Doença arterial coronariana, exercício físico e estresse oxidativo

Resumos

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) lideran los índices de morbilidad y mortalidad en Brasil y en el mundo, siendo la enfermedad arterial coronaria (EAC) la causa de un gran número de muertes y de gastos en asistencia médica. Numerosos factores de riesgo para EAC están directamente relacionados a la disfunción endotelial. La presencia de estos factores de riesgo induce la disminución de la biodisponibilidad de óxido nítrico (NO), el aumento de la formación de radicales libres (RL) y el aumento de la actividad endotelial. Esos cambios pueden perjudicar la capacidad vasodilatadora. En el tratamiento de la EAC se realizan numerosas intervenciones, incluyendo agentes farmacológicos, cambio en los hábitos alimentarios, suplemento nutricional y ejercicio físico regular, cuyos efectos benéficos sobre la función endotelial han sido demostrados en experimentos con animales y humanos. Sin embargo, la literatura es aún controvertida en cuanto a la intensidad de esfuerzo necesaria para provocar alteraciones protectoras significativas en la función endotelial. De la misma forma, los ejercicios intensos están también relacionados al aumento en el consumo de oxígeno y al consiguiente aumento en la formación de radicales libres de oxigeno (RLO).

Enfermedad de la arteria coronaria; ejercicio; endotelio vascular; radicales libres

Cardiovascular diseases are the leaders in morbidity and mortality rates in Brazil and worldwide, being coronary heart disease (CHD) the cause of a large number of deaths and high expenditure on medical assistance. Quite a number of risk factors for CHD are directly related to endothelial dysfunction. Those risk factors induce decreased bioavailability of nitric oxide (NO), the increase of free radicals (FR), and increased endothelial activity. Those changes may lead to vasodilation impairment. Many interventions are performed to treat CHD. Pharmacological agents, a change in eating habits, nutritional supplements and physical exercise on a regular basis are some of those interventions. The benefits of physical exercise on a regular basis over endothelial function have been demonstrated in experiments with animals and humans. However, data in the literature are still controversial as to the required intensity level to result in significantly protective changes in endothelial function. Intense exercising is also related to higher oxygen consumption and to a resulting increase of oxygen free radicals (OFR).

Coronary artery disease; exercise; endothelium, vascular; free radicals

ARTIGO DE REVISÃO

Doença arterial coronariana, exercício físico e estresse oxidativo

Ricardo Aurino de Pinho^I; Marília Costa de Araújo^I; Gabriela Lima de Melo Ghisi^II; Magnus Benetti^II

^IUniversidade do Extremo Sul Catarinense

^IIUniversidade do Estado de Santa Catarina, Criciúma, SC - Brasil

^{Correspondência}

RESUMO

As doenças cardiovasculares (DCV) lideram os índices de morbidade e mortalidade no Brasil e no mundo, sendo a doença arterial coronariana (DAC) a causa de um grande número de mortes e de gastos em assistência médica. Inúmeros fatores de risco para a DAC estão diretamente relacionados à disfunção endotelial. A presença desses fatores de risco induz a diminuição da biodisponibilidade de óxido nítrico (NO), o aumento da formação de radicais livres (RL) e o aumento da atividade endotelial. Essas mudanças podem levar a uma capacidade vasodilatadora prejudicada. Inúmeras intervenções são realizadas no tratamento da DAC, incluindo agentes farmacológicos, mudança nos hábitos alimentares, suplementação nutricional e exercício físico regular, cujos efeitos benéficos sobre a função endotelial vêm sendo demonstrados em experimentos com animais e humanos. Entretanto, a literatura ainda é controversa quanto à intensidade de esforço necessária para provocar alterações protetoras significativas na função endotelial. Da mesma forma, exercícios intensos estão também relacionados ao aumento no consumo de oxigênio e ao consequente aumento na formação de radicais livres de oxigênio (RLO).

Palavras-chave: Doença da artéria coronariana, exercício, endotélio vascular, radicais livres.

