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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO CIÊNCIAS DA SAÚDE E
BIOLÓGICAS
Francisco de Assis Freire Júnior
EFEITOS DA SOBRECARGA DE POTÁSSIO NA
MODULAÇÃO CARDÍACA, BALANÇO HÍDRICO E
CAPACIDADE DE EXERCÍCIO NO CALOR
Petrolina-PE
2016
2
FRANCISCO DE ASSIS FREIRE JÚNIOR
EFEITOS DA SOBRECARGA DE POTÁSSIO NA
MODULAÇÃO CARDÍACA, BALANÇO HÍDRICO E
CAPACIDADE DE EXERCÍCIO NO CALOR
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Ciências da Saúde e Biológicas da Universidade Federal do Vale do São Francisco – UNIVASF, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências, com ênfase em Saúde, Sociedade e Ambiente.
Orientador: Prof. Orlando Laitano L. Neto
Co-orientadora: Prof.ª. Márcia Bento Moreira
Petrolina-PE
2016
3
Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema Integrado de Bibliotecas da UNIVASF. Bibliotecária: Luciana Souza Oliveira CRB5/1731
Freire Júnior, Francisco de Assis
F866e
Efeitos da sobrecarga de potássio na modulação cardíaca, balanço hídrico e capacidade de exercício no calor /Francisco de Assis Freire Júnior. -- Petrolina, 2016.
48 f.: il. ; 29 cm. Dissertação (Mestrado Ciências da Saúde e Biológicas) -
Universidade Federal do Vale do São Francisco, Campus Petrolina, Petrolina, PE, 2016.
Orientador: Prof. Dr. Orlando Laitano Lionello Neto. Banca Examinadora: Eduardo Miranda Dantas, Sérgio Rodrigues Moreira.
1. Balanço Hídrico. 2. Hidratação. 3. Potássio. I. Título. II.
Universidade Federal do Vale do São Francisco.
CDD 617.1027
4
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO CIÊNCIAS DA SAÚDE E
BIOLÓGICAS
FOLHA DE APROVAÇÃO
Francisco de Assis Freire Júnior
EFEITOS DA SOBRECARGA DE POTÁSSIO NA MODULAÇÃO CARDÍACA,
BALANÇO HÍDRICO E CAPACIDADE DE EXERCÍCIO NO CALOR
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação Ciências da Saúde e
Biológicas da Universidade Federal do Vale
do São Francisco – UNIVASF, como requisito
parcial para obtenção do título de Mestre em
Ciências, com ênfase em Saúde, Sociedade e
Ambiente.
Aprovada em ____ de ______________ de ________.
Banca Examinadora
_______________________________________ Orlando Laitano Lionello Neto, Dr. UNIVASF
___________________________________ Sérgio Rodrigues Moreira, Dr. UNIVASF
____________________________________ Eduardo Miranda Dantas, Dr. UNIVASF
5
Aos meus pais, esposa e filhos,
pelo carinho, incentivo e paciência.
6
AGRADECIMENTOS
Ao fim de mais um ciclo da vida acadêmica, gostaria de agradecer a quem foi
de fundamental importância para a realização deste trabalho.
A DEUS, por me conduzir por cominhos frutíferos e sempre perto de pessoas
do bem.
Aos meus pais pelo amor, carinho e orientação na minha educação.
À minha esposa Socorro Barros, pelo amor, companheirismo e dedicação.
Aos meus filhos Daniel e Davi, pela força revigorante nos momentos de fraqueza.
Aos meus irmãos Fátima e Frederico que, mesmo distantes, sempre me
incentivaram a alcançar meus objetivos. Ao meu irmão Fabiano (In memoriam), que
mesmo não estando mais presente entre nós, sempre pude sentir a sua energia
positiva perto de mim.
Ao meu orientador, Professor Orlando Laitano, por acreditar em mim e
oportunizar a vivência de experiências fundamentais ao meu engrandecimento
acadêmico, científico e, principalmente, como ser humano.
A todos os voluntários, pela colaboração, paciência e aplicação. Sem os
mesmos, seria impossível realizar este trabalho.
Ao GETEx, principalmente, Denise, Ana Angélica e Gabriel, pela imensurável
ajuda nas coletas e sobretudo, pela convivência diária onde desabafamos nossas
angústias e desilusões e comemoramos nossas conquistas e alegrias. Muito
obrigado!
Aos professores do Programa de Pós-Graduação Ciências da Saúde e
Biológicas, pela oportunidade da descoberta de novos horizontes na busca
incansável do conhecimento.
A todos os professores do Colegiado de Educação Física, em especial
Ferdinando Carvalho, por suas orientações e incentivos pessoais em conversas,
normalmente informais, as quais foram decisivas em muitas tomadas de decisões.
Ao pessoal do CEFIS Luciano, Natália, João Paulo e D. Rejane, pelo
acolhimento necessário para que eu tivesse tranquilidade na realização da pesquisa
dentro do Colegiado.
Ao pessoal dos serviços gerais, especialmente, Lurdinha e Socorro, por
deixar todos os ambientes sempre limpos e higienizados, como também, pela
simpatia e alegria em suas visitas ao laboratório.
7
Aos amigos e companheiros dos demais laboratórios Bruno, Clayton,
Conrado, Devan, Flavio, Laísla, Neco, Rayana, Sebastião, Thainã e Yngrid pelas
trocas de conhecimento e angústias, pelos momentos de descontração durante
almoços no RU e durante intervalos nas nossas atividades. Sucesso a todos.
8
RESUMO
A água de coco tem sido utilizada para hidratação em praticantes de atividade física por possuir carboidratos e eletrólitos. Essa composição auxilia nos desequilíbrios fisiológicos causados pelo exercício físico. No entanto a água de coco possui alta concentração de potássio [K+]. As implicações dessa elevada [K+] sobre o desempenho físico e o funcionamento cardíaco permanecem desconhecidas. O objetivo do presente estudo foi analisar os efeitos da hidratação com água de coco sobre a [K+] no plasma antes e após o exercício físico e possíveis alterações cardiológicas. Nove homens fisicamente ativos (26,4 ± 5,6 anos, 174,3 ± 8,1cm e 72,9 ± 11,9 kg) realizaram três visitas experimentais: hidratados com 10 mL/kg de água (A), bebida esportiva (BE) e água de coco (AC). Este volume foi dividido em sete porções e consumido uma hora antes do exercício. Amostras de sangue e urina foram obtidas antes da hidratação e após o exercício. A atividade elétrica cardíaca foi avaliada por meio de eletrocardiograma (ECG) antes da hidratação, 20 minutos após a hidratação e 20 minutos após o exercício físico. Foram verificadas entre os tempos pré e pós-exercício reduções na massa corporal, no volume plasmático, na gravidade específica da urina (GEU) nas três sessões e aumento da osmolalidade do sangue (3,9 mOsm/kg) apenas na sessão AC. A frequência cardíaca (FC) final ECGPOE e os intervalos QT (iQTc) apresentaram valores maiores em todas as sessões em relação à pré hidratação EGCPRH e pós hidratação ECGPOH.. Ocorreu redução na massa corporal devido à desidratação, no volume plasmático e na GEU referente reposição hídrica. O aumento da osmolalidade na sessão AC foi, provavelmente, decorrente da elevada osmolalidade da água de coco. A ação do sistema nervoso autônomo elevou os valores finais da FC e do iQTc e mostrou que a [K+] da AC não influenciou no funcionamento cardíaco. Palavras-chave: Balanço hídrico. Hidratação. Potássio.
