Suplementação de beta-alanina e bicarbonato de sódio: efeitos sobre a utilização dos sistemas energéticos durante o exercício intermitente de alta intensidade

• Main Author: Rafael Pires da Silva
• Other Authors: Antonio Herbert Lancha Junior
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2016
• Subjects: Acidose; Custo energético; Desempenho físico; Fadiga muscular; Metabolismo; Tamponantes; Acidosis; Buffering; Energy cost; Muscle fatigue; Physical performance
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/39/39132/tde-19102016-093551/

O acúmulo intramuscular de íons H+ decorrente do exercício de alta intensidade inibe enzimas da via glicolítica, além de prejudicar diversas etapas do processo contrátil levando à fadiga. Especula-se que a suplementação combinada de betaalanina (via aumento da concentração de carnosina) e bicarbonato de sódio aumentaria a capacidade tamponante intra e extracelular refletindo em efeitos sinérgicos no metabolismo energético e no desempenho, do que quando suplementados isoladamente. Poucos estudos investigaram a eficácia da combinação dos suplementos durante o exercício e não há informações sobre os efeitos desta combinação nos sistemas energéticos. Portanto, esse estudo teve por objetivo investigar a eficácia da suplementação combinada ou isolada de betaalanina e bicarbonato de sódio enquanto estratégias de aumento da capacidade tamponante, bem como seu potencial na modulação do metabolismo energético e no desempenho do exercício intermitente de alta intensidade. O estudo contou com um desenho duplo-cego em que 77 voluntários (idade 38,6 ± 9,9 anos; massa corporal 76,6 ± 8,4 kg; VO2pico 59,3 ± 5,2 ml.kg-1.min-1) foram randomizados e aleatoriamente alocados em um dos 4 grupos sendo; beta-alanina (BA; n= 19), bicarbonato de sódio (BIC; n = 19), beta-alanina e bicarbonato de sódio (BA + BIC; n = 20) ou dextrose (PLA; n = 19). A eficácia das substâncias na contribuição dos sistemas energéticos foi comparada antes e após um período de 28 dias de suplementação de 6,4g/dia de beta-alanina e de 0,3g/kg de massa corporal de bicarbonato de sódio administrada 60 minutos antes de um exercício intermitente em cicloergômetro, que consistia de 4 séries de 1 minuto a 110% da potência aeróbia máxima com 1 minuto de intervalo e cadência constante. Após 10 minutos de repouso passivo, o desempenho era avaliado em um teste time-trial cuja meta era completar um trabalho total de 30 kJ, no menor tempo possível. Foram mensuradas as concentrações sanguíneas de pH, bicarbonato, excesso de base e lactato antes, durante e após os exercícios. As frações dos sistemas oxidativo e alático (ATP-CP) foram estimadas com base no consumo de oxigênio e o glicolítico pelo delta da concentração do lactato. O perfil energético do exercício intermitente consistiu na maior parte do sistema oxidativo (45 - 55%), seguido do sistema ATP-CP (35 - 40%) e do glicolítico (8 - 15%). A suplementação de bicarbonato de sódio elevou (P<0,001) as concentrações sanguíneas de bicarbonato (~ 6 mmol/L) e pH (~ 0,06 unidades) nos grupos BIC e BA + BIC, gerando uma maior concentração do lactato nas séries iniciais o que refletiu no aumento do custo energético glicolítico na primeira série do exercício intermitente, sendo estatisticamente significativo somente no grupo BIC (9,9 ± 7,2 kJ vs 18,7 ± 9,4 kJ; pré vs pós-suplementação). Não houve efeito da suplementação no tempo para completar o time-trial entre os grupos ou períodos de suplementação (BA -0,5%; BIC -1,4%; BA + BIC -4% e PLA 0%). A suplementação de bicarbonato de sódio, independentemente da suplementação de beta-alanina melhorou as variáveis de controle do equilíbrio ácido-base sanguíneo resultando na maior participação da via glicolítica, entretanto não conferiu benefícios adicionais ao desempenho === Intramuscular accumulation of H+ ions during high-intensity exercise inhibits glycolytic pathway enzymes and impairs several steps in the muscle-contraction process, causing fatigue. It has been suggested that a combined supplementation of betaalanine (through an increase in carnosine concentration) and sodium bicarbonate would increase intra- and extracellular buffering capacity causing synergetic effects on energy metabolism and performance, more than each supplement alone. Few studies investigate the effectiveness of combined supplements during exercise and there is no literature on the effects of this combination on energy system contribution. Therefore, the present study investigated the effectiveness of both beta-alanine and sodium bicarbonate alone and together in increasing buffering capacity as well as the potential for modulating energy metabolism and performance during high-intensity intermittent exercise. The study was double-blind and 77 volunteers (aged 38.6 ± 9.9 year, body mass 76.6 ± 8.4 kg; VO2peak 59,3 ± 5,2 ml.kg-1.min-1) were randomly assigned to four groups: beta-alanine (BA; n = 19), sodium bicarbonate (BIC; n = 19), beta-alanine and sodium bicarbonate (BA + BIC; n = 20), dextrose (PLA; n = 19). The efficacy of the substances in contributing to energy systems was compared before and after a 28-day period of supplementing 6.4g/day of beta-alanine and of 0.3g/kg of body mass of sodium bicarbonate administered 60 minutes before a cycling intermittent exercise, consisting of 4 sets of 1-minute each at 110% of maximum aerobic power with 1-minute intervals between each set and at an even pace. After 10 minutes of passive rest, performance was measured during a time-trial test in which participants were asked the complete 30 kJ of total work as fast as possible. Blood concentration of pH, bicarbonate, base excess, and lactate were measured before, during, and after intermittent and time trial protocols. The contributions of oxidative and anaerobic alactic (ATP-CP) were estimated based on oxygen consumption and the glycolytic system by the delta of lactate concentration. The energy demand of the intermittent exercises mostly consisted of the oxidative system (45-55%), followed by the ATP-CP system (35-40%), lastly glycolytic (8-15%). The sodium bicarbonate supplement elevated (P>0.001) blood concentration of bicarbonate (~6mmol/L) and pH (~0.06) units in the BIC and BA + BIC groups, generated a high concentration of lactate in the first sets, reflecting the increase in glycolytic energy cost in the first set of intermittent exercise, but was only statistically significant in the BIC group (9.9 ± 7.2 KJ vs 18.7 ± 9.4 KJ; pre vs postsupplementation). Supplementation did not have an effect on the time-trial times between groups or supplement periods (BA -0.5%, BIC -1.4%, BA + BIC -4%, PLA 0%). Supplementing with sodium bicarbonate, both alone and together with betaalanine improved blood acid-base control during high-intensity intermittent exercise resulting in high participation of the glycolytic metabolism, however it did not lead to additional performance