Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício
Efeitos agudos de diferentes intensidades
e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações
de triptofano e serotonina em mulheres idosas fisicamente ativas
CDD. 20.ed. 574.192
613.7
http://dx.doi.org/10.1590/1807-55092014000400535
Jônatas de França BARROS*
Marcelo Magalhães SALES**/***
Rodrigo Alberto Vieira BROWNE*
Keila Maria Dias Carmo LOPES****
Resumo
*Departamento de
Educação Física, Universidade Federal do
Rio Grande do Norte.
**Faculdade de Educação Física, Universidade Católica de Brasília.
***Escola de Saúde,
Centro Universitário do
Distrito Federal.
****Faculdade de Educação Física, Universidade Paulista.
O envelhecimento provoca uma diminuição na concentração de serotonina, que por sua vez, pode produzir
anormalidades de comportamento como: agressividade, insônia, comportamento suicida ou criminal e perda
do desejo sexual. Entretanto, estudos demonstram que o exercício aeróbio parece aumentar agudamente as
concentrações de triptofano e serotonina. Por outro lado, não há relatos na literatura de estudos que tenham
investigado os efeitos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de
triptofano e serotonina em mulheres idosas. O objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos agudos de
diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de triptofano e serotonina em
mulheres idosas fisicamente ativas. Para tanto, 49 mulheres idosas (idade entre 60 e 75 anos), fisicamente ativas,
foram distribuídas em seis grupos: controle (GC; n = 8) e cinco experimentais: 1) exercício aeróbio realizado a
90% do limiar ventilatório (LV90; n = 8); 2) exercício realizado em intensidade de limiar ventilatório (LV; n =
8), 3) exercício realizado em intensidade relativa a 90% do ponto de compensação respiratório (PCR90; n = 8),
todos com duração de 20 min; 4) teste de esforço máximo (Gmáx; n = 8); e 5) exercício realizado em intensidade de limiar ventilatório com duração de 60 min (LV60min; n = 9). Antes e após a realização das sessões
de exercícios foram realizadas coletas de sangue venoso para quantificação das concentrações de triptofano
e serotonina. Não foram identificadas diferenças significativas (p > 0,05) entre (GC, LV90, LV, PCR90, Gmáx
e LV60min) e intragrupos (pré e pós) nas concentrações de serotonina e triptofano. Em conclusão, sessões
agudas de exercício aeróbio realizado em diferentes intensidades e volumes não resultaram em alterações
significativas nas concentrações de serotonina e tripotofano em mulheres idosas.
PALAVRAS-CHAVE: Envelhecimento; Neurotransmissores; Saúde da terceira idade; Marcadores bioquímicos;
Exercício físico.
Introdução
A prevalência da população idosa no Brasil vem
aumentando sistematicamente1. No período de
2001 a 2011, o crescimento do número de idosos,
ou seja, indivíduos com 60 anos ou mais de idade,
foi marcante: passou de 15,5 milhões para 23,5
milhões de pessoas. No que se refere à participação
relativa deste grupo na estrutura etária populacional,
também nota-se um aumento importante, sendo
de 9,0% no ano de 2001, para 12,1%, no ano de
20111. Ademais, calcula-se que no ano de 2050, a
população idosa mundial será de aproximadamente
dois bilhões de pessoas. Nessa data, apenas cinco
países, entre eles o Brasil, deverão ter mais de 50
milhões de indivíduos com idade igual ou superior
a 60 anos de idade2.
Apesar do aumento da expectativa de vida ser uma
interessante modificação de nossa sociedade, uma
variedade de funções fisiológicas tem demonstrado
diminuir com o envelhecimento3. Este declínio das
funções fisiológicas pode estar associado com um
prejudicado funcionamento dos vários sistemas autonômicos no corpo humano. Um desses é o sistema
Rev Bras Educ Fís Esporte, (São Paulo) 2014 Out-Dez; 28(4):535-44 • 535
Barros JF, et al.
nervoso central, em que o envelhecimento provoca
uma diminuição significativa de sua função, acompanhada por variações em diversas concentrações de
neurotransmissores. Tem sido relatado que o envelhecimento provoca uma diminuição na concentração de
vários neurotransmissores no cérebro, entre eles a serotonina4-6. Uma possível razão para a diminuição do
nível de serotonina pode ser em parte explicado pela
diminuição do transporte do aminoácido precursor
(triptofano), através da barreira hematoencefálica6.
Alteração na concentração do neurotransmissor serotonina pode produzir anormalidades de comportamento como: agressividade, insônia, comportamento
suicida ou criminal e perda do desejo sexual7. Além
disso, a redução do nível de serotonina no envelhecimento pode servir como um fator de susceptibilidade
para o desenvolvimento da depressão de início tardio8.
Desta forma, investigações apontam haver uma maior
prevalência de sintomas de depressão na população
idosa quando comparado a indivíduos jovens9-11.
