Regulação metabólica e produção de espécies reativas de oxigênio durante a contração muscular: efeito do glicogênio na manutenção do estado redox intracelular

Abstract

RESUMOO exercício físico prolongado reduz os estoques de glicogênio muscular. Nessas condições, os processos de fadiga muscular são estimulados coincidindo com um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio. A suplementação de carboidratos ou de antioxidantes isoladamente contribui para a melhora da performance muscular, sugerindo um efeito importante da depleção de substrato (glicose) e do aumento da produção de EROs no desenvolvimento da fadiga muscular durante a atividade física. Embora o mecanismo seja desconhecido, estamos propondo neste estudo que uma maior disponibilidade de glicogênio poderia favorecer uma maior atividade da via das pentoses fosfato, aumentando a disponibilidade de NADPH e GSH no tecido muscular esquelético. Uma maior capacidade antioxidante aumentaria a capacidade do tecido muscular em atividade, mantendo o equilíbrio redox durante atividade física prolongada e melhorando o desempenho. Neste processo, o ciclo glicose-ácido graxo pode ser importante aumentando a oxidação de lipídio e reduzindo o consumo de glicogênio durante a atividade prolongada. Além disso, um aumento na produção de EROs pode reduzir a atividade de enzimas importantes do metabolismo celular incluindo a aconitase e a a-cetoglutarato desidrogenase, comprometendo a produção de energia oxidativa, via predominante na produção de ATP durante a atividade muscular prolongada. Palavras-chave: fadiga, antioxidantes, metabolismo, músculo esquelético, exercício prolongado. ABSTRACTFatigue is closely related to the depletion of glycogen in the skeletal muscle during prolonged exercise. Under this condition, the production of oxygen reactive species (ROS) is substantially increased. It has been shown that dietary supplementation of carbohydrate or antioxidant attenuates muscle fatigue during contraction. This suggests that glycogen availability and/or elevated ROS production plays an important role on muscle fatigue development during prolonged muscle activity. Although the mechanism is still unknown, we propose that elevated muscle glycogen availability may lead to a high activity of hexose monophosphate pathway, increasing the NADPH and glutathione concentration in the skeletal muscle tissue. Elevated antioxidant capacity would increase the muscle redox balance during muscle contraction, improving performance. In this process, the glucose-fatty acid cycle may be important to increase lipid oxidation and consequently decrease glycogen utilization during prolonged activity. In addition, an elevated ROS production could reduce the activity of key metabolic enzymes including aconitase and a-ketoglutarate dehydrogenase, decreasing the oxidative energy production in the skeletal muscle during prolonged activity. Keywords: fatigue, antioxidants, metabolism, skeletal muscle, prolonged exercise. INTRODUÇÃOO papel protetor da glutationa como antioxidante durante a atividade física tem sido extensivamente investigado. Há muitas evidências de que a glutationa é um dos principais antioxidantes do tecido muscular esquelético exercend...

Regulação do metabolismo de glicose e ácido graxo no músculo esquelético durante exercício físico

“…Porém, é importante observar que a taxa relativa de oxidação de glicose é 2,3 vezes maior (7:3) que a de lipídio, demonstrando a importância da entrada de carbonos no ciclo do ácido tricarboxílico (anaplerose) à custa de carboidrato. Geralmente, esse aumento ocorre na forma de oxalacetato, a-cetoglutarato e malato, consequentemente aumentando a síntese de energia oxidativa (24), o que explica os 15 km realizados de forma intensa. Atletas de elite (nível olímpico) podem alcançar uma razão ainda maior entre carboidrato/lipídio, isto é, usam predominantemente carboidratos durante o exercício de longa duração, como demonstrado pelo quociente respiratório (QR) (25).…”

Resistance Exercise Protocol Does Not Cause Acute Genotoxic Effects in Trained Individuals

“…The small reduction presented may be related to its use during exercise in the post-training recovery period. [18][19][20] Triglycerides showed a statistically significant increase between the determination performed at rest and that performed 5 hours after the training session. Such increase is related to a limitation of this study: the fact that the experimental protocol was performed in the morning, and the athletes had their lunch between the post-training collection and the collection 5 hours later.…”

Mecanismos bioquí­micos da contração muscular promovida pela cãibra

“…A mitocôndria, uma importante organela geradora de ERos durante a atividade muscular, também pode ser vulnerável às ações dessas espécies [29].…”