Metabolismo do glicogênio muscular durante o exercício físico: mecanismos de regulação / Muscle glycogen metabolism during exercise: mechanism of regulation

RESUMO

Uma série de estudos tem sido realizada para compreensão do metabolismo de glicogênio muscular durante o exercício. Estudos clássicos apontaram uma associação entre as reservas iniciais de glicogênio muscular e o tempo de sustentação do esforço. O glicogênio muscular diminui de forma semi-logarítmica em função do tempo, mas a concentração desse substrato não chega a zero, o que sugere a participação de outros mecanismos de fadiga na interrupção do exercício prolongado. Nesse tipo de atividade, a depleção de glicogênio, primeiro, ocorre nas fibras de contração lenta, seguida pela depleção nas de contração rápida. A diminuição na taxa de utilização de glicogênio muscular está sincronicamente ligada ao aumento no metabolismo de gordura, mas o mecanismo fisiológico é pouco compreendido. Estudos recentes sugerem que uma diminuição da insulina durante o exercício limitaria o transporte de glicose pela membrana plasmática, causando um aumento no consumo de ácidos graxos. Alguns estudos têm demonstrado, também, que a própria estrutura do glicogênio muscular pode controlar a entrada de ácidos graxos livres na célula, via proteína quinase. Fisicamente, a molécula de glicogênio se apresenta de duas formas, uma com estrutura molecular menor (aproximadamente, 4,10(5) Da, Proglicogênio) e outra maior (aproximadamente, 10(7) Da, Macroglicogênio). Aparentemente, a forma Proglicogênio é metabolicamente mais ativa no exercício e a Macroglicogênio mais suscetível a aumentar com dietas de supercompensação. Maior concentração de hipoxantinas e amônia no exercício com depleção de glicogênio muscular também foi relatada, mas estudos com melhor controle da intensidade do esforço podem ajudar a elucidar essa questão.

ABSTRACT

A large number of studies have been conducted to understand muscle glycogen metabolism during exercise. Classical studies demonstrated a relationship between the pre-exercise muscle glycogen content and duration of exercise. Muscle glycogen declines in a semilogarithmic manner in function of time, but glycogen concentration does not reach zero, which suggests that other fatigue mechanisms participate in the interruption of prolonged exercise. In this type of activity, glycogen depletion occurs first in slow twitch fibers followed by fast twitch fibers. The decrease in the rate of muscle glycogen utilization is synchronized with an increased rate of fat uptake, but the physiological mechanism is not well understood. Recent studies suggest that the decline of insulin during exercise could be a limiting factor of glucose transport through the plasma membrane, which increases the uptake of fatty acids. Others studies have also demonstrated that the structure of muscle glycogen itself can regulate the cellular uptake of free fatty acids via protein kinase. Physically, the glycogen molecule has two forms, one with a smaller molecular structure (approximately 4.10(5) Da, proglycogen) and another one with a larger molecular structure (approximately 10(7) Da, macroglycogen). Apparently, the proglycogen form is more metabolically active during exercise and the macroglycogen form is more susceptible to increase with supercompensation diets. Higher concentrations of hypoxanthines and ammonia during exercise with muscle glycogen depletion have been reported, but studies that control exercise intensity better are necessary to help shed light on this issue.