguíneo e

extracelular, reduzindo o oxigênio biodisponível e, por consequência, a produção de

peroxinitrito. O NO também estimula a síntese de ferritina, que se liga aos íons de

ferro livres e previne a geração de oxigênio. Embora, na presença da placa

aterosclerótica, os macrófagos ativados produzem oxigênio, expressam a i-NOS e

produzem óxido nítrico. Deste modo, são gerados peroxinitrito e hidroxila,

comprometendo mais a integridade tissular, sendo favorável para a ativação da

coagulação e contribuindo para a obstrução vascular (WOLIN, 2000 ; DUSSE et al.,

2003).

4.2 Precursores nutricionais do óxido nítrico

4.2.1 L-arginina

A L-arginina é um aminoácido condicionalmente essencial sendo o substrato

para a síntese de óxido nítrico que é responsável pela geração do cofator NO. Está

diretamente envolvido na vasodilatação dependente do endotélio e na regulação de

mecanismos do sistema cardiovascular. A suplementação ou a ingestão de

alimentos fontes de L-arginina, traz benefícios a a saúde humana, modulando a

hipertensão arterial sistêmica e redução da pressão arterial (SHARMA et al., 2009).

O aminoácido L-arginina passa por processos naturais presentes em nosso

organismo e o processo de relevância a ser citado é como aumenta a

biodisponibilidade deste aminoácido até suas enzimas correspondentes, chamadas

de óxido nítrico sintase (NOS). Na suplementação via oral proveniente da L-arginina

ao cair em nosso sistema gastrinstestinal ocorre dois sistemas chamados de pré-

sistêmicos e sistêmicos, processos de eliminação. A quantidade ingerida de L-

17    arginina por via oral é catabolizada em média 40% por bactérias intestinais e

arginases na primeira passagem. E mais de 10-15% de arginina sistêmico é

metabolizado pelo fígado (VAN DE POLL, 2007).

4.2.2 L-citrulina

A L-citrulina é um composto orgânico sendo classificada como um

aminoácido. Seu nome é originário da palavra citrullus vulgaris, palavra do Latim que

significa melancia. Sua fórmula química C6H13N3O3 sendo esta uma importante

substância intermediária no ciclo da uréia e seu produto final a amônia excretada.

Em sua estrutura química, a citrulina é produzida como uma enzima da produção do

óxido nítrico a partir da óxido nítrico sintase do aminoácido (HAINES et al., 2011).

O aminoácido L-ornitina junta a substancia carbamoil-fosfato é uma das

reações centrais no ciclo da uréia. Também é produzida do aminoácido L-arginina

um produto da família das NOS, que catalisam as reações da L-arginina. O

aminoácido L-arginina junto com a enzima tricohidina é responsável pela ocorrência

da primeira forma da arginina, oxidada em N-hidroxil-arginina, posteriormente

oxidada em L-citrulina, liberando o óxido nítrico (NELSON, 2000).

O aminoácido L-citrulina é caracterizado como co-fator na produção do óxido

nítrico e produto final da atividade das óxido nítrico sintase e também como a

resintese em L-arginina, sendo esta uma produção que é desencadeada através do

ciclo citrulina óxido nítrico. A administração via oral da L-citrulina é uma alternativa

positiva para aumentar a síntese de L-arginina através da óxido nítrico sintase. A L-

citrulina diferente da L-arginina não precisa ser metabolizada por arginases,

bactérias e a atividade da arginosucinato sintase, a enzima que começa o

metabolismo da L-citrulina é baixa sendo o aminoácido L-citrulina melhor absorvido

e aproveitado a nível de enterócitos. Através dos rins o aminoácido L-citrulina é

extraído para ser convertido em argininosuccinato e a L-arginina pelas enzimas

argininoinosuccinato liase (HAINES et al., 2011).

As proteínas possuem citrulina como resultado de uma modificação pós

tradução, estes resíduos de citrulina são codificados por uma família de enzimas

chamadas de deiminases peptidilarginina (PADs), transformando por reações

18    bioquímicas o aminoácido L-arginina em L-citrulina no processo chamado de

citrulinação. Estas proteínas que tem resíduos de citrulina incluem proteína básica

de mielina (MPB), flaggrina e entre outras proteínas de histonas, em quanto que

proteínas como fibrina e vimentina, são mais propícias à citrulinação durante a a

apotose e inflamação do tecido, como também a concentração cirúrgica de citrulina

é um biomarcador da funcionalidade intestinal (CREEN et al., 2000).

