Novas pesquisas transformaram a compreensão do lactato de um produto residual percebido em uma fonte de energia vital que ajuda a regular os níveis de glicose e abastece o corpo durante a atividade física e o descanso, desmascarando velhos mitos sobre o seu papel na fadiga muscular.
A investigação desafia a crença comum entre atletas e médicos de que níveis elevados de lactato são prejudiciais.
Quando estudante competindo no atletismo na sua escola secundária em Parlier, Robert Leija estava obcecado em como melhorar o seu desempenho e, em particular, prevenir a acumulação de ácido láctico. ácido em seus músculos durante o treinamento. Como muitos atletas, ele culpou o cansaço pelo desempenho e as dores musculares que sentiu após treinos intensos.
Mas, como estudante de cinesiologia na Fresno State, ele recebeu um livro esgotado que lhe dizia que havia entendido tudo errado. O lactato não era um sinal de perigo de que os atletas tivessem esgotado o suprimento de oxigênio do corpo, mas provavelmente um produto normal da atividade metabólica necessária para abastecer os músculos durante o exercício prolongado.
Agora, como estudante de pós-graduação na Universidade da Califórnia, Berkeley, laboratório do cientista que escreveu esse livro, George Brooks, sua pesquisa está fornecendo uma imagem muito mais clara do papel do lactato no corpo, refutando ainda mais a noção de que o lactato é um sinal de privação de oxigênio nos músculos.
Em artigo publicado em fevereiro na revista Metabolismo da Natureza, Leija, Brooks e seus colegas mostraram conclusivamente que o lactato é produzido normalmente em humanos após a ingestão de carboidratos. O lactato entra rapidamente na corrente sanguínea, mesmo antes do aparecimento da glicose. Longe de ser um subproduto tóxico a ser eliminado durante exercícios intensos, a glicose da dieta é convertida tão rapidamente em lactato que substitui ou compartilha o faturamento superior com a glicose como os dois principais transportadores de energia de carbono no corpo.
Um voluntário é monitorado após receber uma grande dose de glicose para determinar quão bem as pessoas mudam do metabolismo de gordura para carboidrato à medida que envelhecem. Nos testes na UC Berkeley, os indivíduos tiveram seu sangue monitorado quanto a lactato e glicose rotulados, foram submetidos a coletas de sangue periódicas e tiveram sua respiração monitorada quanto a oxigênio e dióxido de carbono. Crédito: Robert Leija, UC Berkeley
Os resultados mostram que a rápida conversão de glicose em lactato, começando inicialmente no intestino, é uma forma de o corpo lidar com uma dose repentina de carboidratos. Lactato, trabalhando com insulinaamortece o aparecimento de glicose dietética no sangue.
“Em vez de um grande aumento de glicose, temos um aumento de lactato e de glicose depois de comer”, disse Brooks, professor de biologia integrativa da UC Berkeley. “E quanto mais for convertido em lactato a partir da glicose, melhor será o controle da glicose. O lactato é um tampão de carboidratos.”
Brooks e seus colegas já haviam demonstrado que isso era verdade durante exercícios intensos. O novo estudo confirma que o lactato desempenha o mesmo papel durante a atividade normal sem exercício e no repouso.
“É uma evidência que mostra que o lactato não deve ser associado ao metabolismo anaeróbico – isto é, metabolismo limitado pelo oxigênio. É apenas uma resposta normal ao consumo de carboidratos ou ao exercício”, disse Leija. “No exercício, o lactato é utilizado como fonte de combustível dominante. É por isso que o lactato sanguíneo aumenta à medida que você se exercita um pouco mais. Não é que você esteja fazendo isso como um resíduo. Está entrando no sangue porque precisa ir para os tecidos que precisam dele para continuar seu desempenho fisiológico.”
Tolerância a glicose
O estudo foi realizado em 15 jovens adultos saudáveis e fisicamente ativos – oito mulheres e sete homens – como parte de um estudo maior financiado pelo NIH para determinar até que ponto as pessoas mudam do metabolismo de gorduras para carboidratos à medida que envelhecem. Os voluntários foram solicitados a jejuar durante a noite (12 horas) para esgotar seus estoques de carboidratos e glicogênio, de modo que obtivessem energia principalmente quebrando as gorduras em ácidos graxos e usando-os para alimentar funções corporais básicas.
Eles então beberam 75 gramas de glicose, um açúcar de rápida absorção, para estimular a transição do metabolismo dos ácidos graxos para o metabolismo dos carboidratos. Isto é semelhante ao teste de tolerância à glicose usado para diagnosticar diabetes e é comumente administrado a mulheres grávidas para rastrear diabetes gestacional.
O estudo de Brooks diferiu de estudos semelhantes anteriores porque ele e seus colegas, incluindo Leija, monitoraram de perto os níveis de lactato sanguíneo dos voluntários durante um período de duas horas após a ingestão de glicose e mediram periodicamente a proporção de oxigênio e dióxido de carbono em seus respiração, que indica a proporção de ácidos graxos versus carboidratos sendo queimados.
Para calcular a quantidade de lactato que entrou no sangue em comparação com a glicose, eles infundiram traçadores de lactato e glicose – lactato marcado com um isótopo estável e não radioativo, carbono-13, e glicose marcada com deutério – por 90 minutos antes para trazer os níveis de lactato e glicose marcados no sangue entre 1% e 2%. A diluição do lactato e da glicose marcados pela entrada de glicose dietética não marcada permitiu-lhes estabelecer a cinética, isto é, o aparecimento, desaparecimento e depuração do lactato e da glicose no sangue. A maioria desses experimentos mede a concentração estática do sangue venoso, o que fornece pouca informação sobre a cinética da glicose e do lactato.
