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Podcast #62 – DNA

Olá pessoas!

Vamos para nossa “áudio revista”  sobre ciência aplicada ao treinamento físico! Nessa edição contamos com a presença dos professores Yuri Motoyama, Gilmar Esteves e Fábio Rocha. Como todo episódio DNA temos o primeiro bloco de discussão: onde vamos deixar o espaço para comunicação com nossos ouvintes através da leitura de mensagens; o bloco de notícias: onde vamos comentar sobre um video que circulou pela internet sobre “isolamento” de músculos no treinamento de força; e o bloco de atualidades: onde vamos comentar sobre novas publicações a respeito de treinamento com oclusão vascular e o famoso metabólito chamado Lactato.

Coloque seus fones de ouvido, feche os vidros do seu carro e fique conosco nesses minutinhos!

E-mails lidos no podcast

Mariana Jordão, Ana Andrade, Lucas Borges e Daniel Capua;

Links citados no episódio

Episódio do Dragões de Garagem sobre A Ciência da Educação Física;

Podcast 32 sobre Lactato;

Link da fanpage do encontro nacional de podcasts;

Post sobre a ação do Lactato no sistema nervoso central;

Vídeo do Fisiculturista Vince Taylor sobre o pseudo isolamento muscular

Divulgação do curso sobre treinamento com oclusão vascular do professor Fábio Rocha

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Referências

PROIA, Patrizia et al. Lactate as a Metabolite and a Regulator in the Central Nervous System. International Journal of Molecular Sciences, v. 17, n. 9, p. 1450, 2016.

SLYSZ, Joshua; STULTZ, Jack; BURR, Jamie F. The efficacy of blood flow restricted exercise: A systematic review & meta-analysis. Journal of Science and Medicine in Sport, 2015.

Lactato, a redenção! Do lixo para o luxo metabólico

Por Yuri Motoyama

Hoje vou resenhar aqui um artigo muito interessante que saiu no periódico International Journal of Molecular Sciences do grupo MDPI sobre Lactato (para ler o artigo na íntegra basta clicar na referência no final do texto.) Coincidentemente passamos por um período de olimpíadas onde vimos ainda muitos apresentadores vomitando pérolas como “olha aí o atleta parando por conta do excesso de ácido-lático”. Acredito que dentro do meio acadêmico, a teoria do Lactato já pode ser considerada o paradigma vigente desconstruindo a antiga teoria da formação do ácido-latico e sua consequente contribuição para a acidose celular. Agora, já passamos para um novo  patamar dessa discussão que está relacionada a  função do Lactato dentro do sistema nervoso central.

Se você estiver interessando nessa discussão pode clicar aqui e ouvir um podcast ou clicar aqui e ler um texto introdutório sobre lactato.

No século 18, um pesquisador chamado Carl Wilhelm Scheele observou in vitro diversos ácidos orgânicos, entre eles estava o ácido-lático.  Desde então, subsequentes estudos sobre exercício e fadiga apontavam para uma molécula peculiar presente em músculos fadigados. E por essa molécula sempre se apresentar em um ambiente ácido (muitos protons de H+) foi chamada de ácido-lático.

Exercício e produção de Lactato

Durante uma atividade física intensa, as células musculares sintetizam muito ATP através da transferência de energia vinda da glicólise e também do fosfato de creatina, também chamado de metabolismo anaeróbio. Nessa situação, o metabolismo celular não consegue utilizar o metabolismo aeróbio (fosforilação oxidativa) para continuar com a ressíntese de ATP dentro da mitocôndria. Assim, para que a transferência de energia vinda da glicólise continue, é necessário que o subproduto do metabolismo (piruvato) não se acumule. Lembrando que o acumulo de algumas moléculas, como o piruvato, podem inviabilizar enzimas glicolíticas e parar com todo o processo de transferência de energia! Então, o piruvato não utilizado pelas vias aeróbias de transferência de energia, é reduzido à Lactato pela enzima lactato desidrogenase (LDH) e consequentemente oxidando um NADH+H+ para NAD+.

