Muito a dizer sobre o glicogénio

Atualmente, diferentes estratégias como a imersão em água fria, a recuperação ativa, o vestuário compressivo, a massagem e a estimulação elétrica estão a ser utilizadas para melhorar a recuperação do atleta, dependendo do tipo de atividade realizada, do tempo até ao próximo treino ou competição, bem como do equipamento e do pessoal médico disponível (1)

Entre os diferentes fatores que podem melhorar a recuperação de um atleta , os mais importantes são o repouso e a nutrição (2) , sendo esta última um dos métodos mais populares e acessíveis para facilitar a recuperação do desempenho e dos distúrbios fisiológicos após o exercício. Num dos nossos guias, discutimos como pode melhorar a sua recuperação com uma proporção de 3:1, como a nossa Bebida de Recuperação de Glicogénio , e não uma proporção de 2:1 ou 2:2.

Os principais objetivos das estratégias nutricionais durante a fase de recuperação são: a reposição do glicogénio muscular (3) , a restauração do equilíbrio hidroeletrolítico do organismo, a reparação do tecido muscular danificado e as adaptações ao exercício (4) e a restauração daqueles sistemas fisiológicos alterados durante o treino/competição, como o sistema hormonal (5) e/ou imunitário (6) .

Glicogénio: um mero reservatório de energia?

O glicogénio é um polímero ramificado da glicose (até 55.000 unidades) ligado por ligações glicosídicas α1:4 e α1:6 em torno de uma proteína central, a glicogenina (7) . A importância do glicogénio muscular como determinante da capacidade de exercício foi reconhecida pela primeira vez no final da década de 60, com a introdução da biópsia muscular na fisiologia do exercício (8) .

O glicogénio é muito mais do que um reservatório de energia (9) , atuando como regulador de diferentes vias de sinalização relacionadas com o fenótipo oxidativo, sensibilidade à insulina, processos contráteis, degradação proteica e processos autofágicos (10).

Músculo esquelético:

O músculo é um dos principais reservatórios de glicogénio do organismo humano (até 600g). A quantidade armazenada, no entanto, depende de diversas variáveis, como, claro, a massa muscular do sujeito, a aptidão física, a dieta, etc. Está documentado que os atletas de resistência treinados têm uma maior capacidade de armazenamento de glicogénio no músculo esquelético, sendo esta uma das principais adaptações a tal exercício. A glicose armazenada no glicogénio muscular é uma fonte biodisponível exclusiva do próprio músculo e desempenha um papel fundamental tanto na regulação e sinalização, como no controlo metabólico das células musculares. Neste sentido, é de salientar que o glicogénio é armazenado em diferentes compartimentos celulares (bolsas) (subsarcolemal, intramiofibrilar e intermiofibrilar) e, dependendo da sua localização, desempenha diferentes funções, como fornecer energia à célula ou gerar ATP para o bom funcionamento da bomba de cálcio e/ou Na+, K+ ATPase. Por fim, acrescente-se que a sua ressíntese é estimulada principalmente pela Glicose.

Fígado:

Estima-se que a quantidade de glicogénio hepático seja de cerca de 80 a 100 g, embora isto varie entre indivíduos. A importância deste stock reside na sua capacidade de "enviar glicose" para o sangue e, por conseguinte, regular a glicemia. Isto ocorre graças à enzima glicose-6-fosfatase, que não existe, por exemplo, no músculo esquelético. Além disso, deve acrescentar-se que, como discutimos neste guia, a ressíntese hepática de glicogénio está relacionada com a disponibilidade de frutose, algo a ter em conta quando se recuperam os níveis de glicogénio após ou antes do exercício. Portanto, tanto a maltodextrina como a frutose são necessárias num produto de recuperação ideal, como o nosso Recovery GLYCOGEN (11).

Cérebro:

Aqui ficam as novidades. Descobertas recentes falam de uma quantidade significativa, embora 100 vezes menor do que outras reservas, localizada no cérebro. Especificamente, nos astrócitos, células gliais que desempenham uma vasta gama de funções relacionadas com o suporte dos neurónios e do sistema nervoso. O interessante nisto é a capacidade que estas células oferecem de nutrir os neurónios e atuar como suporte energético através do glicogénio disponível nos mesmos. Estudos recentes relacionam este conteúdo de glicogénio com a possível fadiga central induzida pelo exercício, já referida neste guia. Sem dúvida, um novo campo de investigação está a abrir-se e pode ajudar-nos a determinar os verdadeiros factores limitativos do desempenho. (12)

Rins:

Nos rins, assim como nos músculos lisos e cardíacos, a quantidade de glicogénio é mínima, pelo que a significância é também muito baixa.

