Opções de proteina

A importância das proteínas nas atividades físicas

Durante a semana em que uma pessoa não se exercita e consome uma quantidade adequada de alimentos, a massa de proteínas do músculo esquelético permanece praticamente inalterada. 

Um efeito semelhante é alcançado por flutuações equilibradas normais na síntese de proteínas musculares (SMB) e na quebra de proteínas musculares (RMB), com base nas quais o balanço total de proteínas é calculado algebricamente (OBB = SMB – RMB) (81, 84). 

Treinamento e nutrição são incentivos poderosos para as PMEs, a variável mais significativa na equação de estilos de vida saudáveis ​​em pessoas saudáveis ​​(91). No entanto, deve-se notar que a nutrição causa um aumento de curto prazo no SMB, o que por si só não leva ao acúmulo de proteínas. 

Da mesma forma, o treinamento aeróbico e, em maior medida, o treinamento de força melhora o BSS; no entanto, para mudar o equilíbrio em direção à acumulação durante a recuperação após o treinamento, é necessário consumir proteínas (94).

 Assim, a combinação de nutrição e treinamento se manifesta como um OBB positivo que, em última análise, com uma repetição sistemática.

Sintese de proteina - 1
Sintese de proteina – 1

Fig. 1. A: alterações na síntese de proteínas musculares (SMB) e quebra de proteínas musculares (RMB) após a ingestão (aminoácidos). B: mudança de BMP e RMB em resposta ao treinamento e nutrição. O uso prolongado de estimulação anabólica, como na Figura B, leva à hipertrofia muscular.

Os mecanismos celulares que regulam o metabolismo das proteínas musculares, incluindo transcrição de genes, sinais celulares iniciando a síntese proteica e enzimas envolvidas em várias vias proteolíticas, começam a ficar mais claros (7, 27, 63, 119, 123). 

Aparentemente, esses mecanismos respondem ao treinamento e à nutrição por vias de sinalização separadas, mas convergentes (25, 26, 35). 

O conceito geral, que está se tornando mais óbvio – o treinamento pode desencadear uma cascata de sinais anabólicos, e a nutrição potencializa esse efeito (25, 28, 38, 52).

Nesta breve revisão, a atenção será focada nos conceitos modernos do metabolismo das proteínas musculares após vários tipos de contração muscular, incluindo exercícios com pesos e exercícios de resistência, bem como os efeitos da nutrição pós-treino nas mudanças de SMB em adultos saudáveis. 

Além disso, serão avaliados os efeitos do treinamento e nutrição nas vias de sinalização anabólica durante a recuperação do exercício.

EXERCÍCIOS DE PESAGEM E ALTERAÇÕES GERAIS NA SÍNTESE DAS PROTEÍNAS MUSCULARES

As propriedades anabólicas dos exercícios com pesos são bem conhecidas; após uma lição, é relatado um aumento de SMB em ~ 40–150% em comparação com um estado de repouso (3, 19, 86, 87). 

Apesar da estimulação pronunciada de SMB no período pós-treino, o BMF em jejum permanece negativo devido a um aumento simultâneo de SMB (Fig. 1). 

Apesar das mudanças relativamente menores no RMB após exercícios de jejum em comparação com as mudanças no SMB, esse aumento essencial no RMB fornece os aminoácidos necessários para apoiar o aumento no SMB causado pelo exercício. 

O mecanismo pelo qual a RMS aumenta após o jejum ainda não é conhecido, mas uma ou todas as principais vias proteolíticas (calpeína, caspases, lisossomos e a via ubiquitina-proteossomo) presentes nos músculos provavelmente estão ativadas (63). 

Acreditamos que um estômago vazio elevado por exercícios com RMB provavelmente esteja limitado ao uso do pool sarcoplasmático, que serve como fonte de aminoácidos para apoiar a síntese de proteínas miofibrilas. 

Essa suposição é baseada no aumento duplo observado no uso da fração de proteína sarcoplasmática em jejum em comparação com proteínas de miofibrila, que mostram sua natureza lábil (22, 74).

Se após o treinamento, a disponibilidade de aminoácidos essenciais (AH) de fontes exógenas aumenta por via intravenosa (4) ou por via oral (111), o aumento na RMB é suprimido e, como resultado, o balanço geral de proteínas se torna positivo (Fig. 1). 

A magnitude e duração das alterações no SMB causadas pelo treinamento com pesos determinam a quantidade de acúmulo de proteína muscular após o exercício. 

É mais importante que o aumento urgente de SMB causado pelo treinamento, mesmo sem nutrição, dure até 48 horas (86), pressupõe-se que a ingestão de alimentos a qualquer momento, durante a “janela de oportunidade para anabolismo”, estimule uma maior síntese de resposta das proteínas musculares em comparação à nutrição em repouso (fig. 2).