O Lactato também pode ser considerado como um metabólito importante do sistema aeróbio, já que ele pode ser utilizado por fibras do tipo I e cardíacas para a formação de acetil-CoA na mitocôndria. Uma grande parte da produção de Lactato dos músculos ativos é reutilizada pelos músculos inativos ou que estejam com uma disponibilidade ideal de O2. Outros órgãos que também se beneficiam desse metabólito são o fígado é o cérebro.

Captação de Lactato pela barreira hematoencefálica e transportadores de monocaboxilato

Caso você esteja vendo esses termos pela primeira vez, vale a pena dar uma olhadinha nos artigos de um autor chamado Brooks que definiu o termo “lançadeira de lactato”. Termo que se refere aos transportadores de lactato que temos na membrana celular e mitocondrial. Um caso interessante de “lançadeira de lactato” observado na literatura está entre as células gliais (especialmente astrócitos). Antigamente, essas células não eram tão consideradas no funcionamento do Sistema Nervoso Central (SNC) pois achava-se que apenas serviam de “suporte” para a estrutura neuronal. Hoje muitas funções do sistema nervoso são atribuídas a esse conjunto de células que compõem 10x mais o número de neurônios.

Dentre os mais de 10 subtipos de transportadores de monocarboxilato (MCT) temos dois subtipos interessantes nessa conversa. O MCT-1 que através de um sistema de co-transporte “puxam” o Lactato e um próton H+ para dentro de uma estrutura (célula muscular, mitocôndria, células do SNC) e os MCT-4 que “expulsam” pelo mesmo sistema de co-transporte Lactato e H+.  Já é observada a presença de MCT-1 na barreira hematoencefálica e MCT-2 nos elementos pós sinápticos das sinapses glutamatérgicas, mostrando uma importância do lactato como fonte de energia para intensas atividades neuronais. No SNC temos a expressão de MCT-4 na membrana dos astrócitos tanto nos processos pré-sinápticos quanto em seus pés-vasculares.

Aqui já podemos imaginar um cenário onde o Lactato pode interagir diretamente com as células do SNC. Outro ponto que não podemos esquecer com relação as células gliais, especificamente os astrócitos, é sobre sua função sobre os estoques de glicose como glicogênio. Isso nos dá um suporte energético em condições de restrição de glicose.

Evidências (veja o artigo citado no final) mostram que tanto astrócitos quanto neurônios podem utilizar o Lactato, convertê-lo em piruvato e reutiliza-lo no ciclo do ácido cítrico para transferência de energia em forma de ATP.  Outro fato curioso é que esse sistema astrócito-neurônio de transporte de lactato parece estar relacionado com a memória de longo prazo. Fenômeno observado em atividades cognitivas intensas no hipocampo onde há glicogenólise elevada (no astrócito) e produção de lactato que são transferidos para os neurônios quando o suprimento de glicose local não são suficientes.

Lactato, exercício físico e benefícios cognitivos

Já existem evidências sobre efeitos neurogênicos e neuroplásticos do exercício físico (procure no Pubmed pelos artigos do professor Terrence Sejnowski). Agora temos mais uma peça nessa quebra-cabeças com a presença do Lactato como metabólito ativo do SNC. Em modelos animais, ratos submetidos a atividades intensas apresentaram redução da glicemia com aumento da produção de lactato no hipocampo, cerebelo, cortex e tronco cerebral. Outras evidências mostram uma utilização do lactato produzido nas células musculares, durante exercícios físicos, em neurônios através do MCT.

Além desse papel fundamental no suporte de energia das células do SNC, também temos a presença do Lactato nas vias de comunicação que podem modular a tensão dos vasos dentro do SNC, como também na angiogênese (proliferação capilar) e no crescimento celular.

A redenção do Lactato!

