ASPECTOS SOBRE A RELAÇÃO ENTRE EXERCÍCIO FÍSICO, ESTRESSE OXIDATIVO E ZINCO
Revista de Nutrição da Puc - Campinas
Laiana Sepúlveda de Andrade, Dilina do Nascimento Marreiro
RESUMO Este trabalho visa a contribuir com informações sobre a relação entre exercício físico, estresse oxidativo e zinco. A formação de espécies reativas de oxigênio durante o exercício pode contribuir para danos tissulares e celulares, prejudicando o desempenho do atleta. Podem amenizar esses efeitos alguns minerais, como o zinco, que atuam como cofator da enzima superóxido dismutase e na regulação da síntese da metalotioneína, proteínas importantes no sistema de defesa antioxidante. No exercício físico, ocorrem distúrbios na compartimentalização do zinco, com alterações da concentração desse mineral em compartimentos celulares. No entanto, os mecanismos envolvidos no comportamento metabólico do zinco bem como a participação do mineral na melhora do desempenho físico ainda não estão totalmente esclarecidos. Dessa forma, conclui-se que a distribuição do zinco em organismos submetidos ao estresse oxidativo e os efeitos da deficiência desse mineral na capacidade antioxidante durante o exercício ainda devem ser pesquisados mais profundamente.
Termos de indexação: Estresse oxidativo. Exercício. Superóxido dismutase. Zinco.
INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas, tem havido um grande interesse por parte de vários pesquisadores em esclarecer o efeito do exercício físico sobre as alterações metabólicas e nutricionais. A produção de espécies reativas de oxigênio bem como o papel de substanciais antioxidantes têm sido os aspectos mais pesquisados.
A suplementação com nutrientes tem-se tornado cada vez mais comum na prática esportiva. Os minerais, em particular, têm sido consumidos de forma indiscriminada em função da sua relação com o desempenho em indivíduos fisicamente ativos.
A atividade física favorece diversas adaptações fisiológicas, sendo necessários ajustes cardiovasculares e respiratórios para compensar e manter o esforço realizado. Durante o exercício físico, ocorre aumento do metabolismo energético com a formação excessiva de Espécies Reativas de Oxigênio (EROS). Essas espécies podem contribuir para danos tissulares e celulares, predispondo a lesões musculoesqueléticas e a prejuízo no desempenho do atleta. Nesses mecanismos, vários micronutrientes desempenham papel importante, entre eles o zinco, que participa da estrutura da enzima superóxido dismutase, sendo essencial para a função normal do sistema antioxidante endógeno, além de ser um potente estabilizador das membranas celulares, de proteínas estruturais e da sinalização celular.
O zinco é um dos minerais de maior importância para o metabolismo. Dentre suas funções biológicas, ele é cofator de mais de 300 metaloenzimas, atuando em atividade catalítica de várias enzimas, tais como a anidrase carbônica, álcool desidrogenase e fosfatase alcalina, enzimas que participam do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas. Algumas dessas enzimas estão envolvidas no sistema de defesa antioxidante durante o exercício, como, por exemplo, a superóxido dismutase.
Diversos estudos evidenciaram alterações na compartimentalização do zinco em atletas, com valores desse mineral em parâmetros bioquímicos bastante controvertidos. Os estudos mostram concentrações reduzidas, normais ou elevadas de zinco no plasma, no soro e nos eritrócitos de atletas, que parecem ser dependentes do tipo de modalidade esportiva e do período da coleta do material biológico para análise do mineral.
A atividade física favorece diversas adaptações fisiológicas, sendo necessários ajustes cardiovasculares e respiratórios para compensar e manter o esforço realizado. Durante o exercício físico, ocorre aumento do metabolismo energético com a formação excessiva de Espécies Reativas de Oxigênio (EROS). Essas espécies podem contribuir para danos tissulares e celulares, predispondo a lesões musculoesqueléticas e a prejuízo no desempenho do atleta. Nesses mecanismos, vários micronutrientes desempenham papel importante, entre eles o zinco, que participa da estrutura da enzima superóxido dismutase, sendo essencial para a função normal do sistema antioxidante endógeno, além de ser um potente estabilizador das membranas celulares, de proteínas estruturais e da sinalização celular.
O zinco é um dos minerais de maior importância para o metabolismo. Dentre suas funções biológicas, ele é cofator de mais de 300 metaloenzimas, atuando em atividade catalítica de várias enzimas, tais como a anidrase carbônica, álcool desidrogenase e fosfatase alcalina, enzimas que participam do metabolismo de carboidratos, lipídeos e proteínas. Algumas dessas enzimas estão envolvidas no sistema de defesa antioxidante durante o exercício, como, por exemplo, a superóxido dismutase.
Diversos estudos evidenciaram alterações na compartimentalização do zinco em atletas, com valores desse mineral em parâmetros bioquímicos bastante controvertidos. Os estudos mostram concentrações reduzidas, normais ou elevadas de zinco no plasma, no soro e nos eritrócitos de atletas, que parecem ser dependentes do tipo de modalidade esportiva e do período da coleta do material biológico para análise do mineral.