Introdução

A doença arterial coronariana (DAC) caracteriza-se pela insuficiência de irrigação sanguínea no coração por meio das artérias coronárias. Está diretamente relacionada ao grau de obstrução do fluxo sanguíneo pelas placas ateroscleróticas, resultando em estreitamento das artérias coronárias (estenose), o qual, devido à redução do fluxo sanguíneo coronariano¹, diminui a chegada do oxigênio ao coração.

As doenças cardiovasculares (DCV) lideram os índices de morbidade e mortalidade no Brasil e no mundo, sendo a DAC a causa de um grande número de mortes e de gastos em assistência médica^2,3. No Brasil, segundo a Síntese de Indicadores Sociais de 2002, realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), as DCV se destacam como a principal causa de mortes no país (28,8% para homens e 36,9% para mulheres), em todas as regiões e estados. A região Sul e o estado do Rio Grande do Sul, em particular, registram as maiores proporções, sendo responsáveis por 40% das mortes de mulheres³. O fumo, a obesidade, o diabetes mellitus, a hipertensão, os níveis elevados de colesterol, a história familiar de DAC e a falta de exercícios aumentam o risco da doença^1,2.

Hermann e Lerman⁴ sugerem que vários fatores de risco para a DAC estão diretamente relacionados à disfunção endotelial. A presença desses fatores de risco causa um grande número de mudanças prejudiciais à biologia vascular, incluindo a diminuição da biodisponibilidade de óxido nítrico (NO), aumento da formação de radicais livres (RL) e aumento da atividade endotelial. Essas mudanças podem levar a uma capacidade vasodilatadora prejudicada^5-7.

Inúmeras intervenções são realizadas no tratamento da DAC, incluindo agentes farmacológicos, mudança nos hábitos alimentares, suplementação nutricional e exercício físico regular.

O exercício físico leve a moderado, realizado regularmente, é recomendado para a manutenção da saúde e prevenção de inúmeras doenças. Também reduz a produção de oxidantes e a ocorrência de danos oxidativos, melhorando o sistema de defesa antioxidante e aumentando a resistência dos órgãos e tecidos contra a ação deletéria dos RL⁸. No entanto, alguns estudos^9-11 apresentam evidências de que o exercício físico, principalmente os mais intensos, está associado tanto a danos musculares quanto à produção elevada de RL.

Os efeitos benéficos do exercício físico regular sobre a função endotelial vêm sendo demonstrados em experimentos com animais e humanos¹². Entretanto, a literatura ainda é controversa quanto à intensidade de esforço necessária para provocar alterações protetoras significativas na função endotelial. Segundo Farsifar e cols.¹³ e Wisløff e cols.¹⁴, exercícios agudos e intensos apresentam significativa e rápida resposta na função endotelial. Todavia, estudos apontam que exercícios intensos estão também relacionados ao aumento no consumo de oxigênio e ao consequente aumento na formação de RL em músculo cardíaco e esquelético^10,11,15.

Dessa forma, esta revisão busca abordar a disfunção endotelial envolvida na gênese da DAC, enfocando o papel do endotélio vascular, bem como a importância do exercício físico sobre a função endotelial e dos parâmetros de estresse oxidativo na DAC.

Função endotelial e aterosclerose

Sabe-se bem que as características funcionais das artérias coronárias são determinadas pelas células endoteliais, células do músculo liso vascular e de elementos do tecido conectivo nas paredes arteriais. O músculo vascular é o final do caminho habitual para ativar o controle do diâmetro das artérias e, portanto, da resistência vascular^16-18.

Tradicionalmente, considerava-se que o papel do endotélio era, sobretudo, de barreira seletiva para a difusão de macromoléculas da luz dos vasos sanguíneos para o espaço intersticial. Durante os últimos 20 anos, no entanto, foram definidas muitas outras funções para o endotélio, como regulação do tônus vagal¹⁶, modulação da inflamação, promoção e inibição do crescimento neovascular¹⁷ e modulação da agregação plaquetária e da coagulação^16-18. Em adição, o endotélio é responsável pela síntese de fatores vasoconstritores e vasodilatadores, sendo o NO um dos fatores relaxantes de maior importância^19,20, derivados do endotélio.