4.2.3 Nitrato

O nitrato e o nitrito foi considerado como um produto inerte do metabolismo

do óxido nítrico (NO), dados de estudos recentes apontam que o nitrato orgânico

(dietético) também serve como precursor de NO através do nitrato – nitrito “NO-

pathway” (LUNDBERG et al., 1994). O nitrato é classificado como um ânion de

fórmula química NO3 e massa molecular de 62.0049 g/mol. O mesmo tem

propriedades farmacológicas vasodilatadoras, usadas no tratamento da angina

pectoris e da disfunção erétil masculina (HOGG et al., 2005).

O efeito antianginoso possui dois mecanismos; primeiramente, o nitrato é

capaz de dilatar os vasos sanguíneos, permitindo maior chegada de sangue ao

miocárdio, como também diminui o trabalho e o esforço cardíaco ao reduzir a tensão

arterial periférica. Estes dois mecanismos de aumentar o calibre venoso e modular a

pressão arterial mantendo-a em níveis normais, contribuem com um suprimento

sanguíneo satisfatório para o coração. (GLADWIN et al., 2005).

Dentre os outros efeitos positivos do nitrato estão alívio da dor causada pela

angina pectoris, vasodilatação das coronárias e outros vasos sanguíneos. E os

efeitos adversos do uso excessivo do nitrato durante a gravidez por exemplo é

conhecido como (síndrome do bebê azul) e outros efeitos adversos como câncer

gástrico, hipotensão postural, dores de cabeça e perigo de choque. (PATEL et al.,

2005).

Os usos clínicos do nitrato são no tratamento da angina pectoris estável e

instável, no tratamento da insuficiência cardíaca aguda e crônica e também no

tratamento da disfunção erétil. (KIM-SHAPIRO et al., 2005).

19    

4.3 Suplementação dos precursores do óxido nítrico no esporte

Em um estudo que avaliou a suplementação com o Nitrato foi mostrado que

este pode aumentar o desempenho em exercícios de longa duração. Pesquisas

recentes mostram que a ingestão do nitrato pode também aumentar a performance

em atletas recreacionais em tipos de exercícios intermitentes. Nesse estudo foi

estabelecida a suplementação de nitrato por 6 dias, o que se mostrou eficaz em

melhorar em jogadores de futebol treinados o desempenho em tipos de exercícios

intermitentes de alta intensidade. Participaram 22 jogadores masculinos de futebol

com idade média de 23 anos, altura 1,81 m e peso aproximado de 77 kg, com uma

experiência de jogo de 15 anos; durante um período de tempo 48 horas (2 dias) de

testes usando o método “Yo-Yo IRI1, sendo que uma parte dos atletas ingeriu suco

de beterraba concentrado como fonte de nitrato (140 ml; - 800 mg nitrato / dia e a

outra parte placebo, assim durante 6 dias subsequentes e 8 dias de ‘’lavagem’’ entre

os ensaios. A distância percorrida durante o Yo-Yo IR1 foi o principal parâmetro do

resultado, enquanto a frequência foi aferida constantemente ao longo do teste e

apenas uma amostra de sangue e saliva foi realizada antes do teste. Após 6 dias

contínuos do uso do suco de beterraba observou-se a elevação da concentração de

nitrato e nitrito plasmática e salivar em relação ao placebo. (P <0,001) e o

desempenho do teste Yo-Yo IR1 aumentado 3,4 ± 1,3% (de 1574 ± 47 para 1623 ±

48 m, p = 0,027). A média da luz de ferimento na BR (172 ± 2) vs. PLAtrial (175 ± 2;

p = 0,014) (NYAKAYIRU et al., 2017).

