Suplementação Aguda de Nitrato em Ciclistas

Trabalhos recentes em humanos sugerem que o aumento da biodisponibilidade de óxido nítrico (NO) pode induzir alterações fisiológicas além dos efeitos hemodinâmicos bem conhecidos (Dejam, Hunter et al. 2004; Webb, Patel et al. 2008). O NO desempenha um papel fundamental na regulação do fluxo sanguíneo, contratilidade muscular, diferenciação de miócitos, glicose e homeostase do cálcio (Dejam, Hunter et al. 2004). Dentro do corpo humano, o nitrato exógeno (NO3-) que tem uma meia-vida de 6-7 horas (h) (Lundberg, Weitzberg et al. 2008) é reduzido a nitrito bioativo (NO2-) por bactérias anaeróbias facultativas na saliva e ainda para NO através de várias vias (Duncan, Dougall et al. 1995; Zhang, Naughton et al. 1998). Vários grupos (Larsen, Weitzberg et al. 2007; Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Larsen, Weitzberg et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011 ) investigaram se o fornecimento de nitrato na dieta afeta os parâmetros metabólicos ou circulatórios durante o exercício in vivo em humanos. A ingestão oral de nitrato de sódio (0,1 mmol•kg-1•d-1) por 2-3 dias (d) demonstrou reduzir significativamente o consumo pulmonar de oxigênio (VO2) durante o exercício de ciclismo submáximo em ambos os destreinados (Larsen, Weitzberg et al . 2010) e homens treinados (Larsen, Weitzberg et al. 2007). Como o uso de nitrato de sódio é regulamentado na maioria dos países, os pesquisadores começaram a examinar o impacto da ingestão de alimentos ricos em nitrato, como suco de beterraba, na resposta fisiológica ao exercício (Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011).

Trabalhos recentes de Jones e colegas demonstraram que a ingestão de 0,5 L de suco de beterraba por dia durante 6 dias reduz o consumo pulmonar de oxigênio durante o exercício submáximo (Bailey, Fulford et al. 2009; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011) e reduz o custo ATP da produção de força muscular sugerindo uma maior eficiência contrátil (Bailey, Winyard et al. 2010). Essa melhora na eficiência do exercício foi evidente agudamente (2,5 h) após a ingestão de um único bolus de 0,5 L de beterraba e persistiu por 15 dias quando a suplementação foi continuada (Vanhatalo, Bailey et al. 2010). Embora se suponha que o ingrediente ativo da beterraba seja o nitrato, a beterraba é rica em vários outros compostos potencialmente metabolicamente ativos (p. polifenóis). Para confirmar se os benefícios cardiovasculares e fisiológicos propostos do suco de beterraba são exclusivamente atribuíveis ao seu alto teor de NO3, Jones e colegas testaram o suco de beterraba em relação ao suco de beterraba sem nitrato. Eles verificaram suas descobertas anteriores (Bailey, Fulford et al. 2009) demonstrando um custo reduzido de O2 do exercício submáximo após a ingestão de 0,5 L de suco de beterraba por 6 dias quando comparado com o suco sem nitrato (Lansley, Winyard et al. 2011) .

A partir das melhorias propostas na eficiência metabólica, foi sugerido que a suplementação de nitrato (0,5 L•d-1; ~5,1-11,2 mmol NO3- •d-1) pode aumentar a tolerância ao exercício ou o tempo até a fadiga quando o exercício é realizado em cargas de trabalho mais altas (Bailey, Fulford et al. 2009; Bailey, Winyard et al. 2010; Vanhatalo, Bailey et al. 2010; Lansley, Winyard et al. 2011). O último sugere que a ingestão de nitrato inorgânico pode atuar como um forte auxílio ergogênico. Recentemente, testamos as potenciais propriedades ergogênicas do nitrato usando um estudo mais prático, baseado no desempenho, que simulou a competição atlética em uma população treinada (Cermak, Gibala et al. 2011). Demonstramos que após 6 d de suplementação dietética de nitrato na forma de suco de beterraba concentrado (140 mL•d-1; ~4 mmol NO3- •d-1), o VO2 médio foi menor durante o exercício submáximo e o desempenho em contra-relógio de 10 km melhorou em ciclistas treinados (Cermak, Gibala et al. 2011). No entanto, a dosagem mínima e a duração da suplementação de nitrato necessária para provocar esses efeitos de desempenho permanecem amplamente desconhecidas. Embora o tempo até a exaustão não seja uma medida de desempenho muito prática, foram observadas melhorias em tais testes de desempenho após apenas 4 dias de suplementação dietética de nitrato (0,5 L•d-1; ~6,2 mmol•d-1 NO3-). Além disso, mesmo uma única dose de nitrato (~5,2 mmol NO3-) demonstrou diminuir os valores médios de VO2 medidos 2,5 h após a ingestão de 0,5 L de suco de beterraba (Vanhatalo, Bailey et al. 2010). Se uma melhora semelhante no desempenho contra-relógio também seria observada após um período de suplementação mais curto é atualmente desconhecido. Portanto, o presente estudo tem como objetivo investigar se uma única dose de nitrato dietético (140 mL; ~8 mmol NO3-) ingerida 3 h antes do início do exercício melhorará o desempenho em contra-relógio em ciclistas treinados.