9
ABSTRACT
Coconut water has been used for hydration in physically active because of its carbohydrate and electrolyte content. This composition helps in physiological imbalances caused by exercise. However, coconut water has a high concentration of potassium [K+]. The implications of this high [K+] on physical performance and heart function remain unknown. The aim of this study was to analyze the effects of hydration with coconut water on plasma [K+] before and after exercise and possible cardiac electrical abnormalities. Nine physically active men (26.4 ± 5.6 years, 174.3 ± 8,1cm and 72.9 ± 11.9 kg) performed three experimental visits: hydrated with 10 mL/kg of water (A), sports drink (BE) and coconut water (AC). This volume was divided into seven portions and was consumed one hour before exercise. Blood and urine were obtained before the hydration and after exercise. Cardiac electrical activity was evaluated by using an electrocardiogram (ECG) before hydration, 20 minutes after hydration and 20 minutes after exercise. We observed decreases in body weight, plasma volume, and urine specific gravity (USG) after exercise in all three sessions. There was an increase in blood osmolality (3.9 mOsm/kg) in the AC session only. Heart rate (HR), final ECGPOE, and QT intervals (iQTc) were higher in all sessions in relation to pre EGCPRH hydration and post-hydration ECGPOH. There was a reduction in body weight due to dehydration, plasma volume and the USG regarding fluid replacement. The osmolality of the increase in AC session was due to the high osmolality of coconut water. The action of the autonomic nervous system increased the final values of FC and iQTc and showed that the [K+] AC did not influence the heart function. Keywords: Water balance. Hydration. Potassium.
10
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1. Anatomia do coração e estruturas de geração e condução do
impulso elétrico.
22
Figura 2. Representação do traçado eletrocardiográfico. 22
Figura 3. Ilustração das fases do potencial de ação normal. 23
Figura 4. Layout das ações durante as sessões experimentais água (A),
bebida esportiva (BE) e água de coco (AC).
26
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Caracterização da amostra 30
Tabela 2. Composição das bebidas 30
Tabela 3. Quantidade de nutrientes ingeridos 31
Tabela 4. Resultados do tempo de exercício, volume de líquido ingerido,
volume de líquido excretado, massa corporal, volume plasmático,
potássio plasmático, gravidade específica da urina e
osmolalidade plasmática.
32
Tabela 5. Dados eletrocardiográficos 33
12
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
(A) Água
(AC) Água de coco
(BE) Bebida esportiva
(iQTc) Intervalo QT corrigido
[K+] Concentração de potássio
[Na+] Concentração de sódio
°C Graus Celsius
ACSM Colégio Americano de Medicina do Esporte
Ca++ Cálcio
CHO Carboidrato
Cl- Cloreto
ECG Eletrocardiograma
ECGPOE Eletrocardiograma pós-exercício
ECGPOH Eletrocardiograma pós-hidratação
EGCPRH Eletrocardiograma pré-hidratação
FC Frequência cardíaca
GEU Gravidade específica da urina
K+ Potássio
mEq Miliequivalentes
mOsm Miliosmoles
Na+ Sódio
NATA National Athletic Trainers’ Association
Pmax Potência máxima
QT Intervalo QT
UR Umidade relativa do ar
13
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 14
2 OBJETIVO 16
2.1 Objetivo geral 16
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 17
3.1 Exercício e desidratação 17
3.2 Soluções de hidratação e recomendações 18
3.3 Hidratação com água de coco 20
3.4 Regulação da atividade cardíaca 21
4 MATERIAIS E MÉTODOS 25
4.1 Desenho do estudo 25
4.2 Amostra 27
4.3 Sessões de exercício 27
4.3.1 Sessão preliminar 27
4.3.2 Sessões experimentais 28
4.4 Análise estatística 29
5 RESULTADOS 30
6 DISCUSSÃO 34
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS 37
REFERÊNCIAS 38
ANEXO A 44
ANEXO B 45
ANEXO C 47
ANEXO D 48
14
1 INTRODUÇÃO
A água de coco é o sumo natural contido no interior do coco, o fruto do
coqueiro, árvore típica de regiões tropicais. É rica em potássio, com poucas calorias,
muitos nutrientes e livre de gorduras (YONG et. al. 2009). Esse líquido vem sendo
usado no tratamento e prevenção da desidratação desde o século passado, quando
foi utilizado em situações de precariedade material através de infusão intravenosa
(EISEMAN, LOZANO e HAGER, 1954; IQBAL, 1976; CAMPBEL-FALK et. al., 2000).
A água de coco é usada como solução de hidratação devido a sua composição
eletrolítica semelhante ao líquido intracelular, com altas concentrações de cálcio,
magnésio e principalmente potássio, apresentando, porém, baixos valores de sódio
e cloreto (CAMPBELL-FALK et. al., 2000), apesar de ocorrer diferenças na
composição química desse líquido de acordo com a variedade e o estado de
maturação do coco entre outros fatores (YONG et. al., 2009).
Estudos recentes tem dado ênfase no consumo da água de coco como
alternativa para hidratação em praticantes de atividade física por possuir em sua
composição, eletrólitos responsáveis pela manutenção do equilíbrio hídrico corporal
(ISMAIL, SINGH e SIRISLNGHE, 2007; IDÁGARRA e ARAGON-VARGAS, 2010;
LAITANO et. al., 2014). No entanto, a elevada concentração de potássio [K+] da
água de coco pode acentuar os desequilíbrios fisiológicos decorrentes do estresse
proporcionado pelo exercício físico, e, portanto pode necessitar de atenção. Por
exemplo, o suor produzido durante o exercício apresenta baixa concentração de
potássio (~5 mEq/L) o que por si, não justificaria uma reposição deste eletrólito em
soluções de hidratação. Em função disso, a presença de potássio nas bebidas
esportivas comercialmente disponíveis no mercado é baixa ou inexistente.
Com o objetivo de verificar o impacto do consumo prévio de água de coco
sobre o desempenho físico subsequente no calor, Laitano et. al. (2014)
demonstraram que o consumo prévio de água de coco aumentou a capacidade de
exercício no calor em homens fisicamente ativos e promoveu maior retenção de
urina, indicando uma boa capacidade de hidratação da água de coco em
comparação com outros tipos de bebida. Uma possível explicação para a melhora
do desempenho e maior retenção hídrica com o consumo de água de coco pode
estar relacionada à maior presença de potássio na bebida e as consequentes
alterações sanguíneas que o consumo de uma solução rica em potássio, como a
15
água de coco, poderia causar. No entanto, os efeitos do consumo da água de coco
sobre as concentrações sanguíneas de K+ permanecem desconhecidas.
Outra possível implicação do consumo de bebida rica em potássio sobre a
resposta fisiológica em praticantes de exercício está relacionada ao miocárdio, uma
vez que concentrações plasmáticas de potássio acima de 5,0 mEq/L são associadas
a estados hipercalêmicos, os quais estão presentes em 3,3% de todos os pacientes
hospitalizados (DUNLAY e STEVENS, 2000). A hipercalemia promove aumento na
velocidade de repolarização, diminuição do potencial de repouso das células
cardíacas e bloqueio no nodo atrioventricular (OHMAE e RABKIN, 1981), podendo
evoluir para quadros de fibrilação ventricular e parada cardíaca (HOSKOTE, JOSHI
e GHOSH, 2008). A realização do eletrocardiograma (ECG) é fundamental para a
correta identificação dessas anormalidades, devido à especificidade entre as
alterações nos traçados eletrocardiográficos e as respectivas alterações (DITTRICH,
PAREDES, 1986).
Os impactos do consumo de uma solução contendo elevada concentração de
potássio [K+] sobre a resposta eletrocardiográfica ainda não foram realizados de
maneira sistemática. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar os
efeitos do consumo de água de coco antes do exercício físico e sua influência na
modulação cardíaca após o exercício físico, desempenho e balanço hídrico em
homens adultos saudáveis.
16
2 OBJETIVO
2.1 Objetivo geral
Determinar as alterações na concentração de potássio no plasma humano em
decorrência do consumo prévio de água de coco e sua influência na modulação
cardíaca, balanço hídrico e desempenho no exercício no calor.