A ingestão dietética de nitrato pode diminuir o consumo de oxigênio em

exercícios submáximos e aumentar em atletas recreacionais a tolerância aos

exercícios de alta intensidade. Além disso, mostrou-se anteriormente que o consumo

de suco de beterraba concentrado contendo boas quantidades de nitrato não só

pode melhorar e aumentar a eficiência de oxigénio durante o exercício de intervalos

submáximos, como também pode melhorar o desempenho físico na cronometragem

“time trial” em ciclistas e triatletas com um nível de treinamento moderado

(NYAKAYIRU et al., 2017).

Os efeitos ergogênicos com a suplementação de nitrato em tipos de

esportes classificados como endurance possuindo um volume elevado de

20    treinamento, também foram feitas pesquisas com os exercícios de alta intensidade

intervalar, assim descobriu-se que o nitrato tem relevante atuação e efeitos positivos

na atuação das fibras musculares do tipo II. Neste estudo usou-se um modelo de

rato para ter acesso aos efeitos da dieta com a suplementação de nitrato medida

pelo fluxo sanguíneo durante esforços de exercícios submáximos, esse aumento do

fluxo de sangue foi observado principalmente nos tipos de fibras musculares do tipo

II, classificadas como fibras de contração rápida. Com as observações acima.

mostrou que a suplementação de nitrato dietético melhora a atuação de cálcio

intracelular nos músculos de contração rápida em camundongos, resultando no

aumento expressivo da produção de força muscular (NYAKAYIRU et al., 2017).

O futebol, por ser um dos esportes mais conhecidos no mundo e ter um

número de praticantes em grande escala, encaixou-se bem neste estudo com o

nitrato, pelo fato do futebol ser um esporte que exige do atleta desempenho de

resistência física e ao mesmo tempo picos de explosão de corrida em duração de 90

minutos de partida, tendo em vista claramente a importância e a relevância da

atuação das fibras musculares do tipo II. Estes períodos de atividades entre picos de

explosão “sprints” e os de resistência são denominados de recuperação relativa,

resultando em um perfil intermitente de intensidade de tipo 12-14. O teste de

recuperação intermitente Yo-Yo nível 1 (Yo-Yo IR1) é uma ferramenta de aferição

ultilizada para fazer a simulação dessas atividades específicas do futebol em um tipo

de configuração sob controle, permitindo a avaliação fidedigna e viável da

performance física em jogadores de futebol. O teste Yo-Yo IR1 mostrou-se eficaz

tanto nos aspectos fisiológicos do desempenho aeróbico como do anaeróbico, com

eficiência e a capacidade de realizar atividades físicas de alta intensidade intervalar,

como numa partida de futebol (NYAKAYIRU et al., 2017).

Em uma amostragem com jogadores de futebol treinados, conclui-se que os

6 dias de suplementação seguidos feita com o suco concentrado de beterraba

melhorou a performance física de exercícios classificados como exercícios

intermitentes de alta intensidade intervalar (NYAKAYIRU et al., 2017).

Em outra pesquisa foi experimentado um grupo de teste de 10 homens

saudáveis, embora queixando-se de fadiga, por 7 dias seguidos de suplementação

contendo placebo, L-arginina e L-citrulina. O suplemento placebo fornecia 10.7 g de

21    maltodextrina; o de L-arginina 6.0 g mais uma porção de 4.3 g de maltodextrina e a

suplementação de L-citrulina foi efetuada também com 6.0 g e 4.3 g. As doses

forneciam uma quantidade calórica de 40 kcal por porção. As fontes usadas de

suplementação foram somente aquelas liberadas no protocolo do estudo, sendo

qualquer outro tipo de suplementação alimentar descartada. As fontes

suplementares aprovadas foram maltodextrina pura, os aminoácidos L-arginina e L-

citrulina, todos em pó. Essa suplementação ocorreu nos 5 dias, com a instrução do

protocolo de ingestão ao longo dos dias estabelecidos. Nos dias seguintes que

contam o dia 6 e 7 de suplementação, o grupo de indivíduos recebeu a orientação

de consumir a solução em uma “janela de tempo” de somente 10 minutos e todo o

conteúdo deveria ser consumido 60 minutos antes de serem encaminhados ao

laboratório (BAILEY et al., 2015).