Sangue e glóbulos brancos:

Da mesma forma, também encontramos pequenas quantidades de glicogénio nos glóbulos vermelhos e brancos, e a quantidade clássica de glicose (não glicogénio) disponível no sangue (glicemia), que é de aproximadamente 5g, quantidade que irá variar dependendo de muitos fatores (sendo a dieta o primeiro). (13)

E sabendo onde está armazenado, qual o compartimento que deve ser mais e melhor preenchido?

Durante o exercício a 50% do VO2máx, a taxa aproximada de utilização de glicogénio é de 0,6 mmol de unidades de glicosil/kg de músculo seco/minuto, enquanto que, se a intensidade aumentar para 100%, esta relação aumenta para 3,6 mmol/kg.dw/min. Da mesma forma, durante o esforço máximo, a sua utilização pode atingir 30-50 mmol/kg.dw/min. Parece que hoje sabemos tudo isto bem, mas, mesmo assim, ainda temos limites a traçar para compreendermos completamente muitas outras coisas. (14)

Como sabemos, o glicogénio muscular não precisa de ser recuperado apenas a nível muscular, mas também no fígado para uma recuperação ideal. É aqui que entra a nossa recuperação , com uma proporção de hidratos de carbono de 2:1 (maltodextrina:frutose) e uma proporção total de 3:1 (hidrato de carbono:proteína). Uma vez ingerido, para onde vai esse glicogénio (compartimentos) e qual a função de cada um deles?

Subsarcolemal:

A nível relativo e geral, o glicogénio representa 5 a 15% do glicogénio muscular total. No entanto, dependendo do tipo de fibra muscular, a sua percentagem varia. Nas fibras humanas do tipo I (lentas), representa 9 a 12%, enquanto nas fibras do tipo II (rápidas), representa 7 a 9%. Está localizado exatamente na parte mais externa da célula, logo abaixo da membrana celular, e entre os filamentos contráteis. A sua função parece estar relacionada principalmente com as funções reguladoras e energéticas locais, algo que não é difícil de compreender se considerarmos a multiplicidade de processos biológicos necessários para o fornecimento de energia que ocorrem em torno da membrana celular. Mas, ao mesmo tempo, tem uma relação direta com as mitocôndrias, devido à sua relativa proximidade. ( 15 , 16)

A sua utilização durante o exercício varia entre fibras e músculos. Nos braços (tríceps braquial), a sua depleção após 1 hora de exercício máximo é próxima dos 80% no tipo I e de 60% no tipo II, enquanto que nas pernas (vasto lateral), é de 60% nas fibras do tipo I e uma diminuição quase insignificante no tipo II.

Intermiofibrilar:

Relativamente, representa 75% do glicogénio muscular, representando a maior quantidade entre os três locais. Dependendo do tipo de fibra muscular, é armazenado em maiores quantidades no tipo II (84%) do que no tipo I (77%). A sua localização, entre as miofibrilas, torna a sua biodisponibilidade energética muito elevada. De facto, está localizado muito próximo das mitocôndrias e do retículo sarcoplasmático. Neste sentido, parece desempenhar uma função energética prioritária, "constante" e eficientemente regulada. Em termos práticos, é o armazenamento quantitativo que vulgarmente "imaginamos" quando falamos de glicogénio muscular.

Após 1 hora de exercício para braços e pernas, a depleção também varia entre os grupos musculares, embora não pareça ser observada uma diminuição significativa dependendo do tipo de fibra muscular. Nos braços (tríceps braquial), a depleção foi de 75% nas fibras do tipo I e de 70% nas fibras do tipo II. Nas pernas (vasto lateral), no entanto, as fibras do tipo I apresentaram uma diminuição de 55%, e as do tipo II, uma diminuição de cerca de 10%.

Intramiofibrilar:

Representa uma percentagem relativamente baixa do total (5-15%). Nas fibras do tipo I, representa 12% do glicogénio total, enquanto nas fibras do tipo II representa uma quantidade inferior (8%). A sua localização é fundamental. Está localizado no interior das miofibrilas, no interior dos miofilamentos contráteis e, especificamente, em redor da primeira banda do sarcómero. A sua distribuição é, por isso, muito próxima das estruturas miofibrilares relacionadas com o processo de contração, como verá a seguir. Antes de começar a detalhar as percentagens aproximadas da sua utilização, queremos deixar claro que este armazenamento subcelular é utilizado principalmente durante o exercício de intensidade moderada a elevada, em comparação com os outros dois compartimentos (intermiofibrilar e subsarcolemal).