17
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 Exercício e desidratação
O estudo dos efeitos da desidratação no organismo humano tem estado em
evidência desde o século passado quando, em um estudo pioneiro, Adolph & Dill
(1938) verificaram em sete homens submetidos à realização de exercícios físicos ao
ar livre e atividades laborais de rotina em clima desértico (35,3°C e 12% UR), uma
sudorese de 1.600 mL/h, produção de urina de 10 mL/h e um aumento de 3 a 6
vezes a ingestão diária de água.
A desidratação ocorre quando a quantidade de líquido ingerida é menor do
que a quantidade perdida (NOAKES, 2012), afetando o desempenho físico, cognitivo
e motor em diferentes esportes e atividades quando seus valores variam entre 2% e
6% (GRANDJEAN e GRANDJEAN, 2007; URDAMPILLETA e GÓMEZ-ZORITA,
2014), sobretudo quando essas atividades são desenvolvidas em ambientes quentes
e húmidos (MAUGHAN, 2003). Porém apenas 1,36% de déficit hídrico corporal foi
suficiente para influenciar o estado de humor de 25 mulheres, além de ter sido
associado ao surgimento de dor de cabeça e do estado de fadiga (ARMSTRONG et.
al., 2012), enquanto 1,64% foi responsável pelo aumento da atividade cerebral na
região frontoparietal de 10 jovens avaliados por meio de ressonância magnética
funcional por imagem. Essa região está associada ao decréscimo das funções
executivas como planejamento e processamento visuo-espacial (KEMPTON et. al.,
2011). Desequilíbrios dessa natureza podem ser verificados através de alterações
da massa corporal, concentrações de marcadores presentes nos fluidos corporais
(sangue, suor e urina), com o uso de técnicas invasivas e não invasivas
(SHIRREFFS, 2003).
Estudos sobre a influência da desidratação na realização de exercício físico
resistido verificaram que, à medida que o grau de hipoidratação se eleva,
desequilíbrios fisiológicos são desencadeados na mesma magnitude afetando as
respostas metabólicas e hormonais pós-exercício, promovendo aumento nas
concentrações séricas de cortisol e noradrenalina e redução da testosterona como
verificado por Judelson et. al., (2008) em indivíduos desidratados (2,5% e 5,0% da
massa corporal); bem como redução no volume plasmático, diminuição da
18
velocidade do sangue na artéria cerebral, além da redução na pressão arterial média
e acometimento de vertigem transitória (MORALEZ et. al. 2012).
Em praticantes de exercício físico prolongado em ambientes quentes e
húmidos a desidratação de 2% influencia negativamente o desempenho aeróbico e
cognitivo (SAWKA, MONTAIN, e LATZKA, 2001; CHEUVRONT, CARTER e
SAWKA, 2003), principalmente em virtude dos mecanismos termorregulatórios
responsáveis pela prevenção do aumento da temperatura corporal (hipertermia),
elevarem a taxa de sudorese dissipando para o meio ambiente o excesso de calor
produzido. Contudo, a elevada perda de líquido corporal em decorrência da
sudorese aumentada, aliada a uma baixa reposição hídrica promovem decréscimo
no fluxo sanguíneo para a pele dificultando a dissipação do calor (SAWKA e COYLE,
1999) impactando tanto na performance durante a prática de atividades físicas,
quanto na saúde (ACMS, 2007). Buscando atenuar os danos causados ao
organismo humano em decorrência da hipoidratação, instituições como o American
College of Sport Medicine – ACMS e National Athletic Training Association – NATA
orientam o consumo de líquidos na mesma proporção das perdas ocasionadas pela
sudorese, sendo necessária a reposição de eletrólitos se atividade exceder uma
hora.
3.2 Soluções de hidratação e recomendações
A indústria alimentícia tem investido no desenvolvimento e produção de
soluções de hidratação com foco em praticantes de exercício (ex.: bebidas
esportivas), com o objetivo de prevenir a desidratação, manter os estoques corporais
de carboidratos e repor os eletrólitos perdidos através da transpiração (COOMBES e
HAMILTON, 2000). Para atingir a esses objetivos, os líquidos devem possuir em
suas formulações concentrações específicas de eletrólitos (Sódio – Na+, Cloreto –
Cl- e Potássio – K+) e carboidrato (CHO), este último, com percentuais que variam de
6% a 8% para a manutenção da osmolalidade < 280 mOsm/Kg (MAUGHAN E
NOAKES, 1991) promovendo uma maior rapidez no esvaziamento gástrico, uma vez
que a osmolalidade das bebidas esportivas é afetada pelo tipo e concentração de
carboidrato usado, bem como pela concentração de eletrólitos (GISOLFI et al.,
1992).
19
Em estudo desenvolvido para avaliar o esvaziamento gástrico e a capacidade
de reidratação após exercício em cicloergômetro utilizando uma bebida com 2% de
carboidrato e outra com 10%. Clayton et. al. (2014) verificaram que a bebida com
maior valor osmolar promoveu uma maior diminuição no volume plasmático e menor
tempo no esvaziamento gástrico, o que refletiu negativamente em sua capacidade
de reidratação, enquanto que em um estudo similar Evans, Shirreffs e Maughan
(2009) perceberam que quando uma bebida com 10% de carboidrato teve sua
concentração de sódio equiparada às bebidas contendo 0% e 2% de CHO a sua
capacidade de hidratação foi mais efetiva do que as demais.
A dificuldade na promoção do esvaziamento gástrico utilizando uma bebida
com elevada concentração de carboidrato está associada aos mecanismos
utilizados na captação e transporte das moléculas de glicose. Esse processo é
realizado, em parte, pela proteína transportadora de glicose SGLT-1, presente no
epitélio do intestino delgado, a qual promove o transporte desse substrato energético
do lúmen para o enterócito acoplada a duas moléculas de Na+ contra um gradiente
de concentração utilizando ATPase-Na+/K+ localizado na membrana basolateral,
sendo liberada passivamente para a circulação (WRIGHT, MARTIN e TURK, 2003).
Porém, a efetividade do transporte de glicose via SGLT-1 só acontece quando a
concentração desse substrato no lúmen intestinal é menor do que a plasmática, ao
passo que na presença de elevadas concentrações de glicose, como após as
refeições, a sua velocidade de transporte é reduzida (TURK, MARTÍN, WRIGHT,
1994). Em decorrência disso, a utilização de bebidas com elevados valores na
osmolalidade promovem secreção de água para o lúmen intestinal objetivando o
equilíbrio osmótico e o restabelecimento da absorção de líquidos nesse
compartimento (LEIPER & MAUGHAN, 1986).
Órgãos reguladores como a National Athletic Training Association – NATA e o
American College of Sport Medicine – ACMS, periodicamente elaboram
posicionamentos sobre hidratação e consumo de líquidos durante o exercício. De
acordo com a NATA (2000), para um atleta garantir o estado de euidratação é
necessário o consumo de 500 a 600 mL de líquidos de 2 a 3 horas antes do início do
exercício, e 200 a 300 mL 10 a 20 minutos antes, mantendo esses últimos valores
de quantidade e intervalo de tempo, como alternativa de hidratação durante o
exercício físico. O ACMS (2007) recomenda a ingestão de líquido com valores entre
5 e 7 mL·Kg-1 quatro horas antes do exercício se o atleta estiver bem hidratado.
20
Havendo a necessidade de uma maior hidratação, recomenda-se acrescentar de 3 a
5 mL·Kg-1 duas horas antes do exercício; durante o exercício, recomenda-se
quantidade de líquidos entre 400 e 800 mL/h. Esses posicionamentos sugerem que
os líquidos utilizados durante o exercício contenham sódio, potássio e carboidratos
em sua formulação em valores que reponham os eletrólitos perdidos e forneçam
energia para a manutenção da intensidade do exercício respectivamente. Em
decorrência dessas orientações, estudos recentes vêm explorando o potencial da
água de coco como alternativa de hidratação devido às suas características físico-
químicas condizentes com as formulações de líquidos a serem utilizados para
hidratação (KHAN, REHMAN E KHAN, 2003; YOUNG et. al. 2009; PÉREZ-
IDÁRRAGA e ARAGÓN-VARGAS, 2014; LAITANO et. al. 2014;).