Em condições basais, em indivíduos sadios, há tônus vasodilatador moderado e constante, causado pelo NO endotelial se difundindo para as células da musculatura lisa vascular; se a formação basal de NO cessa, aparecerá vasoconstrição. A baixa formação de NO (em várias doenças vascu lares) reduz a perfusão tecidual e promove a formação de trombo, enquanto a alta formação de NO produz vasodilatação pronunciada e choque²¹.

Diversas doenças, como as dislipidemias, a aterosclerose e a hipertensão arterial sistêmica (HAS) apresentam, em sua gênese e/ou em seus mecanismos fisiopatológicos, alterações na função endotelial. Assim, a disfunção endotelial, caracterizada por menor produção e/ou biodisponibilidade de NO, é um dos fatores que contribuem para o aparecimento das DCV^20,22.

O entendimento da gênese e progressão da aterosclerose tem sido fortemente esclarecedor na última década. Em meados da década de 1970, Ross e Glomaser²³ sugeriram que a aterosclerose coronária começa com uma injúria na parede arterial, levando à desnudação do endotélio ou à descamação do revestimento endotelial da artéria. Complementando esta hipótese, evidências recentes sugerem que mesmo as clássicas manchas de gordura - a primeira lesão comum na infância - são uma lesão inflamatória constituída de macrófagos, monócitos derivados e linfócitos -T²⁴.

Em pessoas sem aterosclerose, o efeito predominante da ativação endotelial e liberação de NO é a vasodilatação. O ferimento endotelial e a desnudação resultam na disfunção (vasoconstrição paradoxal em resposta a agentes vasodilatadores), que parece ser o evento inicial para o desenvolvimento da aterosclerose. A disfunção endotelial precede a aparência física da aterosclerose na angiografia²⁵. O conhecimento crescente de que o diâmetro do lúmen das coronárias do epicárdio, dos vasos de resistência e das artérias periféricas maiores éoalterado, em resposta aos fatores fluxo-mediado e agonista-mediado (NO e endotélio-1), tem contribuído para o entendimento da ateroscleros. Ludmer e cols.²⁶ e El-Tamimi e cols.²⁷ primeiro observaram uma vasoconstrição paradóxica de segmentos ateroscleróticos de artérias coronárias em resposta à infusão de acetilcolina.

Percebe-se, portanto, que o dano endotelial e sua disfunção são eventos iniciais da aterosclerose. Adicionalmente, a disfunção endotelial é também reconhecida como fator importante em síndrome coronariana aguda (SCA)^7,18,28. Rozanski e cols.²⁹ compararam a resposta do fluxo sanguíneo periférico em 57 pacientes com doença coronariana e em 50 sujeitos aparentemente saudáveis com controle. Os dois grupos foram submetidos a um exercício físico em esteira ergométrica, e os resultados revelaram não haver nenhuma manifestação de vasodilatação induzida pelo exercício no grupo controle. Em contrapartida, 53% dos sujeitos com doença coronariana demonstraram vasoconstrição progressiva.

O endotélio, quando agredido por fatores de risco, perde progressivamente sua função fisiológica de proteção, passando a ser fonte de elementos que participam da progressão da aterosclerose. Esses danos ou ativação do endotélio modificam funções regulatórias, resultando na disfunção endotelial, alterando a resposta vasodilatadora e reduzindo a atividade antitrombótica, ocasionando alterações estruturais e, obviamente, dano vascular^6,7,30,31.

Portanto, a aterosclerose é o protótipo da doença caracterizada, em todas as suas fases, por uma disfunção endotelial, que é definida como uma oferta insuficiente de NO, causadora de estresse oxidativo, inflamação, erosão e vasoconstrição⁴.

Entre os fatores que causam dano ao endotélio, as espécies reativas de oxigênio (ERO) e as espécies reativas (ERN) - especificamente as derivadas do NO -, são cada vez mais reconhecidas como as principais responsáveis por comprometer a função endotelial celular e por sua implicação na aterogênese⁷.