Entretanto, recentes estudos longitudinais e
transversais, em adultos jovens12 e em ratos13,
demonstram que o exercício aeróbio parece ser
eficiente em aumentar agudamente as concentrações
de triptofano13 e serotonina14. Ademais, HematFar et al.12 ao submeterem 20 estudantes do sexo
feminino, com idade entre 18 e 25 anos, a oito
semanas de treinamento aeróbio realizado entre
60-65% da frequência cardíaca máxima, observaram
haver um aumento, ainda que não significativo,
de aproximadamente 63,7% dos concentrações
de serotonina. Somado a isso, uma revisão
relativamente recente aponta o exercício físico, tanto
agudo como crônico, ser uma interessante estratégia
para aumentar as concentrações de serotonina de
maneira não farmacológica15.
Por outro lado, não há relatos na literatura sobre
estudos que tenham investigado os efeitos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio
sobre as concentrações de triptofano e serotonina em
mulheres idosas. Vale ressaltar que mulheres idosas
consistem no segmento de mais rápido crescimento
da população brasileira16, o que justifica a atenção
para esse sexo e estrato de idade.
Método
Amostra
A amostra foi constituída por 49 mulheres idosas,
selecionadas por conveniência, uma vez que todas as
voluntárias faziam parte de um programa de atividade física da Universidade de Católica de Brasília. Os
critérios de inclusão foram: possuir idade entre 60
e 75 anos; ser estratificadas como fisicamente independentes17, fisicamente ativas (mínimo seis meses),
estar apta a prática de exercícios físicos, avaliado por
meio do questionário de prontidão para atividade
física (PAR-Q), bem como por um exame médico,
que consistiu em uma avaliação clínica e eletrocardiograma (ECG) de repouso, assim como não fazer
uso de qualquer fármaco antidepressivo. Ademais,
as participantes não deveriam fazer uso abusivo de
bebidas alcoólicas, não fumantes e não possuir comorbidades capazes de interferir na realização dos
procedimentos bem como nos resultados da presente
investigação, como: diabetes, cardiopatias, acidente
vascular cerebral, doença de Alzheimer, doença de
Parkinson e distúrbios na tireoide, além de não
poder possuir qualquer limitação osteomioarticular
que impossibilitasse a realização dos procedimentos
experimentais do presente estudo.
536 • Rev Bras Educ Fís Esporte, (São Paulo) 2014 Out-Dez; 28(4):535-44
Como critérios de exclusão foram adotados as
seguintes situações: não conseguir realizar algum dos
testes até o final; não participar de todas as etapas do
estudo; desistência voluntária ou apresentar alterações fisiológicas que impedisse de realizar os testes.
Dessa maneira, após examinar um grupo de 225
senhoras inseridas no programa mencionado acima,
147 idosas foram impossibilitadas de participar por
apresentarem incompatibilidade com os critérios
de inclusão e exclusão previamente estabelecidos.
As voluntárias selecionadas (n = 49) foram distribuídas em seis grupos pareados pelo índice de
massa corporal (IMC), consumo pico de oxigênio
(VO2pico), tempo de duração no teste incremental
na esteira e idade, sendo um grupo controle (GC; n
= 8) e cinco grupos experimentais, são eles: 1) grupo
de exercício aeróbio realizado a 90% do limiar ventilatório (LV90; n = 8), 2) grupo de exercício realizado
em intensidade de limiar ventilatório (LV; n = 8), 3)
grupo de exercício realizado em intensidade relativa a
90% do ponto de compensação respiratório (PCR90;
n = 8), submetidos a sessão de exercícios em esteira,
com duração de 20 min e, 4) grupo de exercício submetido a um teste de esforço máximo (Gmáx; n = 8).
Adicionalmente, com o intuito de se verificar o efeito
Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício
do volume de exercício sobre os concentrações de
triptofano e serotonina, um grupo 5) foi submetido
a uma sessão de exercício realizado em intensidade
correspondente a velocidade de limiar ventilatório
(LV60min; n = 9) com duração de 60 min.
Antes da realização de qualquer procedimento,
todas as voluntárias assinaram um termo de consentimento livre e esclarecido, conforme Resolução
nº 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde do
Brasil18. Todos os procedimentos foram aprovados
pelo comitê de ética em pesquisa da Universidade
de Brasília (parecer n° 071/2004).
Medidas antropométricas
A massa corporal foi mensurada por meio de uma
balança digital (Toledo 2096 PP), com resolução e
capacidade de 0,05 e 200 kg, respectivamente. Antes
de cada medida da massa corporal, as voluntárias
foram orientadas a remover casacos, calçados e/ou
qualquer objeto dos bolsos. Posteriormente, foi solicitado as participantes que permanecessem no centro
da plataforma com o peso igualmente distribuído
em ambos os pés. A balança foi posicionada em
superfície firme e plana. Anteriormente as medidas
de estatura, as voluntárias foram orientadas a retirar
qualquer calçado. Posteriormente, as participantes
foram instruídas a unir os calcanhares, posicionar os
braços lateralmente ao corpo, pernas retas e ombros
relaxados. Ademais, foi certificado que as participantes
estavam com calcanhares, glúteos, ombros e cabeça
em contato com o bordo vertical do estadiômetro
(SECA® 214, USA). Para as participantes que não
pudessem colocar todas as quatro partes do corpo
em contato com o bordo, foi assegurado de que, pelo
menos, os glúteos e calcanhares ou glúteos e cabeça
estavam tocando a bordo. A cabeça das participantes
foi alinhada seguindo o plano de Frankfurt.