3.3 Hidratação com água de coco
O uso da água de coco na prevenção e manejo da desidratação durante o
exercício tem sido bastante estudado (SAAT et. al. 2002; ISMAIL, SINGH e
SIRISINGHE, 2007; PRADES et. al., 2011; KALMAN et. al., 2012; LAITANO et. al.
2014) em virtude de a mesma ser uma solução que apresenta características
semelhantes ao plasma humano. Por apresentar em sua composição elementos
como glicose, cálcio, magnésio, sódio e o potássio (KHAN, REHMAN E KHAN, 2003;
PETROIANU et al. 2004; YOUNG et al., 2009; PRADES et. al., 2011; ADEGOKE et.
al. 2012; SANTOS et. al., 2013), tem despertado o interesse de estudiosos em
verificar a sua utilização em áreas distintas como hidratação e manutenção da
performance (IDÁGARRA e ARAGON-VARGAS, 2010; KALMAN et. al., 2012,
LAITANO et al. 2014), proteção contra estresse oxidativo (MANNA, 2014), influência
na homeostase corporal (PUMMER, et. al., 2001), entre outras.
O potássio é o principal eletrólito presente no líquido intracelular,
apresentando, nesse compartimento, uma relação de 1/10 com o sódio, e de 1/28 no
líquido extracelular. No sangue, a concentração normal desse eletrólito varia entre
3,5 e 5 mEq/L (DUTRA-DE-OLIVEIRA e MARCHINI, 1998). O potássio é
responsável, juntamente com o sódio, pela manutenção do equilíbrio hídrico,
osmótico e ácido-base e atua na regulação da atividade neuromuscular (MAHAN e
ESCOTT-STUMP, 2005).
21
Desequilíbrios nas concentrações extracelulares do potássio podem
desencadear disfunções metabólicas na condução nervosa, influenciando o ritmo
cardíaco com a predisposição à arritmia cardíaca (BARBOSA & SZTAJNBOK, 1999),
entre outros problemas cardiológicos verificados por meio de alterações do
eletrocardiograma (ECG), podendo evoluir para uma parada cardíaca em diástole
(ÉVORA et. al.,1999). Checheritä et. al. (2011) observaram que valores 0,5 mEq/L
abaixo e 1,5 mEq/L acima dos quantitativos normais de potássio plasmático
apresentaram forte associação com o aparecimento de arritmia cardíaca em seus
pacientes.
Análises séricas realizadas em participantes de estudos relacionados ao uso
de água de coco no manejo e prevenção da desidratação durante o exercício físico
demonstram aumentos nas concentrações plasmáticas do potássio até 90min após
a reidratação dos indivíduos (SAAT et. al., 2002; ISMAIL, SINGH e SIRISINGHE,
2007). No entanto, as implicações fisiológicas desses valores durante e após a
atividade física são raramente discutidas de maneira criteriosa.
3.4 Regulação da atividade cardíaca O sistema cardiovascular é responsável pela manutenção das atividades
metabólicas de vários tecidos por meio da oferta de oxigênio e nutrientes a todas as
células do organismo, e remoção do dióxido de carbono proveniente do
metabolismo, entre outros subprodutos por meio do sangue. Anatomicamente, o
coração é dividido, no eixo longitudinal, em duas metades (direita e esquerda), cada
uma com um átrio e um ventrículo, além de ser composto por uma estrutura
denominada tecido excito-condutor, responsável pela geração e condução do
impulso nervoso, o qual compreende quatro estruturas interligadas: nodo sinusal,
nodo atrioventricular, feixe de His e fibras de Purkinje (VANDER et. al., 2006).
O nodo sinusal ou sinoatrial é responsável pela origem e manutenção ritmada
dos batimentos cardíacos em decorrência do impulso nervoso ou potencial de ação,
deflagrando uma cascata de ações coordenadas às quais promovem a
despolarização e repolarização das células cardíacas levando os átrios e ventrículos
à contração e ao relaxamento realizando o bombeamento do sangue, representadas
na figura 1 (RAMOS e SOUSA, 2007).
22
Figura 1. Anatomia do coração e estruturas de geração e condução do impulso
elétrico.
http://www.arritmiacardiaca.com.br/images/publico/ilust02.gif
As variações elétricas decorrentes do potencial de ação podem ser
detectadas na superfície corporal com a realização do ECG de repouso, através do
posicionamento de eletrodos nos membros e no tórax, sendo expressas em forma
de deflexões denominadas ondas, conforme figura 2. Primariamente, o potencial de
ação (PA) despolariza as células dos átrios promovendo a sístole atrial formando a
onda P, em seguida é conduzido ao nodo atrioventricular onde acontece a
despolarização das células ventriculares (complexo QRS) a qual se sobrepõe à
repolarização atrial. Após o nodo atrioventricular, o feixe de His direciona o impulso
até as fibras de Purkinje promovendo a repolarização dos ventrículos, representada
eletrocardiograficamente pela onda T (FELDMAN e GOLDWASSER, 2004; RAMOS
e SOUSA, 2007; JAMES, CHOISY, e HANCOX, 2007).
Figura 2. Representação do traçado eletrocardiográfico.
(FELDMAN e GOLDWASSER, 2004)
23
A polarização e repolarização da membrana plasmática é dividida em 4 fases
e envolve proteínas especializadas denominadas canais iônicos localizados na
membrana das células, onde a abertura e o fechamento desses canais promovem o
desequilíbrio elétrico da membrana plasmática por movimento dos íons Na+, K+ e
cálcio (Ca++) entre os meios intra e extracelular ocasionando o potencial de ação
(VOHRA, 2007). Conforme ilustrado na figura 3, na fase 0 há a abertura de canais
específicos de Na+, os quais permanecem abertos até a fase 2, incorrendo na
elevação do potencial de membrana devido o influxo de Na+ para o interior da célula
iniciando a despolarização. A abertura na fase 1 de canais transitórios de K+, marca
o início da repolarização devido a saída da célula desse íon reduzindo a voltagem
intracelular. Na fase 2 há a abertura dos canais de Ca++, esses canais permitem a
entrada do Ca++ na célula, interrompendo a queda do potencial. O influxo de Ca++
“compensa” o efluxo de K+ da célula, retardando a repolarização, formando um
“platô”. Os canais de Ca++ se fecham na fase 3 e a saída contínua de K+ leva a
repolarização da célula e, consequentemente, faz com que esta chegue ao seu
potencial de repouso. Na fase 4, os canais de K+ se fecham e a membrana tem seu
potencial de repouso reestabelecido através do equilíbrio iônico promovido pela
bomba Na+/K+ (DITTRICH e WALLS, 1986; PARHAM et. al., 2006; VOHRA, 2007).
Figura 3. Ilustração das fases do potencial de ação normal
Adaptado de Parham (2006)
O potencial de membrana é mantido em virtude da manutenção normal da
concentração de K+ extracelular, e alterações em seus valores decorrentes de
mutações nos genes, congênitas ou adquiridas, que codificam os canais de K+
(KCNQ1 e KCNJ2) tem sido associadas a altos riscos arritmogênicos observados
através do prolongamento excessivo do intervalo QT (MOSS et. al., 2002; TESTER e
ACKERMAN, 2014), promovido pelo aumento no tempo de repolarização das células
cardíacas (VOHRA, 2007). Outras alterações do K+ responsáveis por incidência de
Platô
24
fibrilação ventricular são decorrentes da realização de exercício intenso, ingestão
oral excessiva de K+ associada à falha renal (CLAUSEN, 2010), rabdomiólise
(BOSCH, POCH e GRAU, 2009), entre outras.