Sintese de proteina - 2
Sintese de proteina – 2

Fig. 2. Exercícios ponderados causam um aumento constante de SMB (síntese de proteínas musculares) com duração de até 48 horas, o que provavelmente aumenta a sensibilidade muscular à ingestão de alimentos. 

Como resultado, a nutrição durante esse período leva a uma maior reação SMB em comparação com a nutrição em repouso.

Este ponto de vista é confirmado por um estudo recente em nosso laboratório, que mostrou que um aumento urgente na síntese de proteína muscular após consumir uma dose subótima de isolado de proteína de soro de leite (15 g de proteína ou o equivalente a ~ 6 g de HA (22)) foi maior 24 horas após um único treino com pesos em comparação com a dormência, isso confirma um aumento da sensibilidade muscular aos nutrientes do exercício por 24 horas (Burd NA, Staples AW, Dan WD, West AD, Moore DR, Holwerda AM, Baker SK e Phillips SM, dados não publicados). 

Isso mostra que, após o treinamento com pesos, a “janela de oportunidade para o anabolismo” persiste por 24 horas. 

No entanto, sabe-se que a ingestão precoce de proteínas pode ser um benefício adicional, pois, nesse caso, o SMB é estimulado em maior extensão (43, 86, 92). 

Se você continuar discutindo os efeitos da ingestão de alimentos, precisará levar em consideração muitos fatores, incluindo a fonte da proteína (animal ou vegetal), a quantidade, o tempo necessário após o exercício e a presença de carboidratos que estimulam a liberação de insulina.

 Além da nutrição, o nível de condicionamento físico (Fig. 3) e / ou as características da carga (intensidade, volume, frequência) (20, 68, 75, 107) afetam as SMB. 

A questão é relevante: quão significativas são as mudanças de curto prazo que observamos ao longo de várias horas para prever a adaptação a longo prazo, levando a uma mudança no fenótipo?

 De acordo com alguns dados de estudos cuidadosamente controlados, mudanças de curto prazo no BMP e RMB (124) prevêem a magnitude das mudanças de longo prazo (43). 

Assim, mudanças urgentes no metabolismo das proteínas durante o período de recuperação após o exercício podem, no mínimo,

Nível de condicionamento físico.

O nível de condicionamento físico pode influenciar a estimulação de SMB. Por exemplo, o treinamento afeta o tamanho e a duração da estimulação da síntese de proteínas da nutrição após o exercício: leva à estimulação anterior (1 a 4 horas) da síntese total de proteínas após o exercício, que retorna mais cedo aos valores iniciais (28 horas) no estado de treinamento (Fig. 3 ) (107) 

Esses dados demonstram a extrema importância da ingestão de alimentos após o exercício em um estado treinado, pois o momento da entrega de aminoácidos aos músculos no momento em que os sinais celulares envolvidos no início da síntese protéica são mais sensíveis (35, 51).

Essa suposição é parcialmente sustentada por dados que mostram uma diminuição no aumento do peso seco induzido pelo exercício se a ingestão de proteínas for atrasada após o treinamento em jovens em apenas duas horas (43).

Sintese de proteina - 3
Sintese de proteina – 3

Fig. 3. O aumento do SMB ao longo do tempo após um único treino com pesos. Inserção: área sob a curva (PPC)% de alterações na taxa de síntese de frações (SSF). T – treinado, NT – não treinado. Segmento 16 horas da fonte 48. * Significativamente diferente do estado de repouso P <0,01. (de Tang et al., 107).

De acordo com os resultados de estudos recentes, a SMB em resposta ao treinamento com pesos se torna mais “enfatizada” com o treinamento e se concentra principalmente na síntese de várias frações de proteínas, dependendo da carga estimulante (48, 123). 

Por exemplo, em nosso laboratório, foi demonstrado que em pessoas não treinadas, um único treino com pesos e, em menor grau, exercícios aeróbicos estimula a síntese geral de proteínas (48, 123). 

Esses dados confirmam a violação da homeostase do novo estímulo de forma que os sinais para os mecanismos de síntese protéica não sejam selecionados e direcionados a todas as proteínas musculares (mitocôndrias e miofibrilas). 

No entanto, após o treinamento, a reação urgente é mais precisamente adaptada ao tipo de exercício, de modo que o treinamento com pesos estimula principalmente a síntese de proteínas miofibrilas, enquanto o exercício aeróbico estimula a síntese da fração mitocondrial (48, 123). 

Como isso é alcançado não está definido, e as alterações na fosforilação de muitas das proteínas sinalizadas estudadas não esclareceram o entendimento do mecanismo de reação subjacente.

A intensidade das contrações musculares.

Uma variável insuficientemente estudada é a relação dose-resposta entre a intensidade das contrações musculares e o metabolismo das proteínas. 