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Considerando-se, pois, as alterações bioquímicas e metabólicas do zinco, resultantes do exercício físico, bem como sua participação no sistema de defesa antioxidante e os mecanismos envolvendo esse oligoelemento e a melhora do desempenho físico em atletas, este estudo relata aspectos acerca do metabolismo do mineral, bem como de seu papel antioxidante sobre o estresse oxidativo gerado durante a realização do exercício físico.
MÉTODOS
Esta revisão visa a trazer informações sobre os aspectos relacionados ao estresse oxidativo, metabolismo do zinco e de sua participação no desempenho físico. Nessa perspectiva, serão apresentados de forma específica os aspectos metabólicos e fisiológicos do zinco e o papel desse mineral na defesa antioxidante no exercício físico e ainda o efeito do exercício físico na compartimentalização do zinco.
O levantamento bibliográfico foi realizado nas bases de dados PubMed, SciELO, Lilacs, sem limite do ano de publicação, considerando os seguintes critérios de inclusão para as referências: (1) estudos que investigaram os aspectos metabólicos e fisiológicos do zinco e estresse oxidativo; (2) estudos que avaliaram a participação do zinco no estresse oxidativo e na defesa antioxidante em atletas. Além disso, os artigos foram selecionados quanto à originalidade e à relevância, considerando-se o rigor e a adequação do delineamento experimental, o número amostral e o tipo de medidas fisiológicas e de desempenho realizadas. Os trabalhos clássicos e recentes foram preferencialmente utilizados.
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Aspectos metabólicos e fisiológicos do zinco
O zinco é o micronutriente intracelular mais abundante, sendo encontrado em todos os tecidos corpóreos. O conteúdo total de zinco no organismo varia de 1,5 a 2g: cerca de 85% desse mineral estão concentrados nos músculos e nos ossos, e aproximadamente 80% presentes no sangue encontram-se nos eritrócitos. Nos alimentos, o zinco está presente em maiores quantidades nas carnes vermelhas e nas ostras, sendo esses alimentos considerados as fontes mais ricas do mineral. Outros alimentos como ovos, carne de frango, leite e derivados, frutas oleaginosas - como as amêndoas -, e cereais integrais são boas fontes. A recomendação atual de zinco varia de 6,8 a 8,5mg/dia, segundo a Estimated Average Requeriment (EAR), contida nas Dietary Reference Intakes (DRI), que refletem a quantidade do mineral suficiente para atingir as necessidades nutricionais de metade dos indivíduos saudáveis de determinado gênero e estágio de vida, sendo de 40mg/dia o nível máximo de ingestão tolerável do mineral.
Esse mineral é um elemento traço essencial de grande importância na nutrição humana, pois atua como componente estrutural e funcional de várias metaloenzimas e metaloproteínas, participa de reações do metabolismo celular, incluindo processos fisiológicos tais como a função imune, defesa antioxidante, crescimento e desenvolvimento.
O jejuno é a porção do intestino na qual a maior parte do zinco é absorvida e esse processo é dependente de sua concentração no lúmen. A captação do zinco pela superfície da borda em escova ocorre por meio de dois mecanismos de transporte: processo mediado por transportadores e por difusão simples, que variam em sua importância, conforme a quantidade presente na dieta. O mecanismo mediado por carreador predomina em situação de baixa concentração do mineral na dieta, enquanto a absorção por difusão simples é predominante quando seu consumo está elevado.
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Estresse oxidativo no exercício físico e zinco
A atividade física favorece diversas adaptações fisiológicas, sendo necessários ajustes cardiovasculares e respiratórios para compensar e manter o esforço realizado. O exercício está associado ao aumento da formação de radicais livres, relacionado principalmente ao aumento do consumo de oxigênio pelos tecidos ativos.
O oxigênio possui atividade fundamental no metabolismo celular aeróbio, pois esse elemento é necessário no processo de respiração celular que ocorre nas mitocôndrias das células a fim de gerar energia. Esse metabolismo pode conduzir à formação de radicais livres e ao estresse oxidativo, pois as espécies reativas de oxigênio semirreduzido, superóxido e peróxido de hidrogênio são produzidas pelas mitocôndrias durante a respiração celular. No exercício intenso, ocorre aumento de 10 a 20 vezes no consumo total de oxigênio do organismo e de 100 a 200 vezes na captação de oxigênio pelo tecido muscular, favorecendo a produção de radicais livres de oxigênio. Além disso, a síntese dessas moléculas durante o exercício está associada ao aumento da liberação de catecolaminas e sua auto-oxidação, aumento do metabolismo dos prostanóides, das enzimas xantina-oxidases e NADPH oxidase, da oxidação de bases purínicas, e ainda distúrbio da homeostase do Ca2.
