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Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia

On-line version ISSN 1677-9487

Arq Bras Endocrinol Metab vol.50 no.6 São Paulo Dec. 2006

http://dx.doi.org/10.1590/S0004-27302006000600015 

ARTIGO ORIGINAL

 

Resposta divergente da testosterona e do cortisol séricos em atletas masculinos após uma corrida de maratona

 

Divergent responses of serum testosterone and cortisol in athlete men after a marathon race

 

 

Sheyla Carla A. França; Turíbio Leite Barros Neto; Marisa Cury Agresta; Renato Fraga M. Lotufo; Claudio E. Kater

CEMAFE — Centro de Medicina da Atividade Física e do Esporte, Disciplina de Endocrinologia, Departamento de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, SP

Endereço para correspondência

 

 


RESUMO

O exercício físico altera a homeostase, pois requer rápida mobilização de fontes metabólicas. Neste estudo, analisamos a resposta dos níveis séricos de testosterona (T) e cortisol (C) e das enzimas de desgaste muscular CK, CKMB e LDH, em 20 atletas masculinos sadios (25 a 40 anos), participantes de uma maratona (42,2 km). Coletas de sangue venoso foram feitas em 3 períodos: (i) pela manhã, 48 h antes da maratona (controle), (ii) logo após o término da corrida (final) e (iii) na manhã seguinte, 20 h após a realização da prova (recuperação). Ao final, T estava significantemente mais baixa (de 673 para 303 ng/dl) e C mais elevado (de 20,3 para 42,5 µg/dl) que no período controle. Na recuperação, ambos praticamente retornaram aos níveis basais. CK, CKMB e LDH estavam significantemente mais elevadas ao final da corrida e mais ainda na recuperação (exceto a CKMB), caracterizando o desgaste muscular. Enquanto CK e LDH apresentaram significante correlação negativa com a T (-0,412 e -0,546, respectivamente), CKMB correlacionou-se positivamente com o C (0,4521). Concluímos que a correlação inversa entre T e C, e o comportamento das enzimas CK, CKMB e LDH, permite comprovar que uma corrida de maratona causa intenso stress físico, provocando desequilíbrio hormonal e lesão celular severa.

Descritores: Maratona; Testosterona; Cortisol; Enzimas musculares; Catabolismo glicoprotéico; Energia


ABSTRACT

Physical exercise alters homeostasis, as it requires prompt mobilization of metabolic sources. In this study, we measured serum testosterone (T) and cortisol (C) levels and the muscle-wastage enzymes CK, CKMB and LDH in 20 healthy male athletes (ages 25 to 40 years) in response to a marathon race (42.2 km). Venous blood samples were drawn in 3 different periods: (i) in the morning, 48 h before the competition (control), (ii) at the end of the race (end), and (iii) in the next morning, 20 h after the race (recovery). At the end, T was significantly lower (from 673 to 303 ng/dl) and C higher (from 20.3 to 42.5 µg/dl) as compared to the control period. At recovery, both were virtually identical to control levels. CK, CKMB and LDH were significantly higher at the end of the competition and even higher in the recovering period (except for CKMB), characterizing muscle wastage. CK and LDH disclosed a significant negative correlation with T (-0.412 and -0.546, respectively), whereas CKMB correlated positively with C (0.4521). We conclude that the inverse correlation observed between T and C levels, and the pattern of CK, CKMB and LDH increase, allow us to confirm that a marathon race may cause a marked physical stress, resulting in a distinct hormonal imbalance and severe cellular damage.

Keywords: Marathon; Testosterone; Cortisol; Muscle enzymes; Glycoprotein catabolism; Energy


 

 

ESTUDOS REVELAM QUE OS NÍVEIS de testosterona (T) e cortisol (C) são alterados conforme a intensidade e a duração do exercício (1,2). Exercícios de curta duração e alta intensidade ou trabalho de força causam aumento nos níveis de T. Fry e cols. (3) observaram um aumento de T imediatamente após exercício intenso, seguido de redução horas após. Hakkinen e cols. (4) observaram aumento da T em indivíduos que se submetiam a um trabalho de força muscular, acreditando que este aumento resultasse das adaptações musculares devido a programas intensivos de sobrecarga muscular. Em exercícios de longa duração (acima de 2 h), observa-se queda da T e aumento do C, cujas normalizações podem demorar de 18 a 24 h (5).