Nos trinta minutos após a chegada do grupo de teste ao laboratório e 90

minutos da suplementação, os indivíduos realizaram uma bateria de testes de

exercícios físicos em ciclo. Foram coletados dados farmacocinéticos e mostrou-se

que esse período de tempo deve coincidir com o pico do plasma de L-arginina após

a ingestão por via oral de 6 g de L-citrulina ou 6 g de L-arginina. O protocolo

consistiu em três etapas, incluindo dentro desses três estágios de testes físicos,

duas etapas de intensidade moderada seguida de testes de picos físicos onde os

praticantes chegam em um nível de intensidade física elevada durante os exercícios.

Esse teste serviu para avaliar a cinética de oxigênio (O2) e a economia no ciclismo

na ausência de oxigênio. As etapas dos testes foram repetidas no laboratório ao

observar que os testes físicos de intensidade moderada não são impactantes na

cinética de oxigênio como durante o ciclo subsequente de atividades físicas de

intensidade elevada. Todos os praticantes realizaram um total de quatro episódios

de testes físicos de intensidade moderada e dois episódios físicos de intensidade

elevada para cada experimento (BAILEY et al., 2015).

A bateria de testes físicos nos praticantes começou com 3 minutos de ciclo

basal a 20 W e antes de começar o teste alvo foi feita uma recuperação passiva de 5

minutos. As etapas de intensidade moderada tiveram uma duração de 6 minutos

cada. No dia 6 de cada suplementação, os praticantes pedalaram durante 6 minutos

22    em intensidade elevada em uma frequência cardíaca de esforço físico em 70 %

seguida imediatamente por um “sprint all-out” de 60 segundos.

Os resultados analisados no estudo acima sugerem que a suplementação

com a L-citrulina pode vir a aumentar a proporção de energia disponível do

metabolismo oxidativo e guardando a energia para esforços físicos de caráter

anaeróbio, tornando assim o exercício anaeróbio mais eficiente com menos geração

de fadiga muscular (BAILEY et al., 2015).

As descobertas que foram feitas durante este período de estudo apontam que

a suplementação em curto período de tempo com o suplemento em pó de L-citrulina

pode baixar a pressão, acelerar a cinética de oxigênio e melhorar o desempenho

durante a atividade física. Uma alternativa natural para potencializar a ingestão de L-

citrulina é através do consumo de melancia in natura (Citrullus lanatus) que contém

2,33 g de L-citrulina / litro no suco de melancia não pasteurizado. Para atingir as 6 g

de L-citrulina os indivíduos devem ingerir na forma in natura da fruta melancia um

volume de 2,5 litros ( BAILEY et al., 2015).

A suplementação com L-citrulina pode modular a pressão sanguínea

reduzindo-a, melhorar as trocas de oxigênio tornando-a mais eficaz e melhorar o

desempenho em atividades de endurance. A suplementação com a L-arginina não

obteve resultados significativos nesses parâmetros apresentados acima. Sugere que

a suplementação diária com a L-citrulina pode intervir positivamente para redução da

pressão sanguínea e aumentar o metabolismo oxidativo e a uma melhora no

desempenho de adultos jovens e saudáveis (BAILEY et al., 2015).

Um estudo sobre o suco de beterraba concentrado, realizado em atletas da

canoagem velocidade de nível nacional e internacional visando melhorar o

desempenho no tempo de cronometragem nos 500 metros participaram 6 atletas

masculinos da canoagem velocidade de nível nacional e 5 atletas femininas de nível

internacional. Dentre esses 6 atletas masculinos, 4 participaram das provas

nacionais qualificatórias dos jogos olímpicos de Londres que ocorreu no ano de

2012 e na categoria feminina participaram duas atletas sub 23 anos da canoagem

velocidade, sendo em um total de atletas que participaram dos jogos olímpicos de

Londres 3/5 eram mulheres. Todos os que participaram do estudo passaram pelo

Comitê de Ética do Instituto de Esporte da Austrália (PEELING et al., 2015).