Além disso, a ingestão de nitrato inorgânico (suco de beterraba) também demonstrou melhorar o tempo para dor de claudicação durante a caminhada em pacientes com doença arterial periférica (Kenjale, Ham et al. 2011) e triglicerídeos plasmáticos mais baixos em pacientes com risco de doença cardiovascular (Zand, Lanza et al. 2011), fornecendo evidências para a ingestão de nitrato inorgânico para melhorar a vasodilatação/perfusão. Ainda não se sabe se uma ingestão em bolo de nitrato também influenciaria a perfusão de nutrientes após a ingestão de uma pequena refeição. Portanto, como objetivo secundário, queremos investigar a resposta dos metabólitos plasmáticos, além das concentrações de nitrato e nitrito após a suplementação de nitrato e subsequente ingestão de refeições.

1. OBJETIVOS O objetivo principal será identificar se uma ingestão em bolo (140 mL) de nitrato dietético (~8 mmol NO3-) na forma de suco de beterraba concentrado aumentará agudamente o desempenho do contra-relógio em comparação com um placebo sem nitrato (140 mL ; ~0,0047 mmol NO3-). Um objetivo secundário será medir amostras de sangue após a ingestão de nitrato e refeição para avaliar quaisquer alterações na concentração de nitrato, nitrito, glicose, insulina, lactato e ácidos graxos livres. Neste objetivo secundário, estamos mais interessados ​​em determinar se a suplementação de nitrato altera os metabólitos sanguíneos (glicose, insulina, lactato, ácidos graxos livres) após 1) ingestão de refeição e 2) período de recuperação pós-exercício imediato em comparação com o placebo. Testaremos a hipótese de que uma dose única (140 mL; ~8 mmol NO3-) de suplementação dietética de nitrato (suco de beterraba) ingerida 3 h antes do exercício melhorará o desempenho do contra-relógio em ciclistas treinados em comparação com o placebo com depleção de nitrato.
2. DESENHO DO ESTUDO (Protocolo) Após a avaliação da capacidade aeróbica (teste de exercício ciclístico passo a passo até a exaustão) e teste de familiarização, os sujeitos serão randomizados de forma duplo-cega para a ordem de tratamento de ingestão em bolus de nitrato (suco de beterraba) e placebo (suco de beterraba sem nitrato). Para os dois ensaios experimentais, os indivíduos se apresentarão ao laboratório às 8h00 para a inserção do cateter de sangue em uma veia antecubital. Os indivíduos serão então solicitados a consumir 140 mL de nitrato concentrado de suco de beterraba ou suco concentrado de beterraba sem nitrato (placebo). Após o consumo da bebida, os indivíduos receberão um café da manhã padronizado e descansarão no laboratório por 2,5 h antes de serem pesados ​​e equipados com um monitor de freqüência cardíaca para o início do contra-relógio (3 h após a ingestão do tratamento bebida). Amostras de sangue serão coletadas nos tempos 0 min (antes da ingestão da bebida), 30, 60, 90, 120, 150, 180 min (início do contra-relógio). Mais duas amostras de sangue serão coletadas imediatamente após e 30 minutos após o contra-relógio (Figura 1). A amostragem ocorrerá a cada 30 minutos com base em pesquisas anteriores que examinam os metabólitos sanguíneos após a ingestão de uma refeição ou uma carga oral de glicose (van Dijk, Manders et al. 2011) e concentrações de nitrato/nitrito (Webb, Patel et al. 2008). As duas últimas amostras de sangue ocorrerão imediatamente após o contra-relógio e 30 minutos no período de recuperação para avaliar quaisquer alterações nos metabólitos e nas concentrações de nitrato/nitrito do exercício e durante o período de recuperação de curto prazo.

Para avaliar o desempenho contra-relógio, os sujeitos serão instruídos a realizar uma determinada quantidade de trabalho no menor tempo possível. O trabalho total a ser realizado será calculado de acordo com a equação de Jeukendrup, Saris, Brouns e Kester (Jeukendrup, Saris et al. 1996), adaptada pelo nosso laboratório (Beelen, Berghuis et al. 2009):

Quantidade total de trabalho = 0,60 • Wmáx • 3.600

onde Wmax é a capacidade máxima de carga de trabalho determinada durante a Visita 1 e 3.600 é a duração em segundos (equivalente a 1 hora). O ergômetro será configurado no modo linear para obter 60% Wmáx quando os indivíduos pedalarem em sua cadência preferida determinada durante a Visita 1. O ergômetro será conectado a um computador que calculará e exibirá a quantidade total de trabalho realizado. Os sujeitos não receberão feedback verbal ou fisiológico durante o contra-relógio. As únicas informações que os sujeitos receberão são a quantidade absoluta de trabalho realizado e a porcentagem do trabalho total realizado em relação à quantidade definida de trabalho que precisa ser concluída. Um ventilador será colocado 1 metro atrás de cada participante para fornecer resfriamento e circulação de ar durante as provas. A frequência cardíaca (Polar, Finlândia) será registrada continuamente durante o teste. Este tipo de contra-relógio foi validado e usado antes em nosso laboratório (Beelen, Berghuis et al. 2009), para uma visão geral dos estudos de validação, consulte (Currell e Jeukendrup 2008). Exemplos de coeficientes de variação em ensaios semelhantes são 1,1 (Palmer, Dennis et al. 1996), 0,7 (Smith, Davison et al. 2001) e 0,9 (Laursen, Shing et al. 2003). A água será fornecida ad libitum durante as visitas 1 e 2. No entanto, a água consumida durante a visita 2 (ensaio de familiarização) será medida e repetida para as visitas 3 e 4 (ensaios de exercício).