Até o momento, a maior parte dos estudos avaliou mudanças na resposta da síntese protéica após o exercício com uma intensidade de 70 a 80% da tensão máxima ou ~ 8 a 12 repetições (3, 19, 26, 48, 67, 86, 87, 121), porque para estimulação Aumento significativo da massa muscular requer alta intensidade (> 70% da tensão máxima) (58). 

No entanto, o efeito de reduções de baixa intensidade no SMB não é totalmente claro. Foi demonstrado que uma intensidade de carga de 20% da tensão máxima é ineficaz para estimular uma reação de síntese proteica mensurável (34, 60). 

Vale ressaltar que a oclusão do membro em uma intensidade de contração semelhante estimula SMB mista (34), e isso é consistente com a capacidade desse treinamento com pesos de causar um aumento na força e massa muscular (105, 106). Que mecanismo está subjacente a esse efeito? 

Evidentemente, o paradigma associado ao recrutamento de unidades motoras e suas fibras musculares (princípio do tamanho) é atraente. 

Por exemplo, maior estresse metabólico (secundário à redução do fluxo sanguíneo) e fadiga associada aumentaram a ativação muscular durante as contrações com baixo esforço, sugerindo um maior recrutamento de fibras musculares tipo II, geralmente não recrutadas em intensidade tão baixa de exercícios (77). 

Esse efeito é provavelmente necessário para estimular o SMB após o carregamento, uma vez que as fibras do tipo II aumentam após o carregamento em maior extensão do que as fibras do tipo I (56, 115). Assim, um aumento semelhante no SMB durante exercícios altos.

Opções de proteina
Opções de proteina

De fato, de acordo com os dados científicos mais recentes, exercícios de treinamento com pesos com uma intensidade de apenas ~ 15% da tensão máxima podem levar a um pequeno aumento no diâmetro da coxa (3 ± 1%), embora seja menor que o aumento no treinamento das pernas de 70% do esforço máximo (8 ± 1%) (44). 

De acordo com esses dados, exercícios de baixa intensidade podem estimular um pequeno aumento da BMP após o exercício, o que leva à hipertrofia, com base no pressuposto da capacidade preditiva (pelo menos qualitativamente) de uma reação SMB urgente com relação ao acúmulo de proteínas musculares ao longo do tempo (43, 124). 

No entanto, deve-se notar o possível impacto da exigência de adequar a quantidade de trabalho realizado (redução da carga X, onde a amplitude das contrações é semelhante) na determinação do tamanho da hipertrofia muscular (39).

 Nesses estudos, o trabalho geral foi igualado entre baixa e alta intensidade da carga, portanto, eles perderam os benefícios de recrutar fibras de rápida contração durante o treinamento até a falha. 

Dados recentes confirmam a tese de que, para a resposta máxima das PMEs, o treinamento para o fracasso é provavelmente mais importante que a intensidade das reduções realizadas (60).

A quantidade e o tipo de aminoácidos.

Vários estudos mostraram que, dos aminoácidos fisiológicos, apenas os essenciais são necessários para estimular o SMB (13, 102, 111, 113). Além disso, NA mostrou a capacidade de estimular SMB de maneira dependente da dose em repouso e, possivelmente, após o treinamento (13, 22, 73). 

Para determinar a resposta da dose de SMB à ingestão de proteínas, nosso laboratório recentemente avaliou SMB para uma quantidade crescente de proteína (0, 5, 10, 20 e 40 g) após o treinamento com pesos. 

Os resultados deste estudo mostraram a estimulação máxima de SMB após o treinamento com pesos com o consumo de 20 g de proteína (equivalente a ~ 8,6 g de HA), com um ligeiro aumento na oxidação de aminoácidos, em comparação com o estado de repouso (76). 

Assim, assumimos que a dose de aminoácidos nos alimentos necessária para o máximo anabolismo protéico após exercícios com pesos é semelhante à

Fonte de aminoácidos. 

Em vários estudos, a digestibilidade das proteínas foi determinada como uma variável independente que modula o metabolismo das proteínas (8, 14, 23, 24, 33). 

Por exemplo, proteínas de rápida absorção, como o soro de leite (8, 23, 24) e a soja (14), causaram hiperaminoacidemia significativa, mas a curto prazo, e estimulação do aumento da síntese protéica em todo o corpo. 

Por outro lado, proteínas com absorção lenta, caseína (8, 23, 24) ou leite (contendo proteínas caseína / soro de leite na proporção de 4: 1) (33) levaram a hiperaminoacidemia moderada e um efeito no metabolismo das proteínas, principalmente através da supressão da quebra de proteínas em todo o corpo .