Em situações extraordinárias, como o exercício físico, a frequência cardíaca
sofre alterações devido à inervação do miocárdio por estruturas do sistema nervoso
autônomo (simpático e parassimpático) e ação hormonal do sistema endócrino. A
liberação de adrenalina e noradrenalina decorrente da estimulação dos nervos
simpáticos cardioaceleradores diminui o tempo de despolarização do nodo sinoatrial
fazendo o coração bater mais rápido, enquanto que a estimulação dos
parassimpáticos libera acetilcolina juntamente com uma maior atividade dos nervos
vagos retardando os batimentos cardíacos. A adrenalina produzida nas glândulas
suprarrenais e lançada na corrente sanguínea em decorrência da atividade
simpática geral promove um aumento na frequência cardíaca similar ao produzido
pelos nervos simpáticos, no entanto a sua ação é mais lenta (ROBINSON et. al.,
1966; IRIGOYEN, CONSOLIM-COLOMBO e KRIEGER, 2001.).
25
4 MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Desenho do estudo
O estudo trata-se de uma pesquisa descritiva transversal, onde nove homens
adultos saudáveis compareceram a quatro sessões, no Laboratório de Fisiologia do
Exercício da UNIVASF - Petrolina, sendo a primeira sessão (preliminar) para
orientações e esclarecimentos acerca do protocolo utilizado, preenchimento do
Termo de Concentimento Livre e Esclarecido (TCLE), Questionário PARQ
(Shephard, 1988), formulário de anamnese, realização de avaliação antropométrica
e teste de carga incremental. Nas outras três visitas, com intervalo mínimo de cinco
dias e máximo de sete entre as mesmas, foram realizadas as sessões
experimentais, onde em cada uma delas, os voluntários foram controles deles
próprios em três sessões de exercício realizadas em um cicloergômetro (Biotec
2100, CEFISE), utilizando 60% da carga máxima obtida previamente no teste
incremental, mediante a ingestão prévia de uma bebida sorteada aleatoriamente
entre três opções: água natural (A), bebida esportiva (BE) e água de coco (AC).
Foram coletadas amostras de sangue antes da hidratação e após o exercício para
análise das concentrações de potássio [K+] no soro, volume plasmático e
osmolalidade do sangue. Nas amostras de urina, coletadas nos mesmos intervalos
de tempo, foram mensuradas as respectivas gravidades específicas (GEU). Para
estudo do funcionamento cardíaco foram realizados eletrocardiogramas de repouso
(ECG) antes e após a hidratação e após o exercício físico.
26
Figura 4. Representação das ações durante as sessões experimentais água (A),
bebida esportiva (BE) e água de coco (AC).
Fonte: o próprio autor
27
4.2 Amostra
A amostra foi composta por nove homens adultos aparentemente saudáveis,
fisicamente ativos, com idade de 26 ± 6 anos, praticantes de atividades físicas
regulares de duas a três vezes por semana verificadas por meio de anamnese
(ANEXO D). Os participantes foram recrutados por meio de divulgação do projeto de
pesquisa nos espaços da Universidade do Vale do São Francisco – UNIVASF.
Participantes que apresentassem qualquer problema de saúde ou lesão que
impedisse a participação do voluntário no estudo ou usassem medicamentos como
β-bloqueadores e/ou diuréticos foram excluídos do estudo.
Todos os voluntários assinaram o Termo de Concentimento Livre e
Esclarecido após esclarecimentos relativos aos protocolos utilizados, riscos e
benefícios envolvidos no estudo. O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de
Ética e Deontologia em Estudos e Pesquisas – CEDEP da Universidade Federal do
Vale do São Francisco, sob o nº 0016/110614 CEDEP/UNIVASF (ANEXO A).
4.3. Sessões de exercício
4.3.1 Sessão preliminar
Os voluntários compareceram ao primeiro encontro no Laboratório de
Fisiologia do Exercício da UNIVASF-Petrolina vestindo roupas leves (short, camiseta
e tênis), onde foram informados sobre os objetivos do estudo, riscos e benefícios
associados ao protocolo utilizado, e em seguida, assinaram o Termo de
Consentimento Livre e Esclarecido – TCLE (ANEXO B), preencheram o PAR-Q
Questionário sobre Prontidão para Atividade Física (ANEXO C), responderam a uma
anamnese (ANEXO D) e foram avaliados antropometricamente para a coleta de
seus dados. Em seguida, foram conduzidos a uma sala aquecida a 31,35 ± 1,00 °C
e 35,56 ± 4,39% de Unidade Relativa (UR) onde realizaram um teste incremental em
ciclo ergômetro (Biotec 2100, Cefise) para determinação da carga a ser utilizada nas
sessões experimentais.
No teste incremental os voluntários pedalaram com cadência constante entre
60 e 70 rpm, e carga de trabalho inicial fixada em 30W com incrementos de 30W/min
para determinar a potência máxima (Pmax). O teste foi encerrado quando o
28
participante foi incapaz de continuar pedalando na cadência preestabelecida ou por
solicitação voluntária. Os participantes foram orientados a manter a mesma rotina
alimentar, não realizar exercícios físicos nem consumir alimentos ricos em cafeína
no dia anterior às sessões experimentais.
4.3.2 Sessões experimentais
A primeira sessão experimental aconteceu sete dias após a sessão preliminar
e as seguintes foram realizadas em 02 ocasiões com um intervalo de cinco a sete
dias entre as mesmas, todas no período vespertino.
Após chegar ao laboratório, o voluntário permaneceu sentado por 10 minutos
e em seguida forneceu uma amostra de urina para a verificação do estado de
hidratação inicial através da gravidade específica (GEU) aferida com o uso de um
refratômetro (Biobrix, modelo 301) previamente calibrado com água deionizada.
Com a bexiga vazia e usando apenas roupa íntima, verificamos a sua massa
corporal (Marte, mod. LC200) e imediatamente após, uma amostra de 10 mL de
sangue foi obtida na veia cubital do braço direito com o uso de seringa descartável.
O sangue foi dividido em três alíquotas: 5 mL depositados em tubos de ensaio secos
e imediatamente refrigerados para posterior envio ao laboratório de análises clínicas
para análise da [K+], 3 mL em tubo de vidro específico para a imediata analise da
osmolalidade do sangue (mOsm) por meio de um Osmômetro (PZL-1000, Brasil); 2
mL colocados em microtubos capilares para a determinação do hematócrito através
de micro centrifugação; e para a mensuração da hemoglobina com o uso de um
hemoglobinômetro (HEMOCUE, 201 Hb+). Para a verificação das alterações do
volume plasmático foi utilizada a equação proposta por Dill & Costil (1974).
Após a coleta do sague e da urina, os participantes foram submetidos a um
ECG em uma sala (26,8 ± 0,3 °C e 34,2 ± 0,8 UR) com o voluntário em decúbito
dorsal sobre uma maca. Em seguida higienizamos o tórax e fixamos os eletrodos
descartáveis (Medlevensohn, Brasil), conforme (TELESSAÚDE, 2014). Foram
realizados ECG antes do protocolo de hidratação (ECGPRH), 20 minutos após o
protocolo de hidratação (ECGPOH) e 20 minutos após a sessão de exercício
(ECGPOE). Para a realização dos exames foi utilizado um eletrocardiógrafo com 12
derivações (GE, CAM-14, USA) e o software Cardiosoft 6.5 (Cardiosoft, USA) para
interpretação dos valores.
29
Após a realização do ECGPRH, o voluntário iniciou o protocolo de hidratação
com um dos três tipos de bebidas (água natural (A), bebida esportiva (BE)
(Gatorade®, USA) e água de coco (AC) (Kerococo®, Pepsico, Brasil)), sorteadas
aleatoriamente antes das sessões, atendendo uma ingestão de 10 mL/kg divididos
em sete porções, consumidas em intervalos de 10 minutos durante uma hora. O
ECGPOH foi realizado 20 minutos após o consumo da última porção. O
frequencímetro foi posicionado no tórax, e o voluntário foi orientado a auto inserir o
termômetro retal 10 cm além do esfíncter anal. As sessões experimentais foram
realizadas em uma sala pré-aquecida a 32,0 ± 0,3 °C e 37,0 ± 0,9% UR com a
utilização de 60% da carga estabelecida na visita preliminar. Vinte minutos após o
fim do exercício, o ECGPOE foi realizado, uma amostra de sangue e urina foram
obtidas, e, por fim, a massa corporal foi registrada.