Em situações de exercícios extenuantes, como, por exemplo, em atividade aeróbia e anaeróbia, ocorre o aumento da produção de radicais livres, pois esta última impõe força nos músculos, podendo ocasionar danos às proteínas celulares. [...]
A magnitude do aumento das concentrações plasmáticas de zinco seguido de exercício intenso pode ser resultado do catabolismo muscular com liberação do mineral no fluido extracelular. Essas alterações metabólicas estão relacionadas à ocorrência de microlesões musculares devido ao impacto e à explosão no exercício, o que favorece a liberação do zinco do tecido muscular para o plasma. Nesse sentido, os mecanismos que participam das alterações no metabolismo do zinco têm sido atribuídos às concentrações aumentadas de interleucinas plasmáticas, sendo evidenciadas no processo inflamatório, no dano tissular e no exercício intenso. As interleucinas estimulam a captação do zinco do plasma para o fígado e eritrócitos e favorecem a síntese de metalotioneína (e possivelmente de superóxido dismutase e outras zincoproteínas), enzimas necessárias para a resposta de fase aguda.
Enzima superóxido dismutase, zinco e exercício físico
O organismo possui mecanismos de defesa antioxidante que atuam para minimizar ou prevenir os efeitos causados pelos radicais livres, gerados pelo exercício intenso. Existem sistemas antioxidantes de defesa para proteção e sistemas de reparação que previnem o acúmulo de moléculas alteradas por oxidação.
Os antioxidantes de defesa celular neutralizam a proliferação ou protegem a membrana das células da ação lesiva das espécies reativas de oxigênio. Esses compostos são classificados em sistemas antioxidantes intracelulares enzimáticos (catalase, superóxido dismutase e glutationa peroxidase) ou não enzimáticos, como as vitaminas hidrossolúveis (vitamina C), vitaminas lipossolúveis (vitamina E e carotenoides) e elementos de elevado peso molecular, como o zinco e o ferro.
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A prática de exercícios com treinamentos regulares e eficientes pode favorecer a redução da produção de espécies reativas de oxigênio, o que pode ocorrer em função do aumento da defesa antioxidante, evitando a instalação da fadiga muscular e o aparecimento de lesões musculares, distúrbios comuns em períodos longos de competição.
Oliveira et al. verificaram o efeito da suplementação de 22mg de gluconato de zinco na defesa antioxidante de jogadores de futebol que foram comparados a um grupo-controle. Os autores avaliaram as concentrações plasmáticas e eritrocitárias de zinco e a capacidade antioxidante antes e após 12 semanas de suplementação. Foi verificado um aumento do zinco plasmático em ambos os grupos, sendo maior no grupo suplementado. Entretanto, o zinco eritrocitário não foi alterado após o período da suplementação. Além disso, foi observada uma melhora da capacidade antioxidante nos atletas submetidos à suplementação.
Alguns autores sugerem que a suplementação de zinco também possa estar relacionada com o aumento da performance em atletas. Recentemente, em um estudo realizado por Ali et al., foi avaliada a força do tríceps e quadríceps em estudantes submetidas à suplementação com o mineral e comparadas ao grupo-controle. De acordo com os resultados, após o uso do suplemento com 25mg/dia de gluconato de zinco durante 8 semanas, houve melhora da função muscular nos atletas que realizaram o exercício físico.
Em outro estudo realizado com jogadores de futebol, foi observada diferença estatística na potência dos músculos do grupo suplementado com zinco, quando comparada com a do grupo-controle. Concomitante a esse estudo, VanLoan et al. verificaram em sua pesquisa relação inversa entre a depleção aguda de zinco e a capacidade de trabalho musculoesquelético. Diversas investigações têm sido realizadas na perspectiva de esclarecer o estado nutricional relativo ao zinco em atletas, os mecanismos que favorecem a produção de espécies reativas de oxigênio após o exercício, bem como a participação no sistema de defesa antioxidante. No entanto, o entendimento sobre as alterações na distribuição de zinco e o papel desse mineral e da enzima Cu/Zn superóxido dismutase na defesa antioxidante em indivíduos fisicamente ativos ainda são escassos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Existem evidências experimentais que demonstram alterações na distribuição do zinco em atletas, bem como distúrbios bioquímicos e metabólicos decorrentes da deficiência desse mineral. Várias pesquisas mostram os resultados promissores da suplementação com zinco na melhora do sistema de defesa antioxidante em atletas que apresentam deficiência. Novos estudos sobre os mecanismos de interação do zinco diretamente com as enzimas que participam do sistema de defesa antioxidante poderão fornecer bases para o entendimento bioquímico da interação desse mineral com as alterações resultantes do estresse oxidativo. O desdobramento desse conhecimento poderá nortear outros ensaios clínicos para estabelecer o potencial terapêutico do zinco sobre o sistema de defesa antioxidante em atletas.
Para referências e artigo na íntegra acesse:
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