O cortisol estimula o fracionamento das proteínas para os componentes aminoácidos em todas as células do corpo, exceto no fígado. Os aminoácidos liberados são conduzidos ao fígado, onde participam na síntese de glicose, através da gliconeogênese. O C também acelera a mobilização e a utilização das gorduras para obtenção de energia, através da lipólise. Os adipócitos são especializados na síntese e armazenamento de triglicerídeos; sua molécula é clivada no processo da hidrólise em glicerol e três moléculas de ácidos graxos. Após difusão na corrente sanguínea, os ácidos graxos são entregues aos tecidos ativos, onde são metabolizados para a produção de energia. Esta reação de desintegração das gorduras (lipólise) é catalisada pela enzima lipase; sua ativação e as subseqüentes lipólises e mobilização dos ácidos graxos livres são exacerbadas pelo cortisol (6). Além disso, o C impede a ruptura dos lisossomos, impedindo a lise adicional dos tecidos.

A testosterona é um esteróide anabólico por excelência, que participa de vários processos metabólicos, aumentando a síntese de proteínas (e da massa muscular) e a deposição de glicogênio nos músculos, e possuindo ainda um efeito antagônico à ação proteolítica dos glicocorticóides (7). O cortisol, ao contrário, tem atividade predominantemente catabólica, induzindo proteólise e lipólise, com aumento da gliconeogênese hepática e elevação da glicemia. Por ser tipicamente um "hormônio do stress", os níveis de C costumam estar elevados durante exercícios de qualquer intensidade.

Como a T é um esteróide de atividade tecidual anabólica, enquanto o C tem atividade essencialmente catabólica, a relação entre seus níveis séricos de repouso serve como indicador do balanço entre o metabolismo anabólico e catabólico. Uma única série de exercícios é suficiente para induzir alterações transitórias neste balanço (5). Além disso, alterações nas concentrações de T e C também são utilizadas para observação do tempo de recuperação de atletas após o exercício (3). Já o "supertreinamento" pode causar distúrbios persistentes neste equilíbrio. Nesta situação, os níveis de repouso de T estão reduzidos e os de C, elevados (2,3). Porém, em situações de "supertreinamento" prolongado (meses), estas alterações se manifestam como redução crônica da performance, acompanhada de um ou mais sintomas físicos, como elevação da freqüência cardíaca de repouso, perda de peso, diminuição da libido, alterações no sono etc.

A CK (creatina-quinase) é uma enzima magnésio-ativada da classe das transferases, que catalisa a fosforilação da creatina pelo ATP para formar fosfocreatina. A reação armazena eficientemente a energia do ATP como fosfocreatina no tecido muscular e cerebral, e mantém a concentração muscular de ATP praticamente constante durante o início de exercícios. Ela ocorre na forma de três isoenzimas, cada uma possuindo dois componentes na forma das sub-unidades M (muscle) e B (brain): CK1 (ou CKBB) é encontrada primariamente no tecido cerebral e CK2 (MB) primariamente no músculo esquelético. A creatina é um aminoácido formado pela metilação do ácido quanidinoacético que ocorre em tecidos de vertebrados, particularmente no músculo. A creatina fosforilada (ou fosfocreatina) é uma forma importante de armazenamento de fosfato de alta energia, e a fonte de energia para a contração muscular.