Espécies reativas de oxigênio e estresse oxidativo na DAC

Sob condições fisiológicas normais, a maioria das ERO é produzida na cadeia respiratória mitocondrial, onde de 2% a 5% dos elétrons são desviados para a produção de RL. Adicionalmente, as ERO podem ser geradas em outros eventos bioquímicos na célula, como, por exemplo, em processos inflamatórios, no catabolismo de ácidos graxos, na degradação da xantina a ácido úrico e auto-oxidação de catecolaminas³². Embora esses processos sejam normais para a vida das células, a produção excessiva de ERO pode provocar danos a biomoléculas (como ácidos nucleicos, proteínas e lipídios) os quais, em grande extensão, podem levar à morte celular³².

A produção de RL nem sempre é prejudicial ao organismo, pelo contrário - é necessária em vários processos biológicos, como sinalização celular, contração muscular e sistema imune³³. Por exemplo, quando as células são agredidas por algum agente estressor (que também pode ser RL), elas acabam produzindo RL para combater esses agentes. O grande problema é que, quando os níveis totais gerados de RL forem maiores que a capacidade de defesa, podem ocorrer danos celulares significativos.

O aumento do estresse oxidativo pode contribuir para a patogênese de doenças cardiovasculares^2,6,7. Estudos clínicos experimentais têm sugerido que essas doenças estão associadas ao aumento da formação de radicais livres e à redução das defesas antioxidantes^2,6,34.

Na parede vascular, diferentes oxidantes podem se originar de fontes celulares e extracelulares e de rotas enzimáticas e não enzimáticas. As principais fontes de RL na parede vascular inflamada, com aceitável relevância fisiológica nas DCV, são: NADPH oxidase, óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) desacoplada e óxido nítrico sintase induzível (iNOS); mieloperoxidase, xantina oxidase (XO), lipoxigenase/ciclooxigenase e cadeia respiratória/fosforilação oxidativa^2,7,35.

Atualmente, o mais importante mecanismo pelo qual se acredita que o estresse oxidativo altera a função endotelial é a inativação do NO pelos ânions superóxidos e lipoproteínas de baixa densidade oxidadas (LDLs-ox). Esses RL desativam os receptores endoteliais para acetilcolina, serotonina, trombina, bradicinina e outros mediadores, diminuindo a estimulação da NOS nas células endoteliais e, consequentemente, reduzindo a produção de NO, prejudicando o relaxamento das células musculares lisas e predispondo à formação da placa aterosclerótica⁶.

Além disso, a produção de ERO pode reagir com a molécula de NO e produzir o ânion peroxinitrito (ONOO^-) e dióxido de nitrogênio, iniciando assim a peroxidação lipídica e potencializando a lesão inflamatória em células vasculares, diminuindo a disponibilidade de NO para as células e favorecendo os processos tromboembólicos^2,35.

A modificação oxidativa de lipoproteínas circulatórias por RL, particularmente as lipoproteínas de baixa densidade (LDL), parece ser bastante importante para o desenvolvimento de lesões ateroscleróticas, principalmente a oxidação de ácidos graxos poliinsaturados na LDL, que parece ocorrer dentro das lesões ateroscleróticas. Seguindo o processo de oxidação, LDL-ox estimula a migração de monócitos circulantes para o espaço subendotelial e também causa lesão na célula endotelial. A LDL-ox é então capturada por macrófagos, mais rapidamente que o normal, para formar células espumosas carregadas de colesterol. Esse processo histológico prematuro leva ao desenvolvimento de placas ateroscleróticas^6,7,35.

Além disso, a própria LDL-ox é citotóxica para as células endoteliais. Ela também promove a expressão de citocinas, é pró-inflamatória, causa inibição da eNOS, provoca vasoconstrição e adesão e aumenta a agregação plaquetária^2,7,15.

Fatores de risco para aterosclerose, como fumo, diabetes mellitus, hipertensão, hipercolesterolemia e outros, estão associados com o aumento da produção de RL. A produção excessiva de ERO promove a produção direta de espécies citotóxicas e a inativação de NO^2,6. Essa inativação leva à perda dos efeitos protetores do NO, como regulação do tônus arterial, inibição da inflamação local e da coagulação, como também da proliferação celular^16-18.