Em relação ao metabolismo das proteínas musculares, nosso laboratório demonstrou que a proteína do leite fornece maior acúmulo de proteínas após o treinamento com pesos do que a proteína da soja (43, 123). 

Além disso, o BMP foi medido recentemente em nosso laboratório em homens jovens após consumir proteínas específicas (soro e caseína) ou vegetais (soja) após o treinamento com pesos (Tang JE, Moore DR, Kujbida GW e Phillips SM, observações não publicadas). 

De acordo com os resultados, é mais provável que a proteína do soro de leite estimule o SMB do que a caseína ou a proteína de soja isoladamente e após o treinamento com pesos. 

Atualmente, não está claro por que isso acontece, mas presumimos que isso se deva ao alto conteúdo sérico de leucina e à absorção mais rápida, o que fornece um incentivo maior para as PMEs. Tipton e colegas (110) também relataram a mesma melhora no balanço geral de proteínas após o treinamento com pesos de proteína de soro de leite e caseína, que, juntamente com os dados mais recentes sobre proteínas específicas do leite de nosso laboratório, confirmam a capacidade da caseína de melhorar o equilíbrio geral de proteínas após o exercício com mais pesos graus do que proteínas rápidas, como o soro de leite, principalmente inibindo a quebra de proteínas 

Juntos, os estudos mostram como as diferenças na disponibilidade de aminoácidos após a ingestão de proteínas afetam o metabolismo proteico de todo o corpo, bem como as SMB em repouso e após o treinamento. que, juntamente com os dados mais recentes sobre proteínas específicas do leite de nosso laboratório, confirma a capacidade da caseína de melhorar o balanço geral de proteínas após o treinamento com pesos mais que proteínas rápidas, como o soro de leite, principalmente suprimindo a quebra de proteínas.

Opções de proteina 4
Opções de proteina 4

Tempo de Consumo de Aminoácidos.

Provavelmente, você precisa considerar o tempo de consumo de aminoácidos em relação à sessão de treinamento. Tipton e colegas (109) não encontraram diferenças na BMP com a ingestão de proteína de soro de leite antes ou após o exercício. 

Além disso, Rasmussen et al (91) não observaram diferenças na BMP após o exercício com ingestão de proteínas 1 e 3 horas após um único exercício. 

Apesar de, nesses estudos, o tempo de consumo de aminoácidos não ter um efeito urgente sobre as PMEs, para o treinamento de longo prazo, existem dados opostos. 

Por exemplo, um atraso de duas horas na ingestão de proteínas por homens jovens levou a uma diminuição da hipertrofia induzida pelo exercício das fibras musculares e da massa magra em comparação com a ingestão sem atraso (43). 

Um estudo de Esmarck e colegas (30) mostrou que o consumo tardio de uma bebida contendo proteínas carboidratos e gorduras às 2 horas após o exercício levaram a uma diminuição significativa no ganho de força em idosos. 

No entanto, esses dados não são universais: não houve diferenças no aumento da força, espessura muscular (indicador indireto de hipertrofia) ou ganho de peso seco, quando a ingestão de proteínas foi regulada em idosos (17). 

Juntos, esses dados sugerem que aumentar a disponibilidade de aminoácidos na dependência imediata de tempo de um estímulo de treinamento pode ser útil e até necessário, principalmente em idosos, para manter a adaptação causada pelo treinamento com pesos. 

Embora isso não tenha sido estabelecido após o treinamento, estima-se que, em repouso, o consumo de uma quantidade subótima de aminoácidos (6,7 g) possa causar um aumento da SMB em idosos, semelhante aos jovens, devido ao aumento do conteúdo de leucina. aminoácidos de cadeia lateral ramificada (47). 

No entanto, se proteína suficiente é consumida, leucina adicional não parece ser necessária (53, 55, 79, 104).

Insulina para regular o metabolismo das proteínas . 

A insulina é conhecida como um regulador do metabolismo das proteínas musculares; no entanto, o método pelo qual a insulina promove o anabolismo do músculo esquelético em humanos não foi esclarecido.

 De acordo com os dados disponíveis, a insulina ativa várias proteínas (por exemplo, fosfatidilinositol-3-cinase (PI3K)), que causam a fosforilação das moléculas de sinalização subjacentes, que desempenham um papel fundamental na regulação da síntese de proteínas e glicogênio (50). 

Além disso, sabe-se que a insulina atenua a proteólise da ubiquitina (95), que supostamente é responsável pela degradação de muitas proteínas musculares (116), e também pode destruir as miofibrilas, que contêm a maioria das proteínas musculares esqueléticas, por meio da ativação de calpaínas ou caspases (91).

Vários estudos avaliaram diretamente os efeitos da insulina no metabolismo das proteínas durante o treinamento com pesos. Após exercícios com pesos com o estômago vazio, um pequeno efeito adicional de insulina no SMB aparece (5, 41). 