4.4 Análise estatística
Os dados foram processados utilizando os software Statistical Package for
Social Science for Windows (SPSS 22.0) e GraphPad Prism 6.0 (GraphPad Inc.,
USA). O teste de Shapiro-Wilk foi empregado para verificar a normalidade dos
dados. Para os dados normais foi utilizada a análise de variância para medidas
repetidas (ANOVA – Two way). Para os dados não normais foi utilizado o teste de
Friedman. Os dados estão apresentados como média e desvio padrão (DP) e as
diferenças foram consideradas significativas quando p<0,05.
30
5 RESULTADOS
As características dos participantes estão descritas na (Tabela 1). A tabela 2
apresenta a composição das bebidas utilizadas no estudo. A composição nutricional
de cada um de acordo com as informações contidas nas respectivas embalagens, e
suas osmolalidades. A análise dos dados revelou maior concentração de sódio [Na+]
na BE, alta [K+] e elevada osmolalidade na AC.
Tabela 1: Características antropométricas dos participantes.
Média ±DP
Idade (anos)
Estatura (cm)
Massa corporal (kg)
% Gordura
Ʃ Dobras cutâneas (*)
26,4 ± 5,6
174,3 ± 8,1
72,9 ± 11,9
8,3 ± 3,9
54,3 ± 14,4
% Gordura= percentual de gordura. ƩDC= soma das dobras cutâneas. (*) peito, axilar, supra-ilíaca, subescapular, abdominal, coxa e perna. Fonte: o próprio autor.
Tabela 2. Composição das bebidas consumidas pelos participantes. Concentrações
de carboidrato, sódio e potássio para porção de 200 mL conforme informações dos
fabricantes.
Carboidrato
(g) Sódio (mg)
Potássio (mg)
Osmolalidade (mOsm/Kg)
Água 0 0 0 0
Bebida esportiva 12 99 28 267,9 ± 20,9
Água de coco 11 40 300 370,8 ± 7,4
Dados da osmolalidade apresentados como média ± desvio padrão. Fonte: o próprio autor.
A quantidade de nutrientes consumidos em cada uma das sessões de
exercício está representada na tabela 3. O consumo de Na+ na sessão BE, foi 213,1
mg a mais do que na sessão AC. Por outro lado, na sessão AC o consumo de K+ foi
11 vezes maior do que a sessão BE.
31
Tabela 3. Quantidade de nutrientes ingeridos pelos participantes nas três sessões
experimentais.
Carboidrato (g)
Sódio (mg)
Potássio (mg)
Água 0 0 0
Bebida esportiva 43,4 ± 7,2 358,0 ± 59,2 101,2 ± 16,8
Água de coco 39,8 ± 6,4 144,9 ± 23,2 1086,6 ± 173,6
Quantidades de acordo com o total de líquido ingerido e respectivas concentrações. Fonte: o próprio autor.
A tabela 4 apresenta os valores do tempo até a exaustão, volume de líquido
ingerido e volume de líquido excretado em cada uma das sessões, não havendo
diferença entre as mesmas. Os dados referentes à massa corporal e volume
plasmático apresentaram reduções entre os momentos pré-hidratação e pós-
exercício em todas as sessões (p<0,0001), não houve, porém, diferenças entre as
mesmas. A GEU teve seus valores reduzidos em 0,008, 0,011 e 0,012 g/l (p<0,001)
no momento pós-exercício em relação ao pré-hidratação nas sessões A, BE e AC,
respectivamente. Embora as [K+] plasmáticas estivessem acima dos valores normais
de referência antes da hidratação e após o exercício (MACDONALD e STRUTHERS,
2004) nas sessões A e AC, não apresentaram diferenças estatísticas (p>0,05). A
sessão AC apresentou um aumento na osmolalidade do sangue de 3,9 mOsm/kg
(p=0,002) na situação pós-exercício em comparação com a pré-exercício.
32
Tabela 4. Resultados do tempo de exercício, volume de líquido ingerido, volume de
líquido excretado, massa corporal, volume plasmático, potássio plasmático, gravidade específica da urina e osmolalidade plasmática.
Água Bebida esportiva Água de coco
Tempo de exercício (s) 1342,8 ± 353,4 1444,4± 397,3 1456,3 ± 320,5
Volume ingerido (mL) 729,2 ± 0,1 723,2 ± 0,1 724,4 ± 0,1
Volume excretado (mL) 448,0 ± 0,5 335,0 ± 0,4 319,0 ± 0,5
Massa corporal (kg) Pré 72,9 ± 12,1 72,3 ± 12,0 72,4 ± 11,6 Pós
72,5 ± 11,9 71,8 ± 11,8 72,0 ± 11,5
Volume plasmático (mL)
Pré 3134,9 ± 313,5 3119,4 ± 311,2 3122,4 ± 301,0
Pós 3122,9 ± 310,6 3106,8 ± 307,7 3109,0 ± 299,5
GEU (g/l) Pré 1,022 ± 0,01 1,022 ± 0,01 1,024 ± 0,01
Pós
1,014 ± 0,01 1,011 ± 0,01 1,012 ± 0,01
K+ (mEq/L)
Pré 5,3 ± 0,8 5,1 ± 1,9 5,9 ± 2,7 Pós 5,4 ± 1,0 5,1 ± 2,0 6,3 ± 2,4
Osm (mOsm/kg) Pré 296,3 ± 1,3 294,1 ± 2,3 294,8 ± 3,3
Pós 297,8 ± 5,1 296,6 ± 4,0 298,7 ± 4,1
Dados apresentados como média ± desvio padrão. Pré: pré-hidratação; Pós: pós-exercício. GEU: gravidade específica da urina; Osm: osmolalidade do sangue. (*) diferença menor que pré-exercício p< 0,0001; (**) diferença maior que pré-exercício, p<0,0019. Fonte: o próprio autor.
Os valores dos eletrocardiogramas estão listados na Tabela 5. Encontramos
diferença estatística na frequência cardíaca (FC) entre os tempos ECGPRH e ECGPOE,
e entre ECGPOH e ECGPOE nas três sessões e entre ECGPRH e ECGPOH na sessão
AC, (p<0,0001). O intervalo QTc entre os tempos ECGPRH e ECGPOE, e entre ECGPOH
e ECGPOE, também nas três sessões (p<0,0001). Não foram apresentadas
diferenças estatísticas entre as sessões e entre os tempos pré e pós-exercício no
intervalo PR, complexo QRS e onda P, (p>0,005)
* * *
* * *
* * *
**
33
Tabela 5. Dados eletrocardiográficos
Água Bebida esportiva Água de coco
ECGPRH ECGPOH ECGPEX ECGPRH ECGPOH ECGPEX ECGPRH ECGPOH ECGPEX
FC (bpm) 57,1 ± 6,7 52,2 ± 6,7 72,3 ± 9,6 54,6 ± 4,4 51,7 ± 6,6 74,7 ± 9,5 58,0 ± 7,2 51,2 ± 9,6 74,2 ± 8,8 Intervalo PR (ms) 158,2 ± 24,5 160,9 ± 28,5 162,2 ± 19,7 158,4 ± 25,2 162,7 ± 25,0 163,3 ± 19,4 163,2 ± 28,4 164,0 ± 31,4 160,4 ± 19,0 Complexo QRS (ms) 91,3 ± 6,0 94,9 ± 6,5 93,1 ± 5,3 94,2 ± 9,8 94,4 ± 8,3 90,0 ± 9,4 92,7 ± 4,0 92,0 ± 4,7 89,1 ± 12,0 Intervalo QTc (ms) 397,4 ± 19,4 393,1 ± 17,8 416,4 ± 19,3 398,3 ± 17,9 393,6 ± 16,8 423,6 ± 15,4 404,6 ± 17,2 386,7 ± 14,2 411,3 ± 17,8 Onda P (ms) 96,7 ± 14,6 98,7 ± 20,8 102,0 ± 13,1 95,3 ± 15,3 97,8 ± 16,4 101,3 ± 14,0 97,8 ± 14,1 98,9 ± 11,8 101,6 ± 11,9
Dados apresentados em média ± desvio padrão. ECG: eletrocardiograma; PRH: pré-hidratação; POH: pós-hidratação; PEX: pós-exercício; FC: frequência cardíaca; BPM: batimentos por minuto; MS: milissegundos. (a) diferença em relação a ECGPRH, p<0,0001; (b) diferença em relação a ECGP0H, p<0,0001. Fonte: o próprio autor.