O efeito protetor do NO na aterosclerose ocorre por intermédio da inibição da oxidação das moléculas de LDL colesterol e do impedimento da agregação plaquetária. O mecanismo pelo qual o NO impede a formação da molécula de LDL-ox se dá por meio de sua ação antioxidante, impedindo a formação de ânions superóxidos, que promovem a oxidação da molécula de LDL colesterol^36,37. A ação antiagregante do NO é devida a sua ligação com a molécula de guanilatociclase. Ela induz a formação de guanilato monofosfato cíclico (GMPc), que promove a redução da concentração de íons cálcio dentro da plaqueta, inibindo sua ativação e agregação³⁸.

A perda de NO prejudica esses mecanismos protetores, contribuindo para o desenvolvimento da aterosclerose. Acredita-se que o estresse oxidativo induz a uma disfunção endotelial na aterosclerose coronária pelo aumento da degradação e inibição da síntese de NO¹².

Exercício físico e estresse oxidativo

Taxas metabólicas elevadas como resultado de exercício físico podem aumentar dramaticamente o consumo de oxigênio (VO_2máx) em até 20 vezes em relação aos valores de repouso³⁹. Esse aumento é seguido por um concomitante aumento na produção de ERO⁴⁰. Entretanto, estudos têm demonstrado que o treinamento de endurance aumenta as defesas antioxidantes, assim como a capacidade oxidativa do músculo^40-42.

O estresse oxidativo tem sido associado à diminuição da performance, fadiga, dano muscular e excesso de treinamento. Por essa razão, alguns pesquisadores^8,39,41,43 sugerem que reduzir o estresse oxidativo pode melhorar a tolerância ao exercício, bem como a performance física.

Embora os benefícios do aumento no VO_2máx sejam bem estabelecidos, um paradoxo bioquímico é verificado. O aumento no consumo máximo de O₂ é essencial para a aptidão cardiovascular e performance, porém o aumento no consumo de O₂ durante o exercício físico provoca um concomitante aumento na produção de RL. Dependendo do tipo e da intensidade do exercício, têm sido propostos vários mecanismos na geração de ERO, dentre os quais destacam-se:

1 - Aumento na produção de ânion superóxido (O₂·-) na cadeia respiratória - Uma das principais fontes de RL durante o exercício físico é o vazamento de elétrons que ocorre na cadeia de transporte de elétrons. O aumento no consumo de oxigênio pelos tecidos durante o exercício intenso, teoricamente, levaria a um aumento proporcional de O₂·- e, por conseguinte, provocaria um aumento na peroxidação de lipídios mitocondriais, perda de grupos tióis em proteínas e inativação de enzimas oxidativas³³.

2 - Ativação da xantina oxidase (XO) - A XO catalisa a degradação do monofosfato de adenosina (AMP) durante o trabalho muscular isquêmico, levando ao aumento na produção de O₂·-. Durante a isquemia, o AMP, formado do ATP (trifosfato de adenosina) pela reação de adenilato quinase, é degradado para hipoxantina. A XO é convertida e, dessa forma, reduzida para xantina desidrogenase durante a isquemia por proteases intramusculares, as quais necessitam de Ca⁺². A XO converte a hipoxantina para xantina e ácido úrico usando o oxigênio molecular como receptor de elétrons, formando assim o O₂·-. Em condições aeróbicas, o oxigênio suficiente assegura que o ATP seja reposto via fosforilação oxidativa mitocondrial e que a hipoxantina e a xantina sejam, primeiramente, convertidas para ácido úrico por meio da xantina desidrogenase. Além disso, o músculo esquelético tem baixa atividade da XO. Todavia, a XO pode ser um importante caminho quando o músculo apresentar um déficit de adenina dinucleotídeo. Essa situação, teoricamente, pode acontecer em situação de isquemia, exercício isométrico, déficit de O₂ e exercícios com limitação vascular de fluxo sanguíneo⁴⁴.

3 - Ativação de células polimorfonucleares - As células fagocíticas, principalmente neutrófilos e macrófagos, realizam um rápido consumo de oxigênio, processo conhecido como respiratory burst. Esse processo é uma das fontes de formação de superóxido, peróxido de hidrogênio, radical hidroxil, ácido hipocloroso e peroxinitrito⁴⁵. Além de apresentarem ação antitumoral, alguns destes intermediários reativos derivados do oxigênio participam diretamente da defesa do hospedeiro contra bactérias, vírus, protozoários e fungos³³.