Pouco antes de fazer a medida, foi solicitado
as participantes para realizarem uma respiração
profunda e em seguida segurá-la. Todas as medidas foram realizadas conforme procedimentos
previamente descritos19. O IMC foi calculado
considerando-se o quociente entre a massa corporal
em quilogramas e a estatura em metros elevada à
segunda potência (kg∙m-2).
Teste incremental máximo
Para avaliar a capacidade cardiorrespiratória, toda
a amostra foi submetida a um teste incremental máximo realizado em esteira rolante (modelo RT 300
Pro, Moviment, Brasil). Os procedimentos foram
realizados no Laboratório de Estudos em Educação
Física e Saúde (LEEFS) da Universidade Católica
de Brasília, com temperatura ambiente entre 18 e
22 ºC e umidade relativa do ar entre 50 e 70%20. O
laboratório apresenta infraestrutura adequada para
uma eventual situação de emergência. Monitoração
eletrocardiográfica (ECG Digital, Micromed, Brasil)
foi realizada antes, durante e após esforço físico,
obedecendo a seguinte sequência: eletrocardiograma
de repouso (12 derivações padrão), durante toda a
realização do esforço (três derivações: CM5, D2M
e V2M) e seis minutos de recuperação. O exame
foi supervisionado por um médico cardiologista e
conduzido sob o protocolo de rampa, padronizado e
adequado para o perfil da amostra após a realização
de testes-piloto, para que a exaustão ocorresse entre
oito e doze minutos. O teste consistiu inicialmente
de uma velocidade de 2,0 km∙h-1 e 0% de inclinação
e, aos 10 minutos de teste, a velocidade e inclinação
prevista foram de 6,0 km∙h-1 e 6%, respectivamente.
A cada dois minutos a pressão arterial (PA) foi
mensurada utilizando um esfigmomanômetro de
coluna de mercúrio e estetoscópio. A percepção de
esforço (PE) foi monitorada por meio de comunicação direta, utilizando como instrumento a escala de
Borg21. Durante a realização do esforço, as voluntárias respiraram através de uma máscara de silicone
(Hans Rudolf, Alemanha). O consumo de oxigênio
(VO2), a produção de dióxido de carbono (VCO2)
e a ventilação pulmonar (VE) foram mensurados a
cada ciclo respiratório através de um analisador de
gases (Metalyzer 3b, Córtex, Alemanha), que foi previamente calibrado antes de cada teste, utilizando-se
de uma seringa de ar de três litros (calibração de
fluxo) e um padrão misto de gases contendo 4,9%
de CO2 e 17% de O2 (calibração de gases).
O software utilizado para gerenciar o exame foi
o Ergo PC Elite for Windows (Micromed, Brasil),
que controla a velocidade e a inclinação da esteira
por meio de uma interface de comunicação com o
computador.
Foram adotados como critérios de interrupção
do teste: a exaustão voluntária, o aumento súbito
da pressão arterial sistólica (PAS), acima de 250
mmHg, e da pressão arterial diastólica (PAD) acima
de 140 mmHg, queda sustentada da PAS, PE na
escala de Borg de 19-2021, manifestação clínica de
dor ou queimação torácica, infradesnivelamento
do segmento ST_3mm, supradesnivelamento do
segmento ST_2mm em derivação sem presença
de onda Q, arritmia ventricular complexa,
Rev Bras Educ Fís Esporte, (São Paulo) 2014 Out-Dez; 28(4):535-44 • 537
Barros JF, et al.
aparecimento de taquicardia supraventricular
sustentada, taquicardia atrial, fibrilação atrial,
bloqueio atrioventricular de 2º e 3º graus e sinais
de insuficiência ventricular esquerda. Todos
os parâmetros cardiovasculares utilizados para
interrupção do teste foram avaliados por um médico
cardiologista, presente em todas as avaliações.
Ademais, o teste incremental máximo (TI), foi
também utilizado para determinação do limiar ventilatório (LV) e ponto de compensação respiratório
(PCR). O LV foi determinado considerando o menor
valor do equivalente ventilatório de O2 (VE/VO2)
antes de seu aumento continuado, associado ao início do aumento abrupto e continuado do quociente
respiratório (primeira inflexão das curvas). O PCR
foi considerado o ponto em que os aumentos de VE/
VO2, VE/VCO2 e pressão parcial de O2 (PETO2)
coincidiram com a queda de pressão parcial de CO2
(PETCO2)22. A prescrição das sessões de exercício dos
grupos experimentais (LV90, LV, PCR90, LV60min e
Gmáx) foram realizadas com base na frequência cardíaca (FC) e PE das intensidades selecionadas. Apesar
de estabelecer uma zona-alvo de amplitude superior e
inferior de 5 bpm, procurou-se manter a intensidade
estabilizada o mais próximo possível da FC e PE alvo.