Após 1 hora de esqui de fundo intenso (um contrarrelógio de 20 km) em esquiadores profissionais, o glicogénio intramiofibrilar nos braços (tríceps braquial) foi reduzido em 90% nas fibras do tipo I e em 17% nas fibras do tipo II. Nas pernas (vasto lateral), no entanto, foi reduzido em 70% nas fibras do tipo I e apresentou um aumento curioso das fibras do tipo II.

Resumo

Se voltarmos aos aspetos mais básicos da fisiologia humana, é evidente que a contração e o relaxamento muscular (função muscular) são o primeiro requisito para o movimento humano e, portanto, para o exercício físico.

O cálcio é um ião fundamental para a contração muscular, especialmente para a primeira etapa de "gatilho" do processo: o Acoplamento Excitação-Contração. Esta etapa representa a ativação elétrica das células musculares para desencadear o processo contrátil. Dentro deste processo, como referimos, o cálcio é essencial. A baixa disponibilidade deste ião resulta em potenciais de ação inadequados e na contração que não ocorre nas condições adequadas. O cálcio disponível no meio interno da célula, para além de entrar pelos canais iónicos através da membrana celular, é regulado pelo retículo sarcoplasmático (RS). Por outras palavras, o RS é o depósito de cálcio que regula a sua concentração intracelular e responde a diferentes estímulos despolarizantes, "enviando" mais ou menos cálcio. Por este motivo, na Fanté, incluímos o cálcio em produtos de recuperação e não em géis ou suplementos de dose única , uma vez que a adição de um soluto adicional aos ingredientes aumentaria a osmolaridade e reduziria o esvaziamento gástrico, prejudicando assim o desempenho. O cálcio deve ser incluído na sua dieta regular e pós-treino, e não durante o treino.

Já na década de 70, foi descoberta a existência de uma relação direta entre o complexo glicogenolítico e o RS. De alguma forma, este complexo está relacionado com a regulação do glicogénio e das proteínas que regulam a glicogenólise (uma via para a obtenção de energia a partir do glicogénio), a glicogénese (a criação de glicogénio a partir da glicose) e a própria glicólise (a produção de energia a partir da glicose). Nessa altura, a existência de um ciclo de feedback regulado pelo glicogénio foi hipotetizada como desempenhando um papel fundamental na libertação de cálcio do RS e, portanto, na contração muscular. Ao mesmo tempo, foi documentado que a queda do cálcio, induzida pela diminuição da função do RS, estava diretamente relacionada com a fadiga muscular, juntamente com múltiplos outros fatores e metabolitos intracelulares. Por isso, não foi surpreendente pensar que a relação entre o glicogénio e a função muscular é mais do que próxima.

Neste sentido, vários autores avançaram o nosso conhecimento através de métodos complexos de quantificação, isolamento e correlação, tanto em animais como em humanos, concluindo que o cálcio e a força muscular estão diretamente relacionados com o conteúdo de glicogénio. Portanto, parte da explicação para a fadiga muscular pode estar relacionada com a diminuição do glicogénio muscular induzida pelo exercício. De facto, estudos em que se manteve a disponibilidade celular adequada de fosfocreatina e ATP, mas com baixa disponibilidade de glicogénio, mostraram que a função muscular foi reduzida de forma semelhante (mesmo com energia suficiente na célula), sugerindo que o glicogénio é muito mais do que um mero reservatório de energia.

Apenas o conteúdo de glicogénio intramiofibrilar está diretamente relacionado com a taxa de saída de cálcio do RS, com o sistema de acoplamento excitação-contração e, portanto, com a função muscular.

Provavelmente devido à sua localização e ao complexo glicogénio-RS, o glicogénio intramiofibrilar é o principal regulador da função muscular, como fonte de energia glicogenolítica. Neste sentido, novos estudos (2019) demonstraram esta mesma perda de função muscular ao limitar o fluxo glicogenolítico, mantendo um ambiente energético adequado na célula. Isto realça a importância do glicogénio intramiofibrilar neste processo.

E o que significa?

É evidente que o glicogénio, para além da sua função bioenergética, desempenha um papel crucial nos processos regulatórios internos. Mas a sua relação com a função muscular também se tornou clara. Tudo isto nos leva a crer que a sua disponibilidade está mais do que diretamente relacionada com a fadiga muscular através de um mecanismo específico. O que significa? Especificamente, a sua depleção (intramiofibrilar) limitará a capacidade contrátil do músculo e, por conseguinte, obrigar-nos-á a parar.