Provavelmente, isso se deve à disponibilidade reduzida de aminoácidos na célula, uma vez que a insulina reduz o aumento de RMB causado pelo treinamento (5). 

Em experimentos em que, após o exercício com carboidratos, eles consumiram carboidratos, também foi relatada uma diminuição no RMB, sem afetar o SMB (11, 54, 73). 

Por exemplo, Borsheim et al (15) encontraram uma melhora no equilíbrio de proteínas musculares ao consumir uma bebida contendo 100 g de carboidratos 1 hora após o treinamento com pesos. 

A balança permaneceu nula, mas só se tornou positiva quando avaliada 3 horas após a ingestão da bebida. Desta maneira

Segundo alguns dados, a perda de massa muscular, geralmente associada ao processo de envelhecimento, é relativamente insensível à absorção de aminoácidos estimulada pela insulina e à estimulação da SMB (118). 

Considerando os dados de Greenhaff et al (41), mostrando a dissociação entre insulina e seus efeitos ou sua ausência, acreditamos que qualquer diminuição relacionada à idade na ação da insulina e sua mediação durante a estimulação com aminoácidos SMB provavelmente não se deva ao efeito direto da insulina na cinética. proteína (42, 82). 

Em vez disso, de acordo com nossas suposições, a insulina medeia alterações no fluxo sanguíneo em pequenos vasos (117), que podem ser prejudicadas em idosos (99). Assim, os efeitos se manifestam em uma entrega relativamente menor de aminoácidos aos músculos durante o envelhecimento, o que leva a uma violação da resposta da síntese de proteínas.  

EXERCÍCIOS AERÓBICOS E ALTERAÇÕES GERAIS NO INTERCÂMBIO DE PROTEÍNAS MUSCULARES

O efeito do exercício na resistência e no metabolismo das proteínas musculares foi estudado relativamente insuficientemente. Aparentemente, isso se deve à opinião geral de que tais exercícios geralmente não levam a um aumento significativo no tamanho do músculo. 

No entanto, alterações na BMP após exercícios de resistência são suficientes para restaurar e remodelar tecidos, bem como alterar a síntese de frações protéicas que não participam da hipertrofia muscular, por exemplo, proteínas mitocondriais. 

Atualmente, a diferença nos tipos e intensidades de exercícios complica a compreensão atual do efeito dos exercícios aeróbicos nas PME e limita nossa capacidade de comparar estudos (18, 66, 72, 112).

Os primeiros experimentos que avaliaram a resposta urgente das PMEs à caminhada em esteira com 40% do consumo máximo de oxigênio em pessoas não treinadas descobriram que exercícios com baixa carga podem estimular um aumento nas PMEs (18, 97). 

No entanto, Tipton et al (112) observaram a incapacidade de um treinamento em natação de alta intensidade para estimular uma resposta significativa de SMB em nadadores treinados. 

Contradições semelhantes nos resultados podem ser associadas aos músculos estudados (lateral amplo ou deltóide), ao tipo de exercícios ou ao nível de condicionamento físico dos atletas. 

Certamente, o último fator tem um impacto significativo nos resultados, uma vez que foi demonstrado que o treinamento aeróbico a longo prazo leva a um aumento no nível basal de SMB (88, 98).

Opções de proteina 3
Opções de proteina 3

O uso de um modelo único de exercícios de resistência – chutes com um ergômetro Krog modificado – estimulou a síntese de proteínas sarcoplasmáticas e miofibrilas por 48 e 72 horas, respectivamente (72). 

No entanto, exercícios de resistência geralmente não estão associados à hipertrofia do músculo esquelético, o que deve ser esperado com um aumento tão significativo na síntese de proteínas miofibrilas.

 Portanto, exercícios “aeróbicos” com uma perna, aparentemente mais chamados de exercícios com pesos de baixa intensidade. 

Em nosso laboratório, a reação específica de proteínas individuais (miofibrilas e mitocôndrias) localizadas nos músculos esqueléticos foi recentemente avaliada após a ergometria de bicicleta com uma perna por 45 minutos a 75% do consumo máximo de oxigênio em um estado treinado e não treinado. 

Independentemente do nível de condicionamento físico, observamos um aumento significativo na síntese de proteínas mitocondriais. Não foi observado aumento na síntese de proteínas miofibrilas (123). 

Assim, as proteínas mitocondriais e, em certa medida, as proteínas sarcoplasmáticas são as principais proteínas que contribuem para o aumento da SMB mista após exercícios de resistência.

REAÇÃO DE PROCESSOS DE SINAL EM CÉLULA PARA TREINAMENTO E NUTRIÇÃO

            Um rápido aumento na síntese de proteínas musculares após o exercício e um aumento na disponibilidade de aminoácidos confirma que essas alterações são mediadas por mecanismos pós-transcricionais (19). 