Sessões de exercício
dos grupos experimentais e controle
Antes de todas as visitas, todos os sujeitos foram
submetidos a um jejum de 12 horas e a uma dieta
de 24 horas, que restringia os alimentos ricos em
triptofano, como: tomate, abacate, nozes, banana,
picles e berinjela para a realização da coleta de sangue
venoso, em que um volume de 5 ml de sangue foi
coletado em tubos vacutainers com heparina, para a
dosagem da cromatografia quantitativa de aminoácidos (triptofano) e 10 ml em tubos com EDTA,
para a dosagem da serotonina. Posteriormente a
realização da coleta de sangue venoso, foi oferecido
um desjejum padrão 30 minutos antes do início do
repouso inicial. A fim de se evitar qualquer influência
do horário do dia, todas as coletas foram realizadas
das 7h30 às 10h da manhã. Após ser oferecido um
desjejum padrão, as voluntárias permaneceram em
repouso, na posição sentada durante 20 minutos,
em que a PA e FC foram coletadas a cada cinco minutos, totalizando quatro medidas de repouso. Os
testes foram precedidos e sucedidos por um período
de três minutos de aquecimento e desaquecimento,
respectivamente. Como mencionado anteriormente,
a definição da intensidade de exercício realizado
538 • Rev Bras Educ Fís Esporte, (São Paulo) 2014 Out-Dez; 28(4):535-44
pelos diferentes grupos (LV90, LV, PCR90, Gmáx
e LV60min) foram realizadas com base nos dados
individuais obtidos no teste incremental máximo, em
que foi pontuada a FC e a PE referente as intensidades
de LV e PCR, em seguida calculou-se o percentual
da intensidade desejada. Apesar de estabelecer uma
zona-alvo de amplitude superior e inferior de 5 bpm,
procurou-se manter a intensidade estabilizada o mais
próximo possível da FC e PE alvo.
As voluntárias que compuseram os grupos LV,
LV90 e PCR90, foram submetidas a 20 min de
exercício em esteira em intensidades relativas ao LV
(LV e LV90) e ao PCR (PCR90). Por outro lado, as
voluntárias do grupo LV60min, foram submetidas
a uma sessão de exercício aeróbio em esteira rolante
em intensidade correspondente ao LV durante 60
min. O Gmáx foi submetido somente a realização
do teste incremental máximo.
Imediatamente após a realização das sessões de
exercícios, as voluntárias de todos os grupos foram
novamente submetidas a uma coleta de sangue
venoso para quantificação das concentrações de
triptofano e serotonina.
Dosagens de triptofano e serotonina
Após a realização da coleta se sangue, o mesmo
foi centrifugado a 1200 rpm durante 20 min. Após
a centrifugação, o plasma coletado em tubos com
EDTA foi aliquotado para dois tubos contendo 10
mg de EDTA e 75 mg de ácido ascórbico, e imediatamente centrifugado novamente. Todo o material
foi congelado a -20 ºC e a análise foi realizada em
até sete dias.
Para a dosagem da serotonina, foi utilizado
método de cromatografia líquida de alta eficiência
com detector de fluorescência (High-performance
liquid chromatographic - Fluorometric Detection
- HPLC - FD). Esse sistema consistiu de uma
bomba da marca Waters modelo 515 com detector
de fluorescência da marca Waters, modelo 474 com
comprimento de onda de excitação de 285 nm e
comprimento de onda de emissão de 345 nm. A
coluna analítica utilizada foi a Nova- Pack C 18 (3,9
x 150 nm) da marca Waters. A fase móvel consistiu
de um tampão de 50,7 ml de hidróxido de amônia,
64,7 ml de ácido acético glacial e 0,2 g de EDTA
dissódico e 1.760 ml de água destilada. O pH foi
ajustado para 5,1 com 6 M de hidróxido de amônia
e 325 ml de metanol, 15 min antes da utilização.
Todos os procedimentos foram realizados conforme
sugerido por Pesce e Kaplan23.
Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício
Para a dosagem do triptofano, utilizou-se igualmente da técnica HPLC com detector de fluorescência. A coluna analítica utilizada foi a Tchsphere
ODS 5µ 150 mm 4,6 mm. O fluxo foi de 0,9 ml/
min, o comprimento da onda de excitação e de
emissão foi de 330 nm e 418 nm, respectivamente.
Para a fase móvel A: 40 mM Na2HPO4 pH 7.8 [5.5
g NaH2PO4, monohidrato + água, ajustado para o
pH 7.8 com solução de NaOH (10N)] e para fase
móvel B: ACN: MeOH: água (45:45:10, v/v)24.
Para ambos (serotonina e triptofano), foram
calculados os coeficientes de variação (CV) entre
e intra-grupos, sendo que, o CV intra-grupos para
serotonina foi de: 20,4% para o GC, 20,6% para
LV, 29,4% para PCR90, 31,3% para LV90, 23,8%
para Gmáx e 30,3% para o LV60min. O CV obtido
na análise entre grupos foi de 25,9%. No que se
refere às medidas de triptofano, o CV foi de: 56;
51,3; 45,5; 66,3; 49,4 e 50,73% para os grupos
controle, LV, PCR90, LV90, Gmáx e LV60min,
respectivamente. O CV calculado para as análises
entre grupos foi de 56,3%, o que segundo Gomes25
estão estratificados entre alto e muito alto.
