Fadiga

A definição de fadiga é muito ampla, assim como sua etiologia e sintomatologia. Fadiga é a incapacidade de continuar um exercício; é, ainda, o estado de depleção de energia. Não existe um único medidor de fadiga e sua avaliação pode ser subjetiva ou, quando medida no exercício, o momento que o indivíduo interrompe o exercício por não conseguir ir adiante.
No exercício, as causas da fadiga englobam: Depleção dos sistemas energéticos (1); o acúmulo de subprodutos metabólicos (2) ; o sistema nervoso (3) , e a falha no mecanismo contrátil das fibras (4).
No entanto, nenhum desses fatores explica isoladamente o mecanismo de fadiga. Além disso, a sensação de fadiga pode ser influenciada por fatores externos, como o ambiente, a temperatura, a alimentação, a motivação, e o estado de treinamento do indivíduo.


Vamos ver cada uma das causas:
1 - Depleção dos sistemas energéticos:

Creatina fosfato.
O mecanismo creatina fosfato foi visto nesse post anterior. Ela é usada para ressíntese de ATP. Durante o exercício, a depleção de creatina fosfato ocorre rapidamente, no entanto o ATP pode ser ressintetizado por outras vias. No entanto, a capacidade de repor o ATP  por essas outras vias, é mais lenta (pois têm mais etapas para produção de ATPs, como vimos nos posts anteriores). Assim, a concentração de ATP também cai. Na exaustão total, tanto o ATP quanto a creatina fosfato podem ser depletadas.

Por isso, há a necessidade do atleta controlar a taxa de esforço com um ritmo adequado no início do exercício.  Assim, a creatina fosfato e o ATP não são depletados rapidamente.

*No próximo post, falaremos sobre a depleção de glicogênio
** Referência: Fisiologia do esporte e do exercício. Wilmore & Costill

cortisol e exercício físico

O cortisol é um hormônio esteróide, portanto, age dentro da célula. Seu receptor está situado no citoplasma e quando se liga ao hormônio, migra para o núcleo da célula, especificamente em receptores na região promotora do DNA. Sua função é, basicamente, preparar o corpo para reações de luta e fuga, por isso considerado o hormônio do estresse. Mediante uma situação estressante, ou até mesmo um pensamento estressante, nosso corpo libera cortisol do córtex da adrenal. Esta liberação é realizada pelo eixo hipotálamo-hipófise (ou pituitária)-adrenal. Assim, podemos ver que a sinalização parte do cérebro para a periferia. 

Figura retirada do artigo: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302006000600003

Após a cessação do estímulo estressante, o cortisol não é mais liberado devido o sistema de feedback negativo. Esse sistema permite que não tenhamos níveis hormonais de determinados hormônios em demasia. Funciona assim: em todo eixo HPA existem receptores de cortisol, e quando o cortisol se liga a esses receptores ele o inibe, assim não há mais liberação de cortisol pela adrenal. Outras áreas do cérebro também recebem esse cortisol, como o hipocampo e o córtex pré-frontal, e também podem 'desligar' esse eixo.

O exercício físico é um estresse, afinal faz com que o nosso corpo saia da homeostase. Para se reequilibrar numa situação que não é a de repouso, o nosso corpo libera cortisol. O cortisol tem ação antagônica à insulina, aumenta a pressão arterial, inibe o sistema gastrointestinal e reprodutivo. Também regula o sistema imunológico. Todas essas alterações permitem a ação de luta e fuga, e por isso é tão importante sua liberação durante o exercício físico. Porém, como podemos ver na literatura científica, para que haja grande liberação de cortisol,  é necessária uma intensidade alta de exercício e uma longa duração. Nós realizamos uma revisão sistemática para observar se os estudos com idosos também mostram os mesmos resultados, mas parece que para os idosos este resultado é bem controverso. 

Com o treinamento físico, o eixo HPA parece adaptar-se, e por isso, pessoas mais ativas podem ter menores níveis de cortisol comparadas às pessoas sedentárias. Isso seria uma vantagem já que no repouso não precisamos de altos níveis de cortisol, e o treinamento físico pode nos ajudar a manter esse equilíbrio. Um estudo também mostrou que pessoas que reagem a um estresse psicológico de forma intensa também reagem da mesma forma ao estresse físico. Assim, podemos ver que o treino físico (ou estresse físico) pode ajudar-nos também na adaptação fisiológica aos estresse psicológicos do dia a dia. Nessa figura, pode-se ver diversas alterações no eixo HPA, as quais permitem a redução dos níveis basais de cortisol.