O treinamento e os aminoácidos são capazes de ativar a síntese de proteínas musculares através de vias de sinalização separadas, mas convergentes, com estímulo máximo ao início da tradução e à síntese de proteínas, exigindo níveis basais de insulina. 

Embora uma avaliação detalhada do controle transcricional esteja além do escopo desta revisão (6, 10, 28, 49), discutimos brevemente as principais etapas regulatórias nas vias de sinalização em resposta a exercícios de sustentação de peso e nutrição. 

Digna de nota é a dissociação recentemente revelada entre a ativação de moléculas de sinalização e alterações no SMP (41). 

Acreditamos que, se o estímulo for adequado, várias moléculas de sinalização (por exemplo, alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR)) responde ao treinamento e os aminoácidos são quase maximizados; como resultado, o MPB é coordenado para aumentar. 

No entanto, devido ao papel de resolver, em vez de modular, a insulina em relação ao SMB (41, 93), acreditamos que um aumento significativo da insulina aumenta a ativação de anabolizantes. moléculas de sinalização (presumivelmente refletidas na fosforilação), sem um aumento adicional no SMB (Fig. 4).

Sintese de proteina - 4
Sintese de proteina – 4

Fig. 4. Um modelo mostrando como o exercício (controle do exercício) e os aminoácidos (AK) ativam as vias de sinalização anabólica que acionam a resposta do SMB. 

Após atingir a resposta máxima, um aumento adicional na ativação de proteínas sinalizadoras anabólicas (principalmente através da fosforilação) provavelmente é mediado pela insulina, mas não leva a um aumento adicional no SMB.

FORMAS DE SINAL CELULAR AO TREINAR COM PESO

O mecanismo exato responsável pela transmissão de sinais contráteis do citoesqueleto celular para o aparelho de síntese proteica ainda não foi esclarecido. 

De acordo com estudos de roedores (31, 32, 40) e culturas de células (126), a adesão focal cinase (FAK) é uma proteína sensível à carga, um elo potencial na mecanotransdução de estímulos de carga para estimular SMB. Recentemente, foi demonstrado que a fosforilação da FAK não muda por 6 horas após um único treino com pesos (38). 

Foi sugerido que a fosforilação da FAK é de curto prazo e ocorre imediatamente após o exercício ou em resposta à descarga crônica (38). 

Essa opinião é apoiada por uma fosforilação de FAK significativamente maior em pessoas após 10 semanas de treinamento de resistência ou com pesos do que antes do treinamento, o que implica a necessidade de estímulo crônico (123).

Atualmente, os mecanismos celulares sob o sarcolema, que iniciam a resposta da síntese proteica, começam a clarear gradualmente (7, 90). Assim, os principais mediadores de ativação, como a proteína quinase B (Akt), mTOR e seus efetores, proteína 4E de ligação (4E-BP1), proteína quinase 70 kDa S6 (p70 S 6 K) e a proteína ribossômica S6 (rpS6) mostraram atividade no período intermediário urgente (1 – 4 h) após o treinamento (21, 26, 29, 46, 56, 125). 

Espera-se uma resposta devido ao fato de que a ativação é necessária para iniciar uma reação de síntese proteica. 

No entanto, pouco se sabe sobre o grau de ativação em um período posterior após uma única carga. De acordo com os dados mais recentes do nosso laboratório, 6 horas após o jejum, o mTOR já está fosforilado insuficientemente; no entanto, permanece uma atividade significativa nos efetores p70 S 6 K subjacentes (38).

Opções de proteina 2
Opções de proteina 2

Outra variável sub-investigada é o efeito do treinamento de resistência a longo prazo nas vias de sinalização celular. Foi estabelecido que o treinamento pode afetar o volume de síntese de certas classes de proteínas musculares (miofibrilas e mitocôndrias) (123). 

Portanto, pode-se esperar uma mudança na atividade dos principais fatores proteicos / quinases iniciantes que controlam essas reações. 

Recentemente, um aumento na fosforilação em repouso de Akt, fator de iniciação eucariótico 4E (elF4E), FAK e glicogênio sintase quinase (GSK-) foi demonstrado após um treinamento com peso de 10 semanas. Além disso, a duração da ativação foi reduzida em comparação com o estado não treinado (123). 

De acordo com os dados disponíveis, um treinamento de 10 semanas modifica o estado ativado das moléculas de sinalização anabólicas dessa maneira que eles respondem mais facilmente iniciando a síntese protéica em resposta a estímulos de treinamento. 

No entanto, em resposta a um treinamento de longo prazo (8 – 9 anos) em uma determinada direção (com pesos ou resistência), os sinais anabólicos podem ser suprimidos (21). 