Tratamento estatístico
A normalidade e a homogeneidade das variâncias dos dados foram testadas utilizando os testes
de Shapiro-Wilk e Levene, respectivamente. Os
dados referentes às concentrações de triptofano e
serotonina passaram pela transformação logarítmica
em função da alta variabilidade entre indivíduos
que esses marcadores frequentemente apresentam.
Posteriormente, os dados foram expressos em média
e (±) desvio padrão. “One way” ANOVA seguido
do “Post-hoc” de Tukey, foram empregados para a
comparação do IMC, VO2pico, tempo de duração
no teste incremental na esteira, idade entre os grupos
(GC, LV90, LV, PCR90, Gmáx e LV60min) e gasto
energético entre as sessões experimentais (LV90, LV,
PCR90, Gmáx e LV60min). Para a comparação
das concentrações de serotonina e triptofano entre
(GC, LV90, LV, PCR90, Gmáx e LV60min) e intragrupos (pré-pós) utilizou-se a Análise de variância
“Split-plot” seguido do “Post-hoc” de Scheffé. Caso
nenhuma das variáveis independentes apresentasse
esfericidade por meio do teste de Mauchly, o épsilon
de Greenhouse-Geisser foi utilizado para estatística
F. Para o cálculo amostral, foi aplicado o poder estatístico (1-β) “a priori”, utilizando-se da análise de
comparação empregada (“Split-Plot” ANOVA), um
“Effect Size” de f = 0,30, seis grupos (GC, LV, LV90,
PCR90, Gmáx e LV60min), duas repetições (pré e
pós) e um alfa de 5%. Para tanto, o poder estatístico
conferido a presente amostra foi de 88% (Power =
0,88). Todas as análises estatísticas foram realizadas
com auxílio do Software Statistical Package for the
Social Sciences 15.0 (SPSS 15.0) para Windows®.
Resultados
Nenhuma diferença significativa (p < 0,05) foi observada entre as variáveis idade, IMC, VO2pico e duração
do TI entre os grupos. Por outro lado, o grupo que foi
submetido à sessão de exercício de maior volume (LV60min) apresentou um gasto energético estatisticamente
(p < 0,0001) superior ao das demais sessões (TABELA 1).
TABELA 1 - Comparação da Idade, IMC, VO2pico, tempo do teste incremental máximo (TI) entre os grupos (GC,
LV90, LV, PCR90, Gmáx e LV60min) e gasto energético (cal) durante as sessões experimentais
(LV90, LV, PCR90, Gmáx e LV60min).
Variáveis
Idade (anos)
GC
(n = 8)
LV90
(n = 8)
LV
(n = 8)
PCR90
(n = 8)
Gmáx
(n = 8)
LV60min
(n = 9)
62,6 ± 4,4
66,1 ± 3,6
65,5 ± 4,3
63,6 ± 3,5
63,6 ± 3,8
63,0 ± 2,5
-2
IMC (kg∙m )
26,8 ± 3,3
25,9 ± 4,2
27,1 ± 2,8
26,9 ± 2,8
26,4 ± 2,9
26,3 ± 2,2
VO2pico (ml∙kg-1∙min-1)
20,1 ± 1,9
20,3 ± 3,2
19,4 ± 1,5
20,7 ± 2,7
22,0 ± 2,9
21,3 ± 1,8
Tempo do TI (min)
11,3 ± 1,5
12,1 ± 1,7
11,3 ± 1,5
11,5 ± 1,7
12,1 ± 1,2
12,2 ± 1,6
-
66,8 ± 11,5
90,1 ± 12,7
104,6 ± 18,6
85,1 ± 19,2
410,9 ± 54,9*
Gasto energético (cal)
Dados expressos em média e (±) desvio padrão.
GC = grupo controle;
LV90 = grupo de exercício
realizado a 90% do limiar
ventilatório por 20 min;
LV = grupo de exercício
realizado no limiar ventilatório por 20 min;
PCR90 = grupo de exercício realizado a 90% do
ponto de compensação
respiratória por 20 min;
Gmáx = grupo de exercício submetido a teste
incremental máximo;
LV60min = grupo de exercício realizado no limiar
ventilatório por 60 min;
IMC = índice de massa
corporal;
VO2pico = consumo pico
de oxigênio;
TI = teste incremental
máximo.
* estatisticamente diferente (p < 0,0001) dos
demais grupos.
Rev Bras Educ Fís Esporte, (São Paulo) 2014 Out-Dez; 28(4):535-44 • 539
Barros JF, et al.
No que se refere à comparação entre as concentrações
de serotonina e triptofano, não foram observadas diferenças estatisticamente significantes (p > 0,05) intragrupos
(pré e pós), bem como entre grupos (GC, LV90, LV,
Dados expressos em média e (±) desvio padrão.
GC = grupo controle;
LV90 = grupo de exercício
realizado a 90% do limiar
ventilatório por 20 min;
LV = grupo de exercício
realizado no limiar ventilatório por 20 min;
PCR90 = grupo de exercício realizado a 90% do
ponto de compensação
respiratória por 20 min;
Gmáx = grupo de exercício submetido a teste
incremental máximo;
LV60min = grupo de exercício realizado no limiar
ventilatório por 60 min.