O LDH (lactato-desidrogenase) é uma enzima da classe das oxidorreductases que catalisa a redução do piruvato para o lactato, usando o NADH como doador de elétrons. A reação é o passo final na glicólise (fibras brancas). A reação reversa é o primeiro passo na combustão do lactato (coração, fibras vermelhas), ou sua conversão para glicose (fígado). A enzima ocorre no citoplasma de praticamente todas as células, existindo várias isoformas.

Um problema preocupante em treinamento de atletas é a falta da necessária recuperação após atividade física intensa (maior do que 2 h). Assim, para que haja um equilíbrio na relação testosterona/cortisol, é importante sua análise e comparação em três períodos (antes, ao término e na recuperação), a fim de se avaliar a duração deste desbalanço hormonal, e a existência de alguma associação destas alterações com as enzimas de desgaste muscular: creatina-quinase (CK3, localizada primariamente no músculo esquelético), CK-MB (CK2, encontrada no músculo cardíaco) e desidrogenase láctica (LDH).

Desta maneira, propusemo-nos a verificar o comportamento dos níveis séricos de testosterona e cortisol em atletas masculinos sadios, durante uma corrida de maratona e no período de recuperação, e a possível associação de alterações destes hormônios com as enzimas de desgaste muscular, CK, CKMB e LDH.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Foram selecionados 20 atletas sadios do sexo masculino, com idades variando entre 25 e 40 anos, que apresentavam peso de 63,2 ± 5,6 kg (média ± DP) e estatura de 170,0 ± 5,4 cm. Todos eram corredores de maratona, com participação em pelo menos uma corrida nos últimos dois anos, e com freqüência de treinamento mínima de cinco vezes por semana. Nenhum estava fazendo uso de qualquer medicamento que potencialmente pudesse alterar os níveis séricos de cortisol e testosterona, nem interferir nos respectivos ensaios para sua determinação. Como todos os atletas pertenciam a um mesmo grupo de corredores, seguindo, portanto, as orientações de um mesmo técnico, a triagem e seleção foram feitas pelo próprio treinador, com base nos critérios indicados.

O protocolo do estudo foi previamente submetido e aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo / Escola Paulista de Medicina. Todos os atletas arrolados assinaram um termo de consentimento formal após terem sido informados dos objetivos e possíveis riscos do estudo.

Os atletas selecionados foram previamente entrevistados e examinados, tendo-se verificado seu peso corporal e estatura em balança mecânica. Durante a anamnese, excluiu-se a presença de problemas atuais de saúde e uso de medicações, tendo-se aferido a distância semanal média percorrida e o uso de vitaminas e complementos alimentares.

Os testes deste projeto foram realizados durante a VII Maratona Internacional de São Paulo, com um percurso de 42,2 km, e para a participação nesta corrida foram obedecidos regulamentos da comissão organizadora da prova.

Foram realizadas três coletas de sangue: a primeira foi obtida no CEMAFE (Centro de Medicina da Atividade Física e do Esporte) 48 h antes da prova, entre 7:30 e 8:30 da manhã, após 30 min de repouso, com os atletas em jejum de 12 h (controle); a segunda foi obtida no dia da maratona, logo após o término da corrida (por volta das 12:00) (final); e a terceira foi realizada no CEMAFE no dia seguinte, 20 h após o término da prova, obedecendo-se aos mesmos procedimentos da primeira coleta (recuperação). Para a segunda coleta, os atletas foram orientados a se dirigir, imediatamente ao término da corrida, a um local previamente combinado, onde uma equipe composta pela responsável do projeto, um médico, um técnico em coleta e um ajudante, fizeram as devidas coletas. Neste momento, foi também aplicado um questionário para investigar a alimentação feita antes e durante a prova. O sangue coletado foi acondicionado em tubos de plástico e transportado em caixa térmica, sendo o soro separado e conservado a -4ºC em geladeira até a análise.

Dosagens de testosterona, cortisol e das enzimas musculares

Todas as dosagens foram realizadas no Laboratório Delboni-Auriemo (Diagnósticos da América). Testosterona e cortisol foram dosados por ensaios específicos de quimioluminescência (kits Gamma Coat, Steroids Lab, EUA), utilizados na rotina daquele laboratório.