Para um atleta, níveis de cortisol altos, sobretudo contrabalanceados com hormônios anabólicos como a testosterona, podem representar uma situação de overtraining. Isso acontece porque o treinamento em demasia e sem recuperação pode promover uma desregulação no eixo HPA, especificamente nos receptores de cortisol, impedindo, ou dificultado, o sistema de feedback negativo. Consequentemente, um atleta em overtraining pode ter níveis altos de cortisol no repouso, representando um estado catabólico.

**  Para saber mais:

O efeito dos exercícios físicos nos níveis de cortisol em idosos:uma revisão sistemática. RBAFS 17 (4):314-320. 2012

Central mechanisms of HPA axis regulation by voluntary execise. Neuromol med (10):118-120. 200

Sistema endócrino_atuação

A atuação do sistema endócrino ocorre por três vias: parácrina, autócrina e endócrina. A atuação parácrina ocorre a partir de uma célula endócrina, a qual libera o hormônio diretamente para uma célula-alvo vizinha através de receptores.

O sistema endócrino também pode atuar de maneira autócrina, na qual o hormônio liberado pela célula age na nesta mesma célula.

E a última maneira de atuação do sistema endócrino é a endócrina, na qual o hormônio é liberado na corrente sanguínea até a ligação em seus receptores numa célula-alvo.

A maioria dos hormônios são hidrossolúveis agindo em receptores na membrana da célula, enquanto existem os lipossolúveis e penetram na membrana celular agindo dentro da célula. 

Os hormônios do tipo proteico são hidrossolúveis e agem em receptores na membrana celular com a ação de um segundo mensageiro que age dentro da célula. Já os hormônios derivados da tirosina, como os tireoideanos agem dentro da célula com receptores no citoplasma, e os esteróides agem dentro da céula, diretamente no núcleo.

Resumindo..

Fisiologia endócrina_Tipos de hormônios: proteínas

       O terceiro tipo de classificação dos hormônios são os proteicos. Como outras proteínas, são formados no retículo endoplasmático das células e no aparelho de golgi ficam compactados em pequenas vesículas que permanecem no citoplasma da célula até um sinal específico, como um sinal nervoso ou outro sinal hormonal químico.

       Os hormônios proteicos são os liberados da hipófise anterior e posterior, pâncreas e paratireóide. Esses hormônios agem em receptores na membrana que ativam segundos mensageiros. Esses receptores tem uma porção no interior da célula e outra no exterior. Quando o hormônio se liga ao receptor na parte exterior, sua parte interior ativa uma enzima chamada adenil-ciclase, formando AMP cíclico coma quebra do ATP. O AMPc age, então, como um segundo mensageiro, desencadeando várias reações dentro da célula.

      Abaixo um exemplo da atuação de segundos mensageiros. O hormônio liga-se ao receptor na membrana celular, o qual está sinalizado como sinal molecular, a enzima adenil ciclase ativada, por sua vez, quebra o ATP e forma o AMP cícilico. O AMPc ativa uma outra enzima chamada proteína quinase A (PKA), que depois de ativada migra até o núcleo. Dentro do núcleo, a PKA ativa um fator de transcrição celular, chamado CREB ( cAMP response element-binding protein), permitindo que ele se ligue à sua proteína específica na região promotora do gene, estimulando a transcrição do DNA e formação de novas proteínas.

Outros hormônios ativam outra enzima, a fosfolipase c, e fosfolipídeos entram na célula e agem como segundos mensageiros.

Fisiologia endócrina_Tipos de hormônios: tirosina

Uma outra classe de hormônios são os derivados da tirosina. A tirosina é um aminoácido que é precursor de hormônios da tireóide, tiroxina e triidotironina, e dois principais hormônios das medulas supra-renais, epinefrina (adrenalina) e norepinefrina (noradrenalina). Atirosina também é precursora de neurotransmissores, como a dopamina.

               A formação destes hormônios a partir da tirosina ocorre no citoplasma da célula por ações enzimáticas, após isso eles ficam armazenados em vesículas até receberem o estímulo para serem secretados.