Para se ter uma ideia, foi documentada uma redução de 10% na produção de cálcio com uma depleção de 20% de glicogénio no vasto lateral. Da mesma forma, foi encontrada uma redução de 25% do cálcio nos braços (tríceps braquial), juntamente com uma depleção de 60% de glicogénio intramiofibrilar. Estes dados, no entanto, foram encontrados após 1 hora de exercício (ski de fundo) com uma ingestão de 1 g/kg de peso corporal/h de hidratos de carbono. Consegue imaginar a perda sem a ingestão de hidratos de carbono? Acrescente-se a isto o facto de os atletas analisados ​​terem sido atletas de resistência de elite, treinados durante mais de 11 anos, com cerca de 700 horas por ano? Agora imagine isso numa pessoa de nível inferior.

Então, como faço para recuperar e armazenar o glicogénio muscular após o treino? Neste guia, explico o que deve fazer e qual o produto Fanté que pode utilizar para o otimizar .

Reposição de glicogénio perdido: reabastecimento

A restauração dos stocks endógenos de CHO é crucial na determinação do tempo necessário para a recuperação (19) , pelo que uma das principais abordagens nutricionais em atletas após o exercício é a reposição de glicogénio muscular e hepático pela ingestão de CHO (20). O processo de ressíntese do glicogénio muscular inicia-se imediatamente após o exercício, sendo muito mais rápido durante as primeiras 5-6 h de recuperação (21) . Um dos principais estímulos que levam ao aumento da síntese de glicogénio é a sua depleção (22) . No entanto, o maior determinante da ressíntese de glicogénio muscular e hepático é uma elevada ingestão de CHO de cerca de 1-1,5 gramas/kg de peso corporal imediatamente após o exercício e durante a recuperação, aumentando a ressíntese para 5-10 mmol/kg de peso seco/h (23) . A estratégia ideal de ingestão de CHO para maximizar os stocks de glicogénio varia muito e depende de uma série de fatores, incluindo, principalmente, a quantidade, o momento e o tipo de CHO (proporção 2:1) ingerido durante a recuperação (24) .