a b
a b
a b
a b
a b
a b
34
6 DISCUSSÃO
De acordo com o nosso conhecimento, este foi o primeiro estudo que avaliou
a influência da hidratação utilizando uma bebida com elevada [K+] no funcionamento
cardíaco antes e após o exercício no calor. Embora tenha havido elevação na
frequência cardíaca e alargamento do intervalo QTc em todas as sessões de
exercício, é provável que as mesmas tenham ocorrido por modulação do sistema
nervoso autônomo induzidas pelo exercício físico, com menor influência iônica, uma
vez que não houve alteração nas concentrações séricas de K+. No entanto, no
presente estudo, não foram mensuradas as alterações eletrolíticas decorrentes do
consumo das bebidas no líquido intersticial e no líquido intracelular, o que limita
nossa capacidade de interpretação destes resultados. Assim, estudos futuros são
necessários para esclarecer essa hipótese.
Observamos aumento da osmolalidade do sangue pós-exercício em
comparação ao pré-exercício na sessão (AC). Essa hiperosmolalidade é comum
durante a realização de exercício físico, em decorrência da hemoconcentração
causada pelo transporte de líquido entre os compartimentos corporais, influxo de
Na+ do meio extracelular para o interior da célula muscular e consequente
movimento de K+ no sentido inverso (CLAUSEN, 2010), que dependendo da
intensidade do exercício, pode ter seus valores arterial e venoso duplicados em
apenas 1 minuto (SEJERSTED e SJØGAARD, 2000). Fortney et. al. (1988)
submeteram cinco homens e uma mulher a 30 min. de ciclismo (30 ºC e 40% UR)
em quatro sessões, uma controle e três com infusão de soluções salinas com
diferentes concentrações (0,45%, 0,9% e 3,0%) objetivando avaliar o papel do
decréscimo do volume plasmático e aumento da osmolalidade plasmática na
frequência cardíaca e respostas termorregulatórias ao exercício e observaram
discreto aumento na osmolalidade plasmática nos primeiros seis minutos de
exercício na sessão controle e nas sessões com menores concentrações. As
alterações verificadas permaneceram até o fim das sessões de exercício, as quais
retornaram aos seus valores normais após cinco minutos de repouso, similarmente
aos resultados encontrados nas sessões (A) e (BE). Estudos recentes têm
relacionado incrementos na osmolalidade plasmática à ingestão de líquidos
contendo elevadas concentrações de soluto (EVANS, SHIRREFFS, e MAUGHAN,
2009; CLAYTON, EVANS e JAMES, 2014). Em um estudo realizado por Suzuki et.
35
al. (2013) para investigar os efeitos da ingestão de líquidos contendo diferentes
concentrações de carboidrato (água, bebida isotônica – 317 mOsm/kg e bebida
hipotônica – 193 mOsm/kg) nas respostas imunoendócrinas no exercício em cinco
homens, os mesmos verificaram aumento na osmolalidade do soro, entre os tempos
pré e pós-exercício, apenas quando os voluntários ingeriram a bebida com maior
osmolalidade, o que corrobora com nossos resultados, uma vez que das bebidas
utilizadas em nosso estudo apenas a (AC) apresentou uma alta osmolalidade que,
apesar de ser uma bebida natural, possui características de hipertonicidade
promovendo o aumento da osmolalidade do sangue.
O músculo esquelético mantem o equilíbrio do K+ extracelular valendo-se de
estruturas especializadas como a Na+-K+ ATPase, responsável pelo equilíbrio
isoelétrico da membrana plasmática (GADSBY, NIEDERGERKE e OGDEN, 1977) e
os canais de K+, os quais atuam passivamente (ex.: não havendo dispêndio
energético). Como durante a realização do exercício físico há um aumento da [K+]
extracelular muito além da capacidade de regulação da bomba de Na+/K+, esse
controle é auxiliado pelos canais de K+ responsáveis pela manutenção do equilíbrio
desse íon através do seu intercâmbio com o meio intracelular (MEDBØ e
SEJERSTED, 1990). No decorrer das sessões o controle da [K+] plasmático foi
efetivo, tendo em vista que seus valores permaneceram inalterados entre os tempos
pré-hidratação e pós-exercício. Provavelmente, esse equilíbrio tenha acontecido em
decorrência de as [K+] presentes nos líquidos utilizados para a hidratação nessas
sessões possuírem valores dentro da faixa necessária para permanência dos níveis
de K+ dentro da capacidade de manutenção das estruturas responsáveis, embora a
quantidade ingerida em uma hora durante a sessão AC represente 1/3 da
recomendação de ingestão diária do eletrólito (WHO, 2012).
Variações nos valores plasmáticos de K+ 0,5 mEq/L abaixo e 1,5 mEq/L acima
do normal contribuem para o surgimento de desordens cardiológicas (CHECHERITÄ
et. al., 2011), as quais podem ser identificadas através de alterações nos traçados
eletrocardiográficos, embora Acker et. al. (1998) tenham identificado mudanças
eletrocardiográficas em apenas 46% dos pacientes com níveis de K+ acima de 6,0
mEq/L. Ao analisar os dados do nosso estudo obtidos através dos ECG,
identificamos diferenças nas frequências cardíacas (FC) finais em relação as
verificadas nos momentos ECGPRH e ECGPEX , mesmo com as FC permanecendo
próximo aos valores normais – 65 a 75 bpm (MELANSON, 2000), o que nos leva a
36
hipotetizar que essas alterações foram resultados do incremento na atividade
nervosa simpática e supressão da parassimpática (ARAI et. al. 1989, ALBERT et.
al., 2000; CORRADO, MIGLIORE, BASSO e THIENE, 2006; ACSM, 2007), uma vez
que durante a atividade física moderada, a diminuição da atividade vagal promove
elevação da frequência cardíaca, enquanto que no exercício intenso esse aumento é
decorrente do incremento do tônus simpático (ROBINSON et. al., 1966). No período
de recuperação pós-exercício, esse comportamento é inverso havendo um gradual
decréscimo da atividade simpática e aumento do tônus vagal concomitante com a
prevalência da atividade nervosa parassimpática, promovendo diminuição da FC
(SAVIN, DAVIDSON e HASKELL, 1982).
A frequência cardíaca se relaciona inversamente com o intervalo QTc (iQTc) o
qual corresponde ao intervalo de tempo entre a despolarização e repolarização dos
ventrículos e apresenta valores de repouso entre 300 ms a 440 ms, sendo maior na
frequência cardíaca mais lenta (bradicardia) e menor na frequência cardíaca mais
rápida (taquicardia) (FELDMAN e GOLDWASSER, 2004). Todavia, os registros
obtidos 20 minutos após as sessões de exercício (EGCPEX) apresentaram os
maiores valores do iQTc relacionados ao momentos ECGPRH e ECGPOH, mesmo
apresentando FC pós exercício superiores às verificadas nos primeiros ECG, não
condizendo, portanto, com (FELDMAN e GOLDWASSER, 2004). Esses dados são
justificáveis devido ao aumento da atividade parassimpática pós-exercício (ARAI et.
al. 1989) e sua ação no reestabelecimento do funcionamento cardíaco, promovendo
o prolongamento do iQTc e consequente redução da frequência cardíaca.