23    

Tabela 1. Características dos Indivíduos

Study A Study B Indivíduos 6 remadores masculinos 5 remadoras femininas Idade (i) 24.7 (±3.0) 25.0 (±2.8) Massa Corporal (kg) 87.4 (±7.5) 73.1 (±3.1) Altura (cm) 182.5 (±8.1) 175.6 (±5.8) Pico de VO2 (ml/kg/min) 57.15 (±2.77) 47.8 (±3.7) LT1# (W) 170 (±32) LT2# (W) 238 (±33) Os respectivos dados são apresentados como i (idade); kg (massa corporal); cm (altura); mg/kg/min (pico de VO2); e LT1 (lactate 1); LT2 (lactato 2). Métodos e testes feitos no Instituto de esporte da Austrália, Canberra, AUS. IJSNEM, 2015.

Fonte: Peeling et al, 2015

O estudo teve como pesquisa duas investigações sendo estas a influência

fisiológica da suplementação feita com o suco de beterraba na performance sobre

remadores de alto nível da canoagem velocidade. A partir desse estudo foi efetuada

uma divisão em dois subgrupos de atletas que participaram, sendo respectivamente

o grupo A feito em testes no ergômetro de caiaque (DanSprint Kayak Ergometer,

Denmark), usado para serem feitos protocolos de testes nacionais em remadores da

canoagem velocidade a nível professional, já o grupo B realizou os testes com uma

janela de tempo em cada ensaio de 4 dias, na mesma hora do dia com os

aquecimentos idênticos feitos numa pré prova. As 24 horas antecedentes a cada

teste havia uma dieta padronizada a ser feita (PEELING et al., 2015).

Durante os testes experimentais realizados com o grupo A para a tomada de

tempos foi realizado um protocolo de suplementação de 70 ml de suco de beterraba

concentrado fornecendo 4.8mmol de nitrato dietético por dose ou uma dose placebo

para ser feita a análise. Após 2 horas e 30 minutos da suplementação os atletas

concluíram os 30 minutos no ergômetro. Foram 18 minutos de aquecimento e 10

minutos remando no nível de lactato 1, 3 minutos de recuperação e depois mais 5

minutos no nível de lactato 2 (PEELING et al., 2015).

24    Tabela 2. Estudo A: Análise dos dados de consumo de oxigênio e economia, lactate,

VO2, frequência cardíaca e força durante os 4 minutos no ergonômetro de kayak

pelos remadores masculinos de nível nacional da canoagem velocidade.

Força

(Watts)

Lactato (mmol/L)

FC

(bpm)

VO2

(ml/kg/min)

Economia (ml/kg/km)

Suco de beterraba

319 10.4 10.4 186 46.87 189.67

Solução placebo

318 10.3 10.3

187 47.83 193.90

Fonte: Peeling et al, 2015

No estudo B participantes do sexo feminino realizaram uma sessão de testes

no centro de regata nacional em Penrith, Austrália. Com um protocolo de

suplementação feita com o suco de beterraba concentrado de duas doses de 70 ml

fornecendo 9.6 mmol de nitrato. Após as 2 horas da suplementação as atletas

completaram o seu aquecimento na água com o kayak seguido do teste de

cronometragem nos 500m (PEELING et al., 2015).

Após o término do teste físico com as remadoras amostras de sangue foram

coletadas da orelha e como também foi relatado pelas atletas a sensação de RPE e

intestino (PEELING et al., 2015).

Tabela 3. Estudo B: Tempo de cronometragem nos 500m com atletas da canoagem

velocidade feminina de nível internacional

Tempo(s)

Lactato(mmol/L)

RPE

(6/20)

Sensação visceral

(1/5)

Frequência de

Remada (remadas/minuto)

Velocidade

(m/s)

114.6 6.8 18 1.7 108 4.40

116.7 7.5 18 2.1 105 4.30

25    Em primeiro lugar na tabela mostra-se os dados obtidos com a dose do suco de beterraba e em

segundo os dados obtidos através da dose placebo. Foi feita as análises dos 300 metros (100-400 m)

durante a cronometragem (TT) excluindo a parte da partida, a habilidade de aceleração no kayak e a

técnica até chegar a fadiga nos últimos 100m. Dados também obtidos durante os testes na água

foram: Temperatura ambiente, humidade e temperatura da água respectivamente: TT1: (24.9 °C, 71%

e 26.4 °C) e TT2: (24.9 °C, 63% e 27.3 °C).