Literatura

1. Nédélec, M., McCall, A., Carling, C., Legall, F., Berthoin, S., & Dupont, G. (2013). Recuperação no futebol: Parte II - Estratégias de recuperação. Medicina Desportiva. https://doi.org/10.1007/s40279-012-0002-0
2. Heaton, LE, Davis, JK, Rawson, ES, Nuccio, RP, Witard, OC, Stein, KW, … Baker, LB (2017). Estratégias nutricionais selecionadas durante a época para melhorar a recuperação de atletas de desportos coletivos: uma visão prática. Medicina Desportiva. https://doi.org/10.1007/s40279-017-0759-2
3. Burke, L.M., & Mujika, I. (2014). Nutrição para a Recuperação em Desportos Aquáticos. Revista Internacional de Nutrição Desportiva e Metabolismo do Exercício, 24(4), 425–436. https://doi.org/10.1123/ijsnem.2014-0022
4. Evans, GH, James, LJ, Shirreffs, SM, & Maughan, RJ (2017). Otimizando a restauração e a manutenção do equilíbrio hídrico após desidratação induzida pelo exercício. Journal of Applied Physiology, 122(4), 945–951. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00745.2016
5. Nieman, D.C., & Mitmesser, S.H. (2017). Impacto potencial da nutrição na recuperação do sistema imunitário após esforço intenso: uma perspetiva metabolómica. Nutrientes. https://doi.org/10.3390/nu9050513
6. Peake, J., Neubauer, O., Walsh, NP, & Simpson, RJ (2017). Recuperação do sistema imunitário após exercício. Journal of Applied Physiology, 122, 1077–1087. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00622.2016
7. Hearris MA, Hammond KM, Fell JM, Morton JP. Regulação do Metabolismo do Glicogénio Muscular Durante o Exercício: Implicações para o Desempenho de Resistência e Adaptações ao Treino. Nutrientes. 2018; 10(3): 298.
8. Impey, SG, Hammond, KM, Shepherd, SO, Sharples, AP, Stewart, C., Limb, M., … Morton, JP (2016). Combustível para o trabalho necessário: Uma abordagem prática para a consolidação de paradigmas de treino lento para atletas de resistência. Relatórios Fisiológicos, 4(10). https://doi.org/10.14814/phy2.12803
9. Impey, SG, Hearris, MA, Hammond, KM, Bartlett, JD, Louis, J., Close, GL, & Morton, JP (2018). Combustível para o Trabalho Necessário: Uma Estrutura Teórica para a Periodização dos Hidratos de Carbono e a Hipótese do Limiar de Glicogénio. Medicina Desportiva, 48(5), 1031–1048. https://doi.org/10.1007/s40279-018-0867-7
10. Hearris, M.A., Hammond, K.M., Fell, J.M., & Morton, J.P. (2018). Regulação do metabolismo do glicogénio muscular durante o exercício: implicações para o desempenho de resistência e adaptações ao treino. Nutrientes. https://doi.org/10.3390/nu10030298
11. Areta JL, Hopkins WG. Conteúdo de glicogénio no músculo esquelético em repouso e durante o exercício de resistência em humanos: uma meta-análise. Desporto Med. 2018; 48(9): 2091–2102.
12. Mata F, Grimaldi-Puyana M, Sánchez-Oliver AJ. Reposição de Glicogénio Muscular na Recuperação do Atleta. SPORTS TK - Revista Euroamericana de Ciências do Desporto. 8. 57-66.
13. Bangsbo, J., Mohr, M. e Krustrup, P. (2006). Exigências físicas e metabólicas do treino e da partida em jogadores de futebol de elite. In Nutrição e Futebol: O Consenso FIFA/FMARC sobre Nutrição Desportiva (pp. 1–18). https://doi.org/10.4324/9780203967430
14. Bartlett, J.D., Hawley, JA, & Morton, J.P. (2015). Disponibilidade de hidratos de carbono e adaptação ao treino físico: Excesso de algo bom? European Journal of Sport Science, 15(1), 3–12. https://doi.org/10.1080/1 7461391.2014.920926
15. Beck, KL, Thomson, JS, Swift, RJ, & von Hurst, P.R. (2015). Papel da nutrição na melhoria do desempenho e na recuperação pós-exercício. Open Access Journal of Sports Medicine, 6, 259–67. org/10.2147/OAJSM.S33605
16. Beelen, M., Burke, L.M., Gibala, M.J. e Van Loon, L.J.C. (2010). Estratégias Nutricionais para Promover a Recuperação Pós-Exercício. Revista Internacional de Nutrição Desportiva e Metabolismo do Exercício, 20, 515–532. https://doi.org/10.1123/ijsnem.20.6.515
17. Beelen, M., Van Kranenburg, J., Senden, JM, Kuipers, H., & Van Loon, LJC. (2012). Impacto da cafeína e da proteína na síntese de glicogénio muscular pós-exercício. Medicina e Ciência no Desporto e no Exercício, 44(4), 692–700. https://doi.org/10.1249/MSS.0b013e31823a40ef
18. Burke, LM, Collier, GR, Broad, EM, Davis, PG, Martin, DT, Sanigorski, AJ, & Hargreaves, M. (2003). Efeito da ingestão de álcool no armazenamento de glicogénio muscular após exercício prolongado. Journal of Applied Physiology (Bethesda, MD: 1985), 95(3), 983–990. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00115.2003
19. Jentjens, R., & Jeukendrup, A.E. (2003). Determinantes da síntese de glicogénio pós-exercício durante a recuperação a curto prazo. Medicina Desportiva. https://doi.org/10.2165/00007256-200333020-00004
20. Ranchordas, M.K., Dawson, J.T., & Russell, M. (2017). Estratégias práticas de recuperação nutricional para jogadores de futebol de elite quando o tempo limitado separa partidas repetidas. Revista da Sociedade Internacional de Nutrição Desportiva. https://doi.org/10.1186/s12970-017-0193-8
21. Goforth, H.W., Laurent, D., Prusaczyk, W.K., Schneider, K.E., Petersen, K.F., & Shulman, G.I. (2003). Efeitos do exercício de depleção e do treino ligeiro na sobrecompensação do glicogénio muscular em homens. American Journal of Physiology – Endocrinology And Metabolism, 285(6), E1304–E1311. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00209.2003
22. Murray, B., & Rosenbloom, C. (2018). Fundamentos do metabolismo do glicogénio para treinadores e atletas. Nutrition Reviews, 76(4), 243–259. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy001
23. Burke, L.M., van Loon, L.J.C., & Hawley, J.A. (2017). Ressíntese de glicogénio muscular pós-exercício em humanos. Journal of Applied Physiology, 122(5), 1055–1067. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00860.2016
24. Alghannam, A., Gonzalez, J., & Betts, J. (2018). Restauração do Glicogénio Muscular e da Capacidade Funcional: Papel da Co-Ingestão de Hidratos de Carbono e Proteínas Pós-Exercício. Nutrients, 10(2), 253. https://doi.org/10.3390/nu1002025 .