PCR90, Gmáx, LV60min), ou seja, o exercício agudo
realizado nas intensidades e volumes investigados parece
não interferir nas concentrações de serotonina e triptofano em mulheres idosas fisicamente ativas (TABELA 2).
TABELA 2 - Comparação das concentrações de serotonina e triptofano entre (GC, LV90, LV, PCR90, Gmáx e
LV60min) e intragrupos (pré-pós).
GC
(n = 8)
LV90
(n = 8)
LV
(n = 8)
PCR90
(n = 8)
Gmáx
(n = 8)
LV60min
(n = 9)
Pré
Pós
Pré
Pós
Pré
Pós
Pré
Pós
Pré
Pós
Pré
Pós
Loga Serotonina
(ng∙ml-1)
2,08
(0,08)
2,10
(0,14)
2,13
(0,15)
2,10
(0,10)
2,10
(0,16)
2,05
(0,15)
2,19
(0,09)
2,15
(0,13)
2,28
(0,09)
2,23
(0,10)
2,05
(0,08)
2,06
(0,09)
Loga Triptofano
(ng∙ml-1)
1,72
(0,11)
1,71
(0,19)
1,70
(0,34)
1,69
(0,37)
1,58
(0,21)
1,66
(0,34)
1,54
(0,12)
1,58
(0,21)
1,71
(0,22)
1,56
(0,27)
1,76
(0,18)
1,80
(0,21)
Discussão
Apesar de estudos12-14 apontarem o exercício físico,
tanto agudo como crônico, como um interessante
método alternativo para aumentar as concentrações
de serotonina e seu precursor (triptofano), não é do
nosso conhecimento estudos que tenham investigado
os efeitos de diferentes intensidades e volumes de
exercício aeróbio agudo sobre as concentrações de
serotonina e triptofano em mulheres idosas, mesmo sendo essa população (idosos) frequentemente
atingida por depressão9-11 e, conhecidamente essa
desordem estar associada às concentrações do neurotransmissor serotonina e seu precursor4-6, o que
por si, justifica a presente investigação.
Os resultados da presente investigação indicam
que o exercício físico aeróbio agudo, parece não aumentar as concentrações de serotonina e triptofano
em mulheres idosas, independente da intensidade e
volume em que o exercício é realizado. O que está
parcialmente de acordo com os achados de Chaouloff et al.26-27, que não evidenciaram aumentos nas
concentrações de serotonina em ratos fisicamente
treinados27 e não treinados26, submetidos a duas
horas de exercício em esteira realizado em velocidade
constante de 20 m∙min-1.
Entretanto, no que se refere aos dados de triptofano, Chaouloff et al.26-27, demonstraram haver um
aumento significativo após serem submetidos à sessão
de exercício acima mencionada. Tal fato pode ser em
parte explicado pelo volume do exercício realizado,
uma vez que no presente estudo, as sessões de exercício apresentaram volume de apenas 20 e 60 minutos,
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diferentemente dos estudos de Chaouloff et al.26-27,
em que o exercício foi realizado por um período de 120
minutos, ou seja, o dobro de tempo do maior volume
de exercício testado na presente investigação.
O fato do presente estudo não ter evidenciado
diferenças (p > 0,05) nas concentrações de triptofano
e serotonina após as sessões de exercício pode realmente ser em parte explicado pelo gasto energético,
que está intimamente relacionado à intensidade e
especialmente do volume de exercício, que, no caso
do presente estudo, parece ter sido demasiadamente
baixo. O exercício prolongado favorece o aumento de
ácidos graxos livres, e, como os ácidos graxos têm uma
maior afinidade pela albumina (proteína transportadora) do que o triptofano, isto pode atenuar o grande
aumento normal da razão triptofano/aminoácidos de
cadeia ramificada (BCAAs) que se espera durante um
exercício prolongado28. Contudo, devido às sessões de
exercício do presente estudo apresentar um volume
relativamente baixo, a resposta de aumento dos ácidos
graxos mencionada acima, pode ter sido impedida.
Desta forma, torna-se aceitável inferir que as
intensidades e, especialmente os volumes aqui investigados, não foram suficientes em induzir alterações
nas concentrações de triptofano e serotonina. Vale
ressaltar que os volumes testados no presente estudo
(12,1 ± 1,2; 20 e 60 minutos) partiu da curiosidade
cientifica de se investigar diferentes volumes de exercício daqueles frequentemente testados (120 minutos).
Ademais, o fato de serem mulheres fisicamente
ativas também pode ter afetado as respostas de
Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício
triptofano e, por conseguinte, de serotonina, frente
à realização de exercício. Strachan e Maughan29,
ao comparar a densidade do transportador de serotonina na membrana de plaquetas entre indivíduos
treinados (“endurance”) e sedentários, demonstrou
que indivíduos aerobiamente treinados possuem
uma maior densidade do transportador de serotonina na membrana de plaquetas do que seus pares
sedentários, e que isto está inversamente relacionado
com a concentração circulante do seu precursor, o
triptofano. Em outras palavras, maior densidade
do transportador de serotonina na membrana de
plaquetas, menor concentração de triptofano.