O respiratory burst resulta da atividade da NADPH oxidase, uma enzima que catalisa a transferência de elétrons da NADPH para O₂ formando superóxido. Na presença da superóxido dismutase (SOD), o superóxido é dismutado formando um importante agente microbicida, o peróxido de hidrogênio⁴⁵. O peróxido de hidrogênio pode ser catalisado pela mieloperoxidase, presente principalmente em neutrófilos, dando origem a uma toxina ainda mais potente na sua ação microbicida denominada ácido hipocloroso (HOCl)⁴⁶.

Uma vez formado, o HOCl tende a oxidar aminoácidos para síntese de cloraminas. Estes últimos derivados perdem Cle CO₂, formando aminas que são hidrolisadas para aldeídos. No caso da treonina, o hidroxialdeído resultante sofre desidratação e origina a acroleína (substância cancerígena que destrói fibras elásticas e irrita mucosas)⁴⁶. O HOCl ainda reage com peróxido de hidrogênio, formando oxigênio singlet (1O₂). Há ainda a possibilidade de formar radical hidroxila (·OH) pela reação de Haber-Weiss³².

A neutrofilia induzida pelo exercício ocorre como resultado da migração de neutrófilos vindos dos tecidos endoteliais (mediada por catecolaminas) e da medula óssea (mediada pelo cortisol)⁴⁷. Isso faz com que removam proteínas e células danificadas e mortas. Embora seja uma reação desejável, quando não bem regulada pode ser uma das causas de inflamações agudas. Isso ocorre devido a um grande aumento na produção de mediadores pró-inflamatórios (interleucinas 1, 8, TNF-alfa) e prostaglandinas, levando à indução e à intensificação de processo inflamatório adicional, aumentando a produção de ERO (ativadores de fator transcrição NF-kB)⁴⁸.Entretanto, mesmo que o exercício intenso induza a uma alteração significativa na produção de ERO, estudos recentes mostram que o exercício físico regular de endurance pode tornar mais eficiente o sistema de defesa antioxidante e melhorar a capacidade oxidativa dos sistemas orgânicos, estabelecendo um equilíbrio entre os danos induzidos pelas ERO e os sistemas de reparos antioxidantes^39-43.

Exercício físico e o endotélio

Inúmeros estudos indicam que exercícios moderados a intensos estão associados com reduções importantes na incidência de eventos cardiovasculares, colocando o exercício físico como uma importante modalidade terapêutica na prevenção e prognóstico destas doenças^49,50. Nos últimos anos, foram descritos diversos benefícios do exercício regular para portadores de cardiopatia, além da melhora na capacidade funcional⁵¹.

A realização do exercício constitui um estresse fisiológico para o organismo, em função do grande aumento da demanda energética em relação ao repouso, o que provoca grande liberação de calor e intensa modificação do ambiente químico muscular e sistêmico. Consequentemente, a exposição regular ao exercício ao longo do tempo (treinamento físico) promove um conjunto de adaptações morfológicas e funcionais que confere maior capacidade ao organismo para responder ao estresse porporcionado pelo exercício. É importante destacar que os efeitos crônicos do exercício dependem, fundamentalmente, de uma adaptação periférica, que envolve tanto um melhor controle e uma distribuição do fluxo sanguíneo como adaptações específicas da musculatura esquelética⁵².

Grande parte dos pacientes com DCV estabelecida refere diminuição da capacidade funcional, a qual se relaciona com redução no VO_2máx obtido durante realização de teste ergoespirométrico. Nesses pacientes, a capacidade de exercício é determinada pela complexa interação entre os sistemas cardiovascular, respiratório, metabólico e muscular, somada à modulação pelo sistema nervoso autônomo (SNA). Dessa forma, qualquer desequilíbrio nessa interação pode diminuir a capacidade funcional do indivíduo⁵³.