Peeling et al, 2015

No estudo A os testes feitos no ergômetro tiveram pequenas melhoras em

relação a performance obtida nas análises feitas em laboratório no ergômetro de

kayak durante os 4 minutos de análise diante aos testes. No entanto o aumento de

desempenho foi mais expressivo no estudo B, realizado na água com as atletas da

canoagem velocidade nos 500 metros obtendo um valor de 1,7 % de melhora

(PEELING et al., 2015).

A suplementação no estudo B também mostrou-se eficaz nos resultados

obtidos com um protocolo de suplementação que obtiveram a dose de 4.8 mmol

como também a dose dupla de 9.6 mmol de nitrato, chegando a uma conclusão que

uma dose dupla pode melhorar a performance, como no aumento da atividade do

óxido nítrico síntese, melhor oxigenação muscular e uma melhor eficiência

metabólica (PEELING et al., 2015).

Nos Jogos Olímpicos de Londres que ocorreu no ano de 2012, na prova

feminina de 500 metros da canoagem velocidade entre a medalhista de ouro e a de

prata a margem de diferença foi entre 0.3 % a 1.0 % e nos estudos feitos com o

nitrato como suplementação dietética mostraram efeitos positivos e na estatística

dos dados analisados uma melhora de 1.7% tem uma relevância importante e

considerável na performance de um atleta de elite, sendo uma margem de 0.5 a

1.5% em atletas de elite uma diferença crítica de performance

(PEELING et al., 2015).

As conclusões de ambos estudos distintos A e B foram: no estudo A atletas

masculinos da canoagem velocidade de nível nacional que efetuaram testes

laboratoriais no ergômetro professional tiveram uma dose de 70 ml (4.8 mmol de

nitrato) como suplementação o suco de beterraba concentrado, 3 horas

antecedentes ao teste de 4 minutos no ergômetro de kayak (ou 2 horas e 30 minutos

antes do aquecimento), chegando a um resultado mínimo no desempenho na

26    distância total percorrida, porém com a dose simples do suco de beterraba

concentrado de 70 ml (4.8 mmol de nitrato) por dose obteve-se um resultado eficaz

na análise da melhora significativa de consumo de energia (PEELING et al., 2015).

A conclusão que se teve no estudo B com as atletas femininas da canoagem

velocidade de nível internacional nos testes já na água nos 500 metros foi: uma

melhora significativa na cronometragem dos 500 metros, com um protocolo de

suplementação de 140 ml de suco de beterraba concentrado fornecendo 9.6 mmol

de nitrato, (PEELING et al., 2015).

Ambos estudos A e B apresentaram melhora em algum aspecto, porém neste

estudo sobre o efeito da suplementação feita com o suco de beterraba chega-se a

um consenso de que em atletas de alto nível a suplementação via suco de beterraba

concentrado para ser potencializada e ter mais resultados expressivos sendo

necessário que se faça doses personalizadas e individuas para cada tipo de atleta

com suas respectivas características fisiológicas (PEELING et al., 2015).

27     5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

 

    Diante do que foi abordado sobre a aplicação dos precursores nutricionais de

óxido nítrico na pratica esportiva, pode-se concluir que a construção de hábitos

saudáveis age diretamente como um fator de prevenção a saúde de futuras

doenças, sendo, neste caso a alimentação por via da nutrição considerada como o

melhor remédio.

É necessário frisar a importância da nutrição aliada a prática esportiva sendo

profissional ou recreacional, todas as pessoas que estão voltadas para o mundo

esportivo almejam cada vez mais a qualidade de vida e bem estar seja ele físico ou

mental proporcionando melhor qualidade de vida e uma melhor atuação esportiva.

Nos estudos que foram apresentados sobre os precursores nutricionais de

óxido nítrico foi apresentado trabalhos feito com a utilização de L-citrulina, L-arginina

e nitrato, desses três precursores nutricionais de óxido nítrico notou-se ao observar

os resultados analisados apresentados em cada um dos estudos feitos e seus

respectivos testes, que a suplementação feita com o aminoácido L-citrulina e a

ingestão do suco de beterraba concentrado foi notavelmente superior nos testes das

modalidades esportivas apresentadas comparando com a suplementação feita com

o aminoácido L-arginina.

28    6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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