Do mesmo modo, Jakeman et al.30, ao compararem a atividade serotoninérgica por meio da
Prolactina entre indivíduos aerobiamente treinados
(atletas de endurance) e não treinados, demonstraram que indivíduos treinados apresentam um pico
de Prolactina (486 ± 208 mU l-1) estatisticamente
inferior (p = 0,031) em comparação aos sujeitos não
treinados (1000 ± 385 mU l-1). O que em parte
pode explicar a não ocorrência de aumento do triptofano e, presumivelmente, da síntese de serotonina
no presente estudo. Todavia, vale ressaltar que não
há relatos na literatura de estudos que tenham investigado os efeitos de diferentes intensidades e volumes
sobre as concentrações de triptofano e serotonina
em mulheres idosas, muito menos em mulheres
idosas fisicamente ativas. O que por si, justifica a
presente investigação, pois, independente do estado
de treinamento (sedentário ou ativo), a literatura,
até o presente momento, não disponibiliza nenhum
estudo com a população investigada.
Por outro lado, Strachan e Maughan31, ao compararem a atividade serotoninérgica entre indivíduos
treinados (“endurance”) e sedentários, frente a um
desafio não específico (resposta da administração
oral de 30 mg do liberador de serotonina), não
evidenciaram diferenças significativas (p = 0,81) nas
concentrações de Prolactina entre os grupos (treinados e não treinados), sugerindo que o treinamento
físico pode não alterar o sistema serotoninérgico.
Outro aspecto que pode ter impedido a alteração
nas concentrações de triptofano e serotonina, é o
tempo de realização das coletas de sangue venoso. Não
obstante, Park et al.32, ao avaliarem os efeitos de uma
sessão de exercício aeróbio agudo exaustivo sobre a cinética de triptofano, BCAAs, razão triptofano/BCAAs
e ácidos graxos livres entre diferentes genótipos do gene
da serotonina (SS, LL e LS) em 40 estudantes da Coréia, não evidenciaram diferenças nas concentrações de
triptofano e razão triptofano/BCAAs entre os períodos
pré, imediatamente após o exercício, 30 minutos após
e 24 horas após. Desta maneira, consideramos que
o melhor momento para a realização da coleta foi o
previamente estabelecido, ou seja, imediatamente após,
e nenhuma outra coleta suplementar, evitando assim,
desconfortos adicionais desnecessários relacionadas às
coletas de sangue venoso.
Quanto aos declínios visuais, porém não significativos (p > 0,05) das concentrações plasmáticas de
triptofano e de serotonina, estes resultados podem
estar em parte relacionados com o aumento da atividade da enzima triptofano pirolase, responsável
pela atenuação das concentrações do triptofano,
acionada por possível aumento da adrenalina e do
cortisol em resposta ao exercício físico, especialmente aqueles de alta intensidade (adrenalina) e longa
duração (cortisol), bem como também pode estar
associado ao nível de estresse psicológico que esse
tipo de protocolo pode induzir33.
Embora tratar-se de um estudo original, o
mesmo apresenta limitações, uma delas foi não
ter submetido os mesmos indivíduos as diferentes
intensidades e volumes de exercício aqui investigados, o que poderia aumentar a validade interna do
experimento. Tal fato pode ser em parte explicado
pelo fato da presente investigação fazer parte de um
grande projeto longitudinal que avaliou os efeitos de
diferentes intensidades e volumes de exercício sobre
marcadores bioquímicos e moleculares na população em questão, impossibilitando que os mesmos
indivíduos realizassem todas as sessões de exercício.
Adicionalmente, a refeição padrão, também pode
ter afetado, ainda que minimamente, os resultados
da presente investigação, uma vez que, refeições ricas
em aminoácidos e carboidratos, podem afetar significativamente as concentrações de triptofano e, por
conseguinte, de serotonina34-35. Contudo, vale ressaltar que as refeições padrão oferecidas eram de baixo
índice glicêmico (IG = 33,8) e pobre em BCAAs.
Reforçando que a refeição oferecida pode não
ter afetado sobremaneira os resultados da presente
investigação, Lyons e Truswell34, demonstrou que
a administração de refeições com carboidratos de alto
índice glicêmico em repouso, ou seja, sem exercício
físico, induzem um aumento da razão triptofano/
BCAAs (ex: leucina, isoleucina, valina)28,36 em comparação àquelas refeições com baixo índice glicêmico,
sendo esta (baixo índice glicêmico), a refeição oferecida as participantes do presente estudo. O possível
mecanismo para isso ocorrer, parece ser devido a uma
ação direta da insulina, que promove uma captação
seletiva de BCAAs pelo músculo esquelético35. Desta
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Barros JF, et al.
maneira, o aumento dessa razão, pode favorecer uma
maior entrada de triptofano no cérebro, que por sua
vez, pode aumentar a síntese de serotonina28,37.
Diante do exposto, no presente estudo, durante o
período de repouso, ou seja, pré-exercício, a administração da refeição parece não ter influenciado nos valores
de triptofano e, por conseguinte de serotonina, tendo
em vista a refeição apresentar um baixo índice glicêmico
(IG = 33,8), com reduzida elevação da insulina em
comparação com a refeição de alto índice glicêmico.