É interessante pensarmos que estamos falando de um processo de mudança completa de paradigma em relação ao velho “ácido-lático”. Agora, além de temos muitas evidências mostrando o Lactato como um protelador da fadiga (e não um promotor), estamos direcionando a conversa para um novo patamar. Estamos falando que a produção de lactato, promovida pelo exercício físico, pode ter efeitos positivos fisiológicos e também patológicos sobre o envelhecimento do SNC e doenças neurodegenerativas.

Se você gosta de uma polêmica envolvendo o Lactato não deixe de comentar e contribuir com a discussão! Se você achou essa resenha interessante compartilhe com seus amigos!

Referências

BROOKS, George A. Lactate. Sports Medicine, v. 37, n. 4-5, p. 341-343, 2007.

PROIA, Patrizia et al. Lactate as a Metabolite and a Regulator in the Central Nervous System. International Journal of Molecular Sciences, v. 17, n. 9, p. 1450, 2016.

 

Podcast #32 – Lactato ou ácido lático?

Olá pessoas!

Nesse podcast vamos levantar uma polêmica que muitas vezes esquenta os fóruns de fisiologistas e profissionais de educação física. Ácido Lático é que dá aquela “dorzinha” depois do treino? Ele é o causador da fadiga muscular? Ouça esse podcast e entenda um pouco mais desse subproduto (ou produto) do metabolismo da glicose.

Cuidado com o que se ouve por aí! Muitos comentaristas esportivos e profissionais ainda usam definições equivocadas para o lactato. Quer uma prova que a ciência do treinamento ainda está atrasada no Brasil? Essa discussão tem mais de uma década!!! rs

Nesse podcast estão presentes os professores Yuri Motoyama, Gilmar Esteves, Paulo Eduardo e nosso convidado (que já é da casa) Fábio Rocha (o famoso The Thing)!

Se isso tudo é novidade pra você coloque os fones de ouvido AGORA!


Links citados no podcast

Pós Graduação em Fisiologia do Exercício – UNIARARAS.

Cursos a distância – COURSERA.

Fan page do professor Fábio Rocha – Estudo na Ativa.

Site do professor Daniel – Pinto karate Dojo.

Referências

BROOKS, GEORGE A. Intra-and extra-cellular lactate shuttles. Medicine and science in sports and exercise, v. 32, n. 4, p. 790-799, 2000.

CHAMPE, Pámela C.; HARVEY, Richard A. Bioquímica ilustrada. 2ª. 1996.

ROBERGS, Robert A.; GHIASVAND, Farzenah; PARKER, Daryl. Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, v. 287, n. 3, p. R502-R516, 2004.

DE MORAES BERTUZZI, Rômulo Cássio et al. Metabolismo do lactato: uma revisão sobre a bioenergética e a fadiga muscular. Rev Bras Cineantropom Desempenho Hum, v. 11, n. 2, p. 226-234, 2009.

SPRIET, LAWRENCE L.; HOWLETT, RICHARD A.; HEIGENHAUSER, GEORGE JF. An enzymatic approach to lactate production in human skeletal muscle during exercise. Medicine and science in sports and exercise, v. 32, n. 4, p. 756-763, 2000.

Ácido Lático: culpado, inocente ou inexistente!?

Por Yuri Motoyama

Imagine que você está indo até o seu banco. Chegando na porta você entra junto com 3 indivíduos estranhos, com boné, uma jaqueta de laranja, barba por fazer e cara de malvado. Assim que os dois passam pela entrada do banco o indivíduo tira uma arma e anuncia um assalto. Minutos depois a polícia vem, prende o ladrão e também prende você, como cúmplice.

Injusto isso não?

Pois é meu amigo, essa história tem o mesmo sentido quando afirmamos que o “ácido lático” é o causador da fadiga, da dor muscular tardia, da acidose muscular, da fome no mundo e não me surpreenderia se o “ácido lático” for culpado também pela sacolada que o  Brasil levou na copa do mundo (Brasil X Alemanha).