O conhecimento que envolve a relação entre exercício físico, prevenção primária e secundária da DAC já vem sendo amplamente discutido, e os resultados de inúmeros estudos mostram o impacto do exercício físico no tratamento dessa doença^54,55. Entre muitos estudos, pode-se destacar duas metaanálises que confirmaram uma importante redução de 20% a 25% na mortalidade por DCV em pacientes submetidos à reabilitação cardíaca^56,57.

Estudos em seres humanos e em animais de laboratório mostram que o shear stress (força que o sangue exerce sobre a parede das artérias), induzido pelo exercício físico, é um poderoso estímulo para a liberação de fatores vasorelaxantes produzidos pelo endotélio vascular, como o NO. Ficou demonstrado que o treinamento físico moderado aumenta o relaxamento da musculatura lisa vascular e não vascular, e que esse maior relaxamento se deve à maior produção de NO pelas células endoteliais, em resposta ao exercício físico^12,58-60. Além disso, observou-se que o shear stress induzido pelo exercício físico aumenta a expressão da NOS endotelial e neuronal^60-63.

Assim, durante o exercício físico, ocorre aumento do débito cardíaco e redistribuição do fluxo sanguíneo para musculatura esquelética e circulação coronariana. Esse mecanismo é mediado pela eNOS, cuja expressão genética pode ser potencializada com exercícios aeróbios regulares^62,64.

Segundo Taddei e cols.⁶⁵, o treinamento físico pode prevenir a disfunção endotelial por meio do reparo da disponibilidade de NO consequente à prevenção do estresse oxidativo. Essas evidências sugerem que o exercício físico pode prevenir ou atenuar o declínio na vasodilatação endotélio-dependente.

Dessa forma, os efeitos benéficos da prática de exercício regular sobre as DCV são associados, principalmente, à maior produção de agentes vasodilatadores derivados do endotélio, com consequente redução da resistência vascular periférica, diminuição dos níveis de LDL colesterol e inibição da agregação plaquetária^22,60.

Resultados de estudos recentes têm demonstrado que o treinamento físico provoca melhora expressiva na perfusão miocárdica¹. Entre os componentes envolvidos, pode-se citar:

1 - A função endotelial - O aumento frequente da pressão transmural no vaso sanguíneo, decorrente do exercício repetido, leva à melhora no funcionamento endotelial, facilitando a perfusão miocárdica. Esse mecanismo de vasodilatação, mediado pela ação endotelial, tem sido apontado como uma das principais adaptações vasculares provocadas pelo treinamento físico^49,59,62,66. Há ainda estudos com animais que demonstram a melhora no vaso-relaxamento do endotélio, decorrente do exercício físico⁶⁰.

2 - Velocidade de síntese e de degradação de NO - Na tentativa de compensar a formação de peroxinitrito, as células musculares lisas presentes no vaso produzem uma enzima antioxidativa, a SOD, que bloqueia a ação dos RL, diminuindo dessa forma a degradação do NO. Estudos em animais e em humanos têm demonstrado que o treinamento físico aumenta a expressão dessa enzima antioxidativa, assim como a produção e expressão da NOS^12,67.

3 - A microcirculação - Estudos têm lançado a hipótese de que o treinamento físico também estimularia a produção de NO na microcirculação, com consequente ação vasodilatadora. Evidências mostram que a capacidade vasodilatadora dos vasos de resistência (microcirculação) se intensifica após quatro semanas de treinamento, sendo este fato de fundamental importância para a perfusão miocárdica^59,62,63. Os resultados do estudo realizado por Yoshinaga e cols.⁶⁸ - que apresentam diferenças entre a melhora das reservas de fluxo coronária em segmentos anormais e normais após treinamento físico - reflete esta ação vasodilatadora da microcirculação. Estes autores acreditam que as respostas do exercício na microcirculação são multifatoriais e complexas, envolvendo também a função muscular lisa, a função endotelial, a densidade capilar, a regressão da doença e a circulação colateral.