Por outro lado, durante o exercício físico, especialmente submáximo, caso da maioria das sessões de
exercício físico realizadas no presente estudo (LV, LV90,
PCR90 e LV60min), administração de carboidratos,
ainda que de baixo índice glicêmico, pode modular as
concentrações de triptofano e serotonina, na medida
em que, o grande aumento na circulação de ácidos graxos que é observada durante o exercício submáximo e
prolongado, parece ser, ao menos em parte, bloqueados
pela ingestão de carboidratos28. E, como os ácidos graxos têm uma maior afinidade pela albumina do que o
triptofano, ligado frouxamente, isto iria atenuar o grande aumento normal da razão triptofano/BCAAs que se
espera durante um exercício prolongado28. No entanto,
como mencionado anteriormente, como as sessões de
exercício do presente estudo apresentam um volume
relativamente baixo, a refeição padrão de baixo índice
glicêmico pode não ter afetado sobremaneira as variáveis
em questão, uma vez que a resposta acima mencionada
ocorre em resposta do exercício prolongado.
No que se refere à ingestão de BCAAs, está pode
reduzir a razão triptofano/BCAAs e, presumivelmente,
a síntese de serotonina, devido à diminuição do transporte através da barreira hematoencefálica. Como os
BCAAs competem com o triptofano pelo mesmo sitio
de transporte através da barreira hematoencefálica,
uma redução desta razão, pode, por sua vez, diminuir
a quantidade de triptofano dentro do cérebro, limitando assim, a síntese de serotonina28,38. Entretanto,
como previamente mencionado, a refeição padrão
aqui oferecida continha baixas quantidades de BCAAs.
Dado os argumentos acima, torna-se crível assumir
que o desjejum oferecido pode não ter influenciado
de maneira importante as concentrações de triptofano
e, por conseguinte, serotonina no presente estudo, na
medida em que, a refeição padrão oferecida às voluntárias era de baixo índice glicêmico e pobre em alimentos
que contem BCAAs (alimentos à base de soja, carnes
e peixes, leguminosas, produtos lácteos e ovos).
Todavia, muito embora o presente estudo apresente limitações, é valido destacar que não é do nosso
conhecimento estudos que tenham investigado os
efeitos de diferentes intensidades e volumes de exercício aeróbio sobre as concentrações de triptofano e
serotonina em mulheres idosas.
Em conclusão, sessões agudas de exercícios físicos
de natureza aeróbia, com duração de 20 ou 60 minutos, não apresentaram aumentos nas concentrações de serotonina e triptofano em mulheres idosas
fisicamente ativas.
Abstract
Acute effects of different intensities and amounts of aerobic exercise on the concentrations of tryptophan
and serotonin in physically active elderly women
Aging causes a decrease in the concentration of serotonin, which in turn, can produce abnormalities of behavior
as aggression, insomnia, suicidal or criminal behavior and loss of sexual desire. However, studies show that
aerobic exercise seems to increase acutely the concentrations of tryptophan and serotonin. Furthermore, there
are no reports of studies that have investigated the effects of different intensities and volumes of aerobic
exercise on the concentrations of tryptophan and serotonin in older women physically active. The aim of
this study was to determine the acute effects of different intensities and volumes of aerobic exercise on the
levels of tryptophan and serotonin in older women. For this, 49 older women (aged 60 to 75 years) physically
active were divided into six groups: being a control group (CG, n = 8) and five experimental groups: 1) aerobic
exercise performed at 90% of ventilatory threshold (VT90, n = 8); 2) intensity exercise performed at ventilatory
threshold (VT, n = 8); 3) intensity exercise performed on 90% of the respiratory compensation point (RCP90,
n = 8), each with lasting 20 min; 4) maximal incremental test (MIT, n = 8); and 5) exercise held in ventilatory threshold intensity with lasting 60 min (VT60min, n = 9). Before and after completion of the exercise
sessions, venous blood samples were collected to quantify the levels of tryptophan and serotonin. There were
no differences (p > 0.05) between and within groups in the concentrations of serotonin and tryptophan. In
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Efeitos agudos de diferentes intensidades e volumes de exercício
conclusion, acute bouts of aerobic exercise performed at different intensities and volumes did not result in
significant changes in the concentrations of serotonin and tryptophan in older women.
KEY WORDS: Aging; Neurotransmitter; Health of the elderly; Biological markers; Physical exercise.
Notas
Jônatas de França Barros é docente do Programa de Pós-graduação em Educação Física da Universidade Federal do
Rio Grande do Norte.
Marcelo Magalhães Sales é discente do Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Educação Física da Universidade
Católica de Brasília.
Rodrigo Alberto Vieira Browne é discente do Programa de Pós-graduação em Educação Física da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte.
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Agradecimentos
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela concessão de bolsas de estudo em nível
de mestrado e doutorado.
ENDEREÇO
Rodrigo Alberto Vieira Browne
Programa de Pós-graduação em Educação Física
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Av. Senador Salgado Filho, 3000
59078-970 - Natal - RN - BRASIL
e-mail: rodrigodenatal@gmail.com
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Recebido para publicação: 15/09/2013
1a. Revisão: 11/03/2014
Aceito: 10/06/2014