Apesar de serem derivados da tirosina, os hormônios da tireóide e os hormônios da supra-renal vão atuar na célula de maneiras diferentes e, consequentemente, produzirem diferentes efeitos.

Os hormônios da tireóide, conhecidos como T3 e T4 atravessam a membrana celular e atuam em seus receptores, que encontram-se no núcleo. Abaixo algumas funções destes hormônios, que veremos posteriormente.

Já os receptores da adrenalina e noradrenalina estão situados na membrana da célula e são de vários tipos. Quando estes hormônios se ligam aos receptores provocam uma sinalização celular com a ativação de diversas enzimas, através de um sistema de segundo mensageiro. Abaixo estão ilustrados alguns tipos de receptores que ao receber o hormônio podem ter ações diferentes. Tais ações vamos ver detalhadamente em outro post

Fisiologia endócrina _ Tipos de hormônios: esteróides

                  Existem diferentes tipos de hormônios e suas características vão influenciar na maneira como atuam na célula, basicamente eles são do tipo esteróides, aminas (derivados da tirosina) e proteicos.

Os hormônios esteróides são, na maioria das vezes, derivados do colesterol. Os hormônios esteróides são formados no córtex da adrenal (cortisol e aldosterona), nos ovários (estrogênio e progesterona), nos testículos (testosterona) e na placenta (estrogênio e progesterona). O colesterol é convertido em pregnenolona e a partir de então, dependendo da enzima que faça sua clivagem, há a formação de aldosterona, cortisol, testosterona e estradiol. A testosterona é precursora do estradiol, enquanto outro hormônio menos abundante, mas que encontra-se em circulação sanguinea periférica e central, a dehidroepiandrosterona (DHEA) é precursora da testosterona.

Todos os hormônios esteróides atravessam a membrana celular pois são lipossolúveis e seu receptor encontra-se no citoplasma. Ao se acoplar com seu receptor, migram para o núcleo até o DNA, no qual existe um sítio regulador, que ao ser ativado pelo hormônio + receptor promove a síntese proteica, como na figura abaixo:

A proteína sintetizada pode ser de diversos tipos, desde receptores celulares a síntese de proteínas contráteis, isso confere a tais hormônios atuações catabólicas e anabólicas. Especificamente o cortisol é catabólico e a testosterona é anabólica.

Fonte:  Tratado de fisiologia médica -Guyton & Hall

           Figuras de ilustração retiradas da internet

Fisiologia endócrina - introdução

                 Antes de falarmos se determinados treinos promovem a liberação de hormônios que irão desempenhar papéis negativos ou positivos para o nosso corpo, anabólicos ou catabólicos na nossa musculatura, vamos estudar (ou relembrar) a fisiologia endócrina e entender os diversos intervenientes que os cercam. 

               Algumas glândulas do nosso sistema nervoso central e periférico produzem hormônios. Os hormônios são substâncias que são liberados na corrente sanguínea como objetivo de se comunicar com células específicas a fim de promover o melhor equilíbrio (homeostase) para o nosso organismo. Esta é a minha definição, a qual é bem simples e de fácil compreensão. A definição do Guyton é "substância química secretada para os líquidos corporais internos por uma célula ou um grupo de células, exercendo um efeito fisiológico modulatório (de controle) sobre outras células." Da mesma forma, Guyton definiu sistema endócrino como pelo menos duas glândulas que secretam hormônios quase que inteiramente em resposta a estímulos neurais vindos das medulas supra-renais, hipófise e hipotálamo. 

               Então, de fácil entendimento, concluímos que duas células que se comunicam entre si por uma substância química chamada hormônio, tendo regentes órgãos ou glândulas que as comandam, são chamadas de sistema endócrino. Estes hormônios podem atingir células-alvo, ter efeitos específicos e locais ou até mesmo efeitos gerais. Isso vai depender do tipo de hormônio e aonde ele é liberado. A regulação da liberação dos hormônios é feita por diversos órgãos. A hipófise, situada no sistema nervoso central, regula a maioria deles. A hipófise anterior regula o cortisol, adrenalina, tireóide, hormônio do crescimento e hormônios sexuais. Esta regulação é mediada por outros órgãos como a supra renal, a tireóide, os ovários, os testículos, a paratireóide e a placenta Já a hipótese posterior libera vasopressina e ocitocina, os quais são hormônios antidiuréticos e participam na regulação óssea, respectivamente.