37
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Concluímos que o desempenho físico não sofreu influência da sobrecarga de
K+. No entanto, uma pequena elevação na concentração sérica desse íon observada
quando utilizada a AC pode ter influenciado no aumento da osmolalidade do sangue
nessa sessão caracterizando a bebida como hipertônica, porém não foi suficiente
para promover desequilíbrios no funcionamento cardíaco.
38
REFERÊNCIAS ACKER, C. G. et al. Hyperkalemia in hospitalized patients: causes, adequacy of treatment, and results of an attempt to improve physician compliance with published therapy guidelines. Archives of internal medicine, v. 158, n. 8, p. 917-924, 1998. ADEGOKE, A. O. et al. Electrolyte and glucose contents of ripe and unripe coconut liquid as source of oral rehydration solution. International Journal of Applied Research in Natural Products Vol. 5 (1), pp. 18-21. April-May 2012.
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44
ANEXO A – Carta de aprovação do Comitê de Ética e Deontologia em Estudos e Pesquisas
45
ANEXO B – Termo de Concentimento Livre e Esclarecido – TCLE
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO COLEGIADO DE EDUCAÇÃO FÍSICA
Av. José de Sá Maniçoba, s/n – Centro – Petrolina, PE, CEP 56304-205 Fone: (87) 2101 6856
TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO
Você está sendo convidado a participar como voluntário de uma pesquisa científica com o
objetivo de verificar os efeitos da hidratação com água de coco sobre a concentração de eletrólitos nos
fluidos corporais e sua influência na modulação cardíaca no repouso e após o exercício. Sua presença
será necessária em quatro ocasiões no Laboratório de Fisiologia do Exercício da UNIVASF.
No primeiro encontro, você responderá a um questionário de saúde para descartar qualquer
tipo de disfunção cardiovascular, termorregulatória ou endócrina. Em seguida, você será submetido a
uma bateria de avaliações antropométricas compreendidas de dobras cutâneas, peso, estatura. Após a
avaliação, será realizado um teste de carga progressivo até a exaustão em uma bicicleta, de modo que
você alcance o seu esforço máximo durante o teste.
Você retornará ao laboratório em outro dia e então iniciará as sessões em que você realizará
exercício na bicicleta. Nessas sessões você estará sujeito a três situações de hidratação: água, água de
coco e bebida esportiva, sorteadas aleatoriamente. Antes do exercício propriamente dito, serão
realizados procedimentos como: coleta de uma amostra de urina, a colocação de um adesivo
absorvente na região das costas, a coleta de 10 mL de sangue e a auto inserção de um termômetro
retal. Em seguida, será realizado um eletrocardiograma, colocado um frequencímetro para a
monitorização da frequência cardíaca durante o exercício e você se posicionará na bicicleta para
realizar o exercício, que será conduzindo em uma sala previamente aquecida. Após o exercício, será
retirado o adesivo absorvente, o termômetro retal e o frequencímetro, será realizada outra coleta de
sangue e outro eletrocardiograma.
Esta pesquisa esclarecerá as respostas de que hidratação com diferentes líquidos podem
influenciar a concentração de eletrólitos nos fluidos corporais e modificar o funcionamento cardíaco.
Embora as sessões sejam compostas pela prática de exercício no calor, você não estará sujeito a
nenhum tipo de desconforto inédito tendo em vista que será realizado um período de familiarização.
No entanto, em caso de alguma eventualidade, além do suporte dos pesquisadores, você receberá
assistência do SAMU para o pronto socorro. Você poderá fazer qualquer pergunta antes, durante e
após o estudo, e desistir de participar do projeto a qualquer momento, sem que seja necessário
justificar o motivo da desistência para os pesquisadores.
46
Todos os dados e informações obtidos durante a sua participação nesta pesquisa serão usados
somente para divulgações científicas, sendo que a sua identidade não será revelada de maneira alguma.
Após sua participação no estudo será fornecido um laudo com os resultados de todas as avaliações
realizadas durante a pesquisa. Não será oferecido nenhum tipo de recompensa financeira pela sua
participação na pesquisa.
Obrigado pela colaboração!
Assinatura do participante:_____________________________ Data: ____/____/____
Assinatura do pesquisador:_____________________________ Data: ____/____/____
Pesquisadores Responsáveis:
Dr. Orlando Laitano – Matrícula SIAPE 1736400
Telefone: (87) 9640-0500
E-mail: [email protected]
Francisco de Assis Freire Júnior
Telefone: (87) 98847-9634
E-mail: [email protected]
47
ANEXO C – Questionário de Prontidão para Atividade Física – PAR-Q
PAR Q - Questionário de Prontidão para Atividade Física
Este questionário tem o objetivo de identificar a necessidade de avaliação clínica antes do início da atividade física. Caso você marque mais de um “sim”, é aconselhável a realização da avaliação clínica. Contudo, qualquer pessoa pode participar de uma atividade física de esforço moderado, respeitando as restrições médicas.
Por favor, assinale “sim” ou “não” as seguintes perguntas:
1. Alguma vez um médico lhe disse que você possui um problema do coração e recomendou que só fizesse atividade física sob supervisão médica?
( ) Sim ( ) Não
2. Você sente dor no peito causada pela prática de atividade física? ( ) Sim ( ) Não
3. Você sentiu dor no peito no ultimo mês ? ( ) Sim ( ) Não
4. Você tende a perde a consciência ou cair, como resultado de tonteira? ( ) Sim ( ) Não
5. Você tem algum problema ósseo ou muscular que poderia ser agravado com a prática de atividade física? ( ) Sim ( ) Não
6. Algum médico já recomendou o uso de medicamento para a sua pressão arterial ou condição física? ( ) Sim ( ) Não
7. Você tem consciência, através da sua própria experiência ou aconselhamento médico, de alguma outra razão física que impeça sua prática de atividade física sem supervisão médica? ( ) Sim ( ) Não
Gostaria de comentar algum outro problema de saúde seja de ordem física, psicológica, termorregulatória ou endócrina que impeça a sua participação na pesquisa?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Declaração de Responsabilidade Estou ciente das propostas da pesquisa intitulada “Efeitos da hidratação com água de coco sobre as concentrações de eletrólitos nos fluidos corporais e sua influência na modulação cardíaca antes e após o exercício”, e assumo a veracidade das informações prestadas no questionário “PAR-Q”. Nome do participante: _________________________________________________________ Data: _____/_____/______.
_____________________________________ Assinatura
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ANEXO D – FORMULÁRIO DE ANAMNESE DE SAÚDE E ATIVIDADE FÍSICA
IDENTIFICAÇÃO 1. Nome: ____________________________________________________________
2. Data de nascimento: _____/_____/_____ Idade: ____ Telefone: ______________
SAÚDE
3. Apresenta alguma doença? ( ) Sim ( ) Não
Se sim, qual? ________________________________________________________
4. Usa algum medicamento? ( ) Sim ( ) Não
Se sim, qual _________________________________________________________
5. Já fez alguma cirurgia? ( ) Sim ( ) Não
Se sim, qual? ________________________________________________________
6. Ao realizar alguma atividade física, você sente algum tipo de desconforto (dores,
mal estar, tonturas, enjôos)? ( ) Sim ( ) Não
Se sim, qual? ________________________________________________________
7. Alguma vez o seu médico ou algum profissional disse que você não deveria
praticar exercícios físicos? ( ) Sim ( ) Não
EXERCÍCIO
8. Qual tipo de atividade física você pratica?
___________________________________________________________________
9. Quantas vezes por semana? __________________________________________
10. Há quanto tempo (meses ou anos) você pratica atividades físicas? ___________