A amostragem de sangue arterializado também foi fundamental para o sucesso do estudo, disse Leija. Isso permitiu aos pesquisadores ver o que aconteceu no intestino. Normalmente, uma veia do antebraço é usada para coletar amostras de sangue 30 minutos após um teste de glicose, mas essa amostragem produz resultados confusos.
Os pesquisadores descobriram que os voluntários começaram a converter a glicose da dieta em lactato antes mesmo de ela sair do intestino. Os níveis de lactato começaram a subir no sangue arterial apenas cinco minutos após a refeição, enquanto a glicose, muitas vezes considerada a moeda energética do corpo, só apareceu na corrente sanguínea 15 a 30 minutos após a ingestão de glicose.
“O primeiro carboidrato após uma refeição com glicose chega ao sangue como lactato porque é isso que as células intestinais fazem e porque a maior parte da glicose é capturada pelo fígado antes de ser liberada no sangue para os músculos, onde a glicose será convertida. lactato”, disse Brooks. “Pudemos ver isso por causa da depuração e oxidação do lactato e porque o carbono-13 do traçador de lactato apareceu na glicose no sangue. Isso mostra que o lactato é apenas uma importante rodovia energética para a distribuição de carboidratos – fluxo de energia de carbono.”
O ônibus de lactato
Brooks conduziu estudos em humanos e animais por mais de 50 anos para investigar o papel do lactato no corpo, cada estudo fornecendo mais evidências de que não é um subproduto tóxico do metabolismo anaeróbico limitado em oxigênio, o que não acontece no corpo humano, ele disse. Essa suposição, no entanto, influenciou a maneira como os atletas e os médicos encaram o lactato. Muitos médicos ainda consideram níveis elevados de lactato – muitas vezes chamado incorretamente de ácido láctico – no sangue como um sintoma de doença que precisa ser corrigido com oxigênio suplementar ou medicamentos.
“Medir o lactato é uma das principais atividades que os praticantes de medicina esportiva fazem. E agora entendemos o que está acontecendo”, disse Brooks. “Os atletas estão produzindo lactato o tempo todo e eliminando-o o tempo todo. E quando chegam ao ponto em que não conseguem eliminá-lo, principalmente por oxidação e transformação em glicose, sabemos que a pessoa não consegue persistir por muito tempo.
“Eu acho que isso é tão revolucionário. Mas é realmente confuso para as pessoas. O que era ruim agora é bom. Todos os livros estão errados.
Exceto o livro de Brooks, “Fisiologia do Exercício: Bioenergética Humana e Suas Aplicações”. Escrito originalmente em 1984 com Thomas Fahey, está agora em sua 5ª edição. Texto para o 6º a edição já está sendo carregada para o editor.
“Quando li o livro de 1984 do Dr. Brooks, foi um choque total para mim, para ser honesto”, disse Leija. “Sempre associei o ácido láctico a exercícios tão intensos que estava ficando sem oxigênio e não conseguia juntar nada em termos de fisiologia. Então começou a fazer muito mais sentido.”
Em seu livro, Brooks cunhou o termo “lançadeira de lactato” para descrever o ciclo de feedback metabólico do corpo no qual o lactato é o intermediário que sustenta a maioria, senão todos, os tecidos e órgãos.
Ele mostrou, por exemplo, que em muitos tecidos o lactato é preferido como combustível à glicose. Durante atividades intensas, as mitocôndrias musculares queimam-no preferencialmente e até interrompem o uso de glicose e ácidos graxos como combustível. Brooks usou rastreadores para mostrar que o músculo esquelético humano, o músculo cardíaco e o cérebro preferem o lactato à glicose como combustível e funcionam mais fortemente com lactato. O lactato também sinaliza ao tecido adiposo para parar de quebrar a gordura como combustível.
Uma lacuna nesses estudos foi o que acontece durante atividades normais sem exercício e repouso. O presente estudo preenche essa lacuna e apoia a ideia de que quando os níveis de lactato no sangue permanecem elevados, é um sinal de que algo está a perturbar o ciclo de transporte de lactato, e não que o próprio lactato esteja a prejudicar o corpo.
“É realmente informativo sobre diversas condições médicas”, disse Brooks. “Acho que o que é significativo no resultado atual é que não se trata apenas de uma questão muscular. Tudo começa com carboidratos dietéticos. Esta era uma peça que faltava no quebra-cabeça.”
O estudo recente faz parte do doutorado de Leija. tese, após a qual ele espera conduzir mais pesquisas sobre o papel metabólico do lactato.
“Desde antes da faculdade eu lia livros de fisiologia tentando melhorar meu treinamento e via todos esses termos científicos que eu meio que ignorei naquela época porque só estava procurando: Como posso ficar mais rápido? Como posso correr mais?” Leija disse. “Mas agora, nossa, acabou me ajudando indiretamente. Ainda hoje, acho que ainda há muito a ser descoberto sobre isso.”
Referência: “Fases de transporte de lactato pós-prandial entérico e sistêmico e fluxo de carbono de carboidratos na dieta em humanos” por Robert G. Leija, Casey C. Curl, Jose A. Arevalo, Adam D. Osmond, Justin J. Duong, Melvin J. Huie, Umesh Masharani e George A. Brooks, 22 de fevereiro de 2024, Metabolismo da Natureza.
DOI: 10.1038/s42255-024-00993-1
Outros co-autores do estudo são os estudantes de pós-graduação Casey Curl, Jose Arevalo, Adam Osmond e Justin Duong, Melvin Huie, MD, graduado pela UC Berkeley afiliado ao Laboratório de Fisiologia do Exercício da Brooks, e Umesh Masharani, MD, endocrinologista do UC San Francisco’s Centro de Diabetes.