Isso é consistente com a ideia de adaptabilidade do processo de treinamento e a necessidade de aumentar a carga de treinamento, a fim de obter um efeito maior do treinamento (princípio de sobrecarga) (58).

FORMAS DE SINAL CELULAR PARA TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA

Como o treinamento com pesos, o treinamento de resistência ativa as proteínas envolvidas na regulação do SMP (por exemplo, mTOR) (69). No entanto, uma das adaptações mais notáveis ​​ao treinamento de resistência é o aumento das habilidades aeróbias dos músculos esqueléticos, principalmente devido ao aumento do conteúdo das mitocôndrias. 

Assim, alterações na síntese protéica de proteínas mitocondriais (em vez de miofibrilares) são de particular interesse no estudo de exercícios de resistência. 

Uma das áreas de interesse particular é a cascata de sinalização da proteína cinase ativada por AMP (AMPK), um co-ativador alfa-1 do receptor gama ativado por proliferadores de peroxissomo (PGC-1α) e seu papel na biogênese mitocondrial. Exercícios de resistência urgentes aumentam a transcrição e o conteúdo do mRNA de PGC-1α,

CAMINHOS E POTÊNCIA DE SINAL CELULAR

Ao avaliar a regulação da síntese protéica por nutrição, os principais efetores são o hormônio insulina e aminoácidos. Sem aumentar os níveis de aminoácidos, a insulina não estimula o SMB (41). 

No entanto, os sinais da insulina passam por várias vias intracelulares envolvidas no início da tradução e na síntese de proteínas, portanto, estão envolvidos na modulação dessas reações celulares. 

A ligação da insulina ao receptor ativa o PI3K, que inicia a cascata de sinalização via Akt / proteína quinase B (RKV). Como mencionado acima, Akt / PKB fosforila o mTOR, que, através dos efetores p70 S 6 k 1 e 4E-BP1, finalmente desencadeia a tradução e aumenta a síntese de proteínas.

Os aminoácidos também estimulam várias proteínas envolvidas no início da tradução, incluindo mTOR (22), p70 S 6 k 1 (22, 64) e 4E-BP1 (65). No entanto, os aminoácidos não ativam PI3K ou Akt / PKB, o que significa que a estimulação com aminoácidos mTOR deve passar por outras vias subjacentes que não sejam a insulina. 

Inicialmente, pensava-se que a ativação do mTOR pelos aminoácidos fosse mediada por proteínas: complexo da esclerose tuberosa (TSC1 / 2), sub-unidades β-beta (GβL), proteína reguladora associada ao mTOR (Raptor) ou homólogo do Ras, fortalecimento cerebral (Rheb) (9). ) 

No entanto, de acordo com dados recentes, os aminoácidos estimulam o mTOR por meio da classe 3 PI3K, a proteína de classificação vacuolar humana 34 (hVps34) (16, 78).

Suco saudável
Suco saudável

DIFERENÇAS DE GÊNERO DA TROCA DE PROTEÍNAS

As diferenças sexuais no metabolismo das proteínas em comparação com a troca de gorduras ou carboidratos são pequenas (96, 106). No entanto, poucos estudos comparando homens e mulheres mostraram, em geral, que as mulheres são menos propensas a usar proteínas como substrato em exercícios aeróbicos do que colegas homens comparáveis ​​(61, 62, 83). 

Além disso, de acordo com os dados disponíveis, a cinética protéica muda relativamente pouco durante o ciclo menstrual, mostrando que as diferenças urgentes em estrogênio e progesterona parecem não afetar tanto o metabolismo das proteínas no corpo ou nos músculos (70). 

Além disso, no estado basal, pelo menos se a cinética for normalizada para o peso seco, homens e mulheres são idênticos em termos de metabolismo de proteínas musculares (36).

Em resposta ao treinamento e nutrição, homens e mulheres jovens reagem quantitativa e qualitativamente de maneira semelhante, uma vez que em estudos em que os sujeitos eram homens e mulheres, as diferenças de gênero não foram significativas (26, 92, 114). 

No entanto, até o momento, não temos conhecimento de estudos que avaliam a reação à nutrição e ao exercício separadamente e em combinação, nos quais seriam feitas comparações sistemáticas entre homens e mulheres. 

No entanto, ao avaliar dados sobre adaptação a longo prazo ao treinamento com pesos em homens e mulheres, os resultados da pesquisa dizem que, apesar das diferenças quantitativas na hipertrofia e no ganho muscular, as alterações relativas são semelhantes (1, 45, 57). 

Assim, as mulheres jovens são capazes de aumentar os músculos como resultado do treinamento com pesos (103, 120), apesar de uma diferença de 10 vezes com os homens na concentração de testosterona. 