Antes de continuar eu quero retirar as aspas da palavra “ácido lático”. Na verdade, para uma biomolécula ser considerada um ácido ela precisa respeitar alguns parâmetros, o principal deles é a liberação de íons de hidrogênio no meio onde está diluído (no caso esse meio é o sarcoplasma ou o interior da célula muscular).  Fato que leva a diminuição do pH e aumento da acidose. Outro elemento importante nessa história é chamado de Constante de equilíbrio (Ka leia também sobre constante de dissociação pKa) que indica um valor onde ocorreria um equilíbrio das moléculas ou dos íons em solução.

O grande lance está na fato de que o “ácido lático” existe sim, só que ele precisa estar em um meio (solução) que permita sua existência. Ou seja, sua constante de equilíbrio tem o valor de 3,86 e o pH fisiológico fica em torno de 7,3 a 7,5 tornando muito difícil a existência de tal ácido (muito menos uma produção expressiva) no corpo humano. E também não vamos justificar como nos livros de fisiologia mais antigos que o “ácido lático” vem do “ácido pirúvico” pois o mesmo tem uma constante de equilíbrio 2,5. Estamos falando de uma reação no final da glicólise que transforma o piruvato em lactato.

Está sem tempo para ler, então clique aqui e ouça um programa sobre esse tema enquanto você faz outra coisa…

E sabe por que ocorre essa reação?

Por que o lactato recebe íons de hidrogênio como um mecanismo de tamponamento. É uma das primeiras linhas de defesa do músculo para evitar a acidose e consequentemente um ajuste para baixo das reações enzimáticas. Além do lactato receber esses íons de hidrogênio, ele os transporta para fora da célula (para o sangue) onde lá ele pode ser tamponado por outro mecanismo (ação do bicarbonato).

Percebeu a semelhança dessa história com a que contei no começo? A algumas décadas atrás quando observávamos a fadiga, a acidose e íamos aferir algum marcador bioquímico no sangue (ou no músculo em animais) encontrávamos quem? O lactato! Mas coitado é o laranja da história. Ele estava entrando no banco junto com os ladrões (íons de hidrogênio) e acabou pagando o pato por anos.

Hoje vemos na TV comentadores esportivos, atletas e até educadores físicos vomitando pérolas como: “Olha o desempenho caindo, nessa hora o ácido lático deve estar pegando”, “Agora é o momento de fazer uma atividade recuperativa para remover o ácido lático” ou “Essa dorzinha que está sentindo do treino de anteontem é o ácido lático”. Eu também já vomitei muito dessas pérolas no início da minha atuação como profissional.  Mas agora estou curado, encontrei pubmed (rs)!


Essa seção eu adicionei após uma extensa e interessante discussão sobre o tema. Infelizmente em um processo de mudança no sistema de comentários do site eu perdi os comentários dos professores Marco Machado e Lucas Helal. Porém vou deixar as suas indicações de literatura de apoio aqui. Agradeço muito aos professores por colaborarem com o conteúdo e que isso possa incentivar outros profissionais a participarem das nossas discussões!

Ficou interessado? Leia o artigo publicado pelo Professor Marco Machado (em português) clicando aqui.
Leia mais evidências sobre o tema clicando aqui (indicação do Professor Lucas Helal).


Referências

(olhem as datas dessas publicações para verem que não é nenhuma novidade)

Gladden, L. Bruce. “200th anniversary of lactate research in muscle.”Exercise and sport sciences reviews 36.3 (2008): 109-115.

Cairns, Simeon P. “Lactic acid and exercise performance.” Sports Medicine36.4 (2006): 279-291.

Macedo, Denise Vaz, et al. “Is lactate production related to muscular fatigue? A pedagogical proposition using empirical facts.” Advances in physiology education 33.4 (2009): 302-307.