Para a dosagem das enzimas musculares CK, CKMB e LDH foi utilizado um método cinético – UV (kit Advia, Bayer, EUA).

A relação cortisol (µg/dL):testosterona (ng/dL) foi empregada como um índice de catabolismo ou de disponibilização de energia.

Estatística

Foram determinadas as médias (± DP) do peso corporal, estatura, níveis séricos de testosterona, cortisol, relação cortisol:testosterona e das enzimas CK, CKMB e LDH. Eventuais diferenças foram pesquisadas por análise de variância com medidas repetidas. O teste de correlação de Spearman foi utilizado para se avaliar a associação entre os níveis hormonais e as enzimas musculares.

 

RESULTADOS

As médias (± DP) de peso e estatura dos 20 atletas selecionados foram de 63,2 ± 5,6 kg e 170,0 ± 5,4 cm, respectivamente. Todos se encontravam em excelentes condições de saúde e livres do uso de produtos que pudessem interferir nas dosagens hormonais ou nas enzimas musculares. Dos 20, seis estavam fazendo uso de suplementos vitamínicos e dois de complemento de carboidrato (maltodextrina). A distância média percorrida semanalmente pelos atletas variou de 90 a 150 km.

A tabela 1 e a figura 1 mostram os resultados da testosterona e do cortisol, obtidos 48 h antes, ao final e 20 h após a maratona. Em comparação aos valores controle, os níveis de testosterona ao final da corrida reduziram-se, enquanto os de cortisol elevaram-se significantemente (p< 0,05), produzindo um aumento de 5 vezes na relação cortisol:testosterona (tabela 1 e figura 2). Os valores de CK, CKMB e LDH (tabela 1, figura 3) também se encontravam consistentemente elevados ao final da corrida (p< 0,05).

 

 

 

 

 

 

 

 

No período de recuperação, observou-se uma tendência à normalização tanto dos níveis de testosterona como de cortisol (e da relação cortisol:testosterona), embora as enzimas de desgaste muscular (CK e LDH) permanecessem ainda significantemente elevadas (p< 0,05).

Os níveis de testosterona correlacionaram-se inversa e significantemente com os de cortisol (-0,4245) e com os de CK (-0,4119) e LDH (-0,5461), enquanto os níveis de cortisol mostraram correlação significante e positiva com os de CKMB (0,4521).

 

DISCUSSÃO

Os resultados observados no presente trabalho, em relação às alterações do cortisol e da testosterona, estão de acordo com dados previamente encontrados na literatura (5,7-14).

Várias modalidades de exercícios intensos e de longa duração (> 2 horas) promovem aumento dos níveis de cortisol e redução dos de testosterona, logo após o término do exercício (3,7). Hoogeveen e cols. (5) observaram que a normalização desses níveis hormonais pode ocorrer entre 18 e 24 horas.

Enquanto o aumento do cortisol é um fenômeno esperado, uma vez que este hormônio induz a proteólise e a lipólise para a obtenção de energia, desconhece-se o motivo pelo qual a testosterona diminui durante e após um exercício de longa duração. Alguns autores observaram aumento deste hormônio em exercícios de curta duração, ou exercícios de força, porém sem uma justificativa clara (4,7).

No presente estudo, verificamos diferenças significantes entre os vários períodos das coletas, conforme mostrado na tabela 1. Os valores de testosterona e cortisol obtidos imediatamente ao final da corrida, em estado de grande stress físico e psicológico, são significantemente diferentes daqueles obtidos 48 h antes da corrida, em condições basais e de repouso, enquanto aqueles verificados no período de recuperação mostram um retorno aos valores basais. Os valores das enzimas, entretanto, elevam-se marcadamente ao final da corrida, mas mantêm-se até mais elevadas na recuperação, exceto para a CKMB.