Essas observações são consistentes com a opinião de que o mecanismo local de aumento de SMB e massa muscular domina sobre o sistêmico, devido à concentração de andrógenos na circulação sanguínea.

Segundo poucos dados, os tendões das mulheres são potencialmente piores adaptados aos exercícios físicos (71, 122). Vale ressaltar que essa capacidade reduzida de adaptar tendões pode ser agravada com a utilização de contraceptivos orais (42). 

Dado o maior número de lesões de ligamentos e tendões em mulheres em comparação com homens, essa área é definitivamente objeto de estudos de diferenças de gênero.

Apesar das pequenas diferenças no metabolismo das proteínas em mulheres e homens jovens, a situação está mudando para os idosos: foram encontradas diferenças no SMB basal (101). Talvez o mais importante seja que as mulheres mais velhas também não foram capazes de aumentar a BMP em resposta à ingestão de proteínas (101). 

Nas mulheres mais velhas, a capacidade de aumentar os músculos do treinamento com pesos é reduzida (2, 15, 57). Dados recentes não publicados confirmam a hipótese de possibilidade prejudicada de hipertrofia em mulheres mais velhas e também mostram um aumento menor no SMB após o exercício com pesos em comparação aos homens (100). 

O motivo de tais alterações pode ser a capacidade e a capacidade de resposta reduzidas aos sinais anabólicos (37, 80, 101); no entanto, são necessários estudos mais definitivos sobre a interação de idade, sexo e anabolismo para conclusões finais.

Peito de frango com salada
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VALOR E PERSPECTIVAS

Nos últimos anos, nosso entendimento comum sobre a regulação do metabolismo das proteínas musculares durante o treinamento e a recuperação tornou-se mais definido. 

Está se tornando cada vez mais claro que a resposta do SMB é estritamente regulada e o tamanho da reação pode ser afetado por uma mudança em muitos fatores relacionados ao treinamento em si, bem como à nutrição.

 Existem diferenças de gênero no metabolismo de proteínas associadas ao exercício, mas essas diferenças são relativamente pequenas. 

Por outro lado, mulheres mais velhas, por razões desconhecidas, podem desenvolver resistência anabólica à nutrição e ao exercício. 

A compreensão das reações das subfrações individuais de proteínas musculares (miofibrilares, mitocondriais e sarcoplasmáticas) e o futuro das proteínas individuais esclarecerão as várias mudanças causadas pelo treinamento e as maneiras pelas quais ocorrem várias adaptações musculares e, finalmente, mudanças fisiológicas,

No entanto, existem algumas lacunas de pesquisa que não compreendem completamente a regulação do metabolismo das proteínas após o treinamento, o que significa que são necessários mais estudos.

 Por exemplo, em humanos, é observada dissociação entre proteínas sinalizadoras que regulam o início da síntese protéica e a taxa de síntese protéica na medição direta (41). Aparentemente, as mudanças nos sinais moleculares que regulam o SMB após o treinamento ocorrem muito rapidamente. 

Portanto, é necessário estabelecer seqüências cronológicas detalhadas de sinais e reações de proteínas musculares no período imediatamente após o exercício. Atualmente, a maioria dos resultados é obtida em momentos separados após o treinamento (3 – 5, 48, 85, 87, 115). 

Acreditamos que vários mecanismos são responsáveis ​​pelo aumento de SMB em um período posterior (24 – 72 horas) (72, 82), necessários para remodelação muscular e adaptação bem-sucedida aos estímulos de treinamento.

 Portanto, é necessário realizar experimentos que avaliam o metabolismo das proteínas no período que se inicia após a urgência pós-carga de trabalho (as primeiras 1 a 4 horas), mas com duração menor do que a adaptação a longo prazo ao treinamento. 

Em geral, deve-se prestar atenção ao fato de que a maioria dos estudos que avaliam o metabolismo das proteínas musculares foi realizada sob condições estritamente controladas, ajudando a isolar reações mecanicistas específicas a várias influências, o que significa que elas não são aplicáveis ​​diretamente a pessoas que vivem livremente. 

Os estudos costumam usar modelos que não são atribuídos / não são usados ​​na vida cotidiana. No entanto, esses estudos fornecem a base científica necessária para intervenções nutricionais e de treinamento, que posteriormente pode ser atribuído a vários grupos da população em um “mundo real”. 

E, finalmente, embora essa não seja a principal variável controlada, a alteração na quebra de proteínas musculares após o treinamento (especialmente no período de 24 a 72 horas) não foi estudada o suficiente. 

As desvantagens da metodologia em medir a taxa de decaimento das frações e a medida direta da quebra de proteínas musculares nos músculos esqueléticos limitam significativamente seu uso em um estado completo e, assim, interferem no entendimento completo do metabolismo de proteínas nos músculos após o exercício.

FONTES

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