FADIGA CENTRAL

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FADIGA CENTRAL

• R2 Bruno Borges Hernandes
• Orientador Felipe Hardt

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Introdução

• Fadiga
• - é a incapacidade na manutenção da ação
  muscular durante uma determinada tarefa.
• Por causa das