A diferença entre os resultados obtidos antes (controle) e 20 horas após a corrida (recuperação) mostra que neste período os níveis hormonais (em especial a relação cortisol:testosterona) ainda se encontram em desequilíbrio, evidenciando que uma corrida de maratona causa ao organismo um stress intenso e um flagrante desbalanço entre anabolismo e catabolismo.

Analisando os níveis das enzimas de desgaste muscular nos três períodos, observamos que também existem diferenças que parecem ter relação com o desequilíbrio hormonal. As três enzimas (CK, LDH e CKMB) tiveram um aumento significativo ao final da corrida em relação aos valores basais; entretanto, enquanto as duas primeiras seguiram ainda mais elevadas no período de recuperação (20 h após a corrida), a CKMB já estava praticamente normalizada.

Verifica-se, portanto, que a CK eleva-se durante o exercício físico para manter o ATP muscular durante a atividade, comprovando que são indicativos da destruição de células musculares em resposta ao grande stress físico que também é refletido pelo aumento do cortisol. Tanto a CK como a LDH estão localizadas no citoplasma celular e são liberadas na circulação quando ocorre ruptura destas células.

A dor tardia ao exercício físico é verificada em exercícios excêntricos, aqueles causados a partir de um treinamento isotônico. Este treinamento consiste de movimentos que contêm contrações concêntricas e excêntricas contra uma resistência constante.

Como as corridas de longa duração têm um componente excêntrico predominante, as enzimas CK e LDH são liberadas ainda com mais intensidade na circulação sanguínea (15).

Já a CKMB é específica do músculo cardíaco. O motivo pelo qual ela se mostra elevada logo após uma corrida de maratona ainda não é totalmente conhecido, mas acredita-se que seja devido ao intenso trabalho cardíaco que ocorre durante essa atividade. Entretanto, estudos mais específicos são ainda necessários para se estabelecer alguma relação causal entre corridas de maratona e elevação da CKMB.

Vincent e cols. (16) analisaram os efeitos do treinamento e a resposta da CK, da dor muscular e da função do músculo em exercícios de resistência. Verificaram que, em exercícios agudos e extenuantes com peso, ocorre uma redução da resposta da CK, porém sem redução da susceptibilidade à dor e com perda da função muscular.

Gilian e cols. (8) investigaram a associação da relação cortisol:testosterona e a ação da insulina durante um treinamento de natação, verificando que tanto a diminuição da testosterona como o aumento do cortisol não afetaram a ação da insulina (por se tratar de um efeito agudo). Da mesma forma, Hoffman e cols. (9) associaram as alterações da temperatura do meio ambiente com as respostas da testosterona e do cortisol em exercícios de alta intensidade e intervalados, tendo observado que esses hormônios comportam-se de maneira semelhante em relação às variações da temperatura, ou seja, nas diferentes temperaturas ocorre elevação do cortisol e redução da testosterona.

No presente estudo, verificamos que existe uma associação positiva entre as alterações do cortisol e das enzimas musculares CK, CKMB e LDH, uma vez que tanto aquele esteróide quanto as enzimas encontram-se elevados em situações de stress, diferentemente da testosterona.

Concluímos, portanto, que a correlação entre cortisol e testosterona e as enzimas de desgaste muscular permite comprovar que a corrida de maratona causa um intenso stress físico, provocando desequilíbrio hormonal e lesão celular músculo-esquelética. O aumento da relação cortisol:testosterona obtida após o término da corrida evidencia um estímulo catabólico intenso, que mesmo após 20 horas de recuperação ainda não apresenta uma indicação metabólica de supercompensação. Diante desses achados, sugerimos que praticantes de corridas de maratona necessitam de um período de recuperação apropriado após sua prática.

 

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Endereço para correspondência:
Sheyla Carla A. França
Rua Rio de Janeiro 207, ap. 101
41830-401 Salvador, BA
E-mail: sheylacarla@uol.com.br

Recebido em 02/12/05
Revisado em 12/04/06
Aceito em 02/08/06

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