4 - Regressão de lesões aterosclerótica - Estudos demonstraram que o exercício físico, associado ao controle dos níveis de colesterol (dieta hipogordurosa), atenua a progressão das lesões coronarianas em longo prazo (quatro a seis anos de exercício), podendo levar à regressão da placa aterosclerótica miocárdio^69-71. Este fenômeno, considerado por muitos controverso, apresenta indiscutivelmente a possibilidade de melhora na perfusão do miocárdio^69-71. Por outro lado, o benefício do exercício físico realizado em curto prazo é incerto⁷².

5 - Neoformação de vasos colaterais - Pesquisas em animais demonstraram que o estreitamento do calibre das artérias coronárias induz o aparecimento de circulação colateral, e que este aumento na circulação é potencializado quando estes animais são submetidos a um programa de exercício^70,71. No entanto, estudos de perfusão miocárdica com a cintilografia têm apresentado resultados conflitantes em pacientes coronarianos submetidos a um programa regular de exercício. Diante dos fatos, percebe-se que o efeito do treinamento na formação de vasos colaterais é ainda incerto^63,68,69,73. De forma geral, estudos angiográficos em humanos têm encontrado dificuldades em provar o aumento da circulação colateral em pacientes coronarianos submetidos ao exercício físico, fato que pode ser justificado pela incapacidade deste exame em identificar artérias colaterais de pequeno tamanho (< 100 µm).

6 - Redução da viscosidade sanguínea - O exercício físico realizado de forma regular causa aumento no volume plasmático, além de redução de algumas proteínas plasmáticas, como fibrinogênio e globulinas, processo definido como hemodiluição crônica^74,75. Apesar desse aumento do volume plasmático, não há consenso em relação à queda do hematócrito com o exercício crônico^75,76. Paralelamente, ocorre redução da viscosidade plasmática, que pode alcançar até 8% em atletas de endurance^75,77. Contudo, esta queda da viscosidade com o exercício físico não foi demonstrada em pacientes coronarianos, permanecendo a dúvida do real efeito do exercício físico sobre a viscosidade sanguínea nestes pacientes^73,78.

7 - Aumento do tempo de perfusão diastólica - Em estudo realizado com pacientes coronarianos submetidos a um programa regular de exercício físico, houve diminuição da frequência cardíaca basal, com maior tempo de perfusão diastólica em repouso. Da mesma forma, este aumento do tempo de perfusão diastólica se manifestou no pico de exercício, atenuando as manifestações isquêmicas ao eletrocardiograma (ECG)^63,79.

Portanto, sabe-se claramente que o exercício físico melhora a capacidade física, a tolerância ao exercício e os sintomas em pacientes com DAC, reduzindo as taxas de mortalidade. No entanto, os mecanismos bioquímicos pelos quais estes benefícios se estabelecem ainda não estão completamente compreendidos. Apesar de a melhora da função endotelial ser o fenômeno mais precoce (de quatro a seis semanas) do aumento do fluxo coronariano em indivíduos treinados, é precipitado assegurar que este seja o único mecanismo envolvido na melhora da perfusão miocárdica^1,68.

Considerações finais

Diante do exposto, fica claro o papel que o estresse oxidativo exerce na gênese e progressão das DCV como a DAC. Dentre as inúmeras intervenções terapêuticas empregadas para estas doenças, o exercício físico desponta como uma importante ferramenta na manutenção e/ou recuperação da função endotelial, sendo seus benefícios bastante documentados na literatura atual.

No entanto, mais estudos se mostram necessários, a fim de que se possa esclarecer todos os mecanismos envolvidos nesta ação terapêutica. Também é preciso que se permita uma análise da intensidade de treinamento mais adequada a estes pacientes, servindo de orientação para profissionais que trabalham com prescrição e orientação do exercício físico para indivíduos com DCV, buscando a redução da prevalência destas doenças na população mundial.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo foi parcialmente financiado por Mutrimental SA e CNPq.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Marília Costa de Araújo pelo programa de pós-graduação em Ciências da Saúde da UNESCO.

Artigo recebido em 15/10/08; revisado recebido em 19/01/09; aceito em 03/03/09.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  22 Set 2010
• Data do Fascículo
  Abr 2010

Histórico

• Recebido
  15 Out 2008
• Aceito
  03 Mar 2009
• Revisado
  19 Jan 2009