Dr. Edson Rosa
Cirurgia da Face (Reconstrutiva-Estética)
Fisiologia Humana aplicada ao esporte e exercício
No artigo de hoje, falarei um pouco sobre a íntima relação entre fisiologia endocrinológica e sua forte influência na prática de exercícios físicos, destacando o importantíssimo papel da atividade física no controle glicêmico dos seres humanos, uma vez que a mesma participa ativamente no metabolismo celular energético, modulando os receptores de glicose (IR), denominados Glutes.
Mas o que são os receptores glutes e como agem bioquimicamente na captação de glicose?
Vamos aprofundar um pouco na bioquímica humana?
O receptor de insulina (IR) é expresso na maioria dos tecidos humanos, havendo maiores concentrações no tecido adiposo (gorduroso), fígado e músculo esquelético. O receptor IR é uma glicoproteína heterotetramérica, composta por duas subunidades alfa, cada uma com 135 kDa, e duas subunidades beta, cada uma com 95 kDa. Esse receptor age como uma enzima alostérica, em que a subunidade alfa inibe a atividade de tirosina cinase da subunidade beta, sendo que o hormônio insulina, ao se ligar à subunidade beta de seu receptor, estimula a capacidade de se autofosforilar e fosforilar outros substratos em resíduos de tirosina, desencadeando a ação biológica da insulina.
Atualmente, as pesquisas científicas que estão sendo realizadas vêm demonstrando cada vez mais a nós pesquisadores, que o exercício físico é uma excelente estratégia como alternativa a terapias farmacológicas, no sentido de prevenção e tratamento de condições que levam à resistência periférica à insulina e, consequentemente, o quadro clínico de diabetes tipo II e síndrome metabólica.
Diversos estudos científicos têm demonstrado que o exercício físico aumenta a sensibilidade à insulina, tanto agudamente, quanto cronicamente, além de estimular a captação e o metabolismo da glicose de forma independente do hormônio insulina, uma vez que o mesmo, durante o exercício, não é estimulado pelo sistema neuro-hormonal humano, por conta do estímulo de hormônios contra reguladores.
Podemos dizer que o receptor GLUT 4 é o maior transportador de glicose expresso no músculo esquelético e a sua translocação do meio intracelular até a membrana plasmática e túbulos T, constitui-se no principal mecanismo, através do qual ambos, insulina e exercício, efetuam o transporte de glicose no músculo esquelético.
O exercício físico poderá ter a mesma ação hormonal da insulina no organismo humano?
Hoje podemos afirmar que sim, pois a atividade contrátil do músculo estimulado consegue executar a translocação do GLUT4 mesmo na ausência do hormônio insulina, sendo que alguns estudos sugerem como apontamentos, que existem diferentes 'pools' intracelulares de GLUT4, um estimulado por insulina e outro estimulado pelo exercício. Nesse caso, podemos dizer que os efeitos da insulina e da contração muscular são aditivos, sugerindo que a insulina e o exercício físico ativam os transportadores de glicose por diferentes mecanismos.
Alguns estudos científicos demonstraram que o exercício físico foi capaz de aumentar a fosforilação do receptor de insulina e da via AKT, melhorando consequentemente a captação de glicose celular, porém, hoje destacamos como peça chave desse processo, a molécula denominada de AMPK.
A AMPK é uma molécula heterotrimérica que contém uma subunidade catalítica (α), com duas isoformas (α 1 e α 2), e duas subunidades relulatórias (β e γ), com as seguintes isoformas (β1, β2, γ1 γ2 e γ3).
Podemos dizer que sua ativação é causada pelo decréscimo do status energético celular, ou seja, escassez do metabolismo de energia, pois na situação em que a relação AMP/ ATP é aumentada, ocorre mudança conformacional da molécula, deixando-a mais suscetível à fosforilação e ativação por uma enzima chamada AMPK quinase (AMPKK).
A AMPK, quando fosforilada, ativa vias bioquímicas que geram o aumento de ATP, tais como a oxidação de ácidos graxos, ao mesmo tempo em que desativa as vias anabólicas que consomem o ATP, como a síntese de ácidos graxos.
Esse aumento da atividade da AMPK em resposta a uma necessidade de gerar ATP, durante o exercício, promove a translocação das vesículas contendo Glut-4, facilitando, assim, o transporte de glicose para o músculo de maneira semelhante à da insulina, embora isso ocorra por cascatas de sinalização diferentes e independentes.
Portanto, podemos mensurar que a ativação da via AMPK durante o exercício promove aumento na captação de glicose, melhorando a homeostase glicídica (equilíbrio de carboidratos) e sensibilidade à insulina, aumentando a capacidade oxidativa celular (queima de gordura da célula), sendo que essas adaptações são importantes não só para praticantes de atividades físicas ou atletas profissionais que realizam treinamento físico diariamente, como também em pacientes portadores de patologias (doenças) tais como diabetes mellitus, síndrome metabólica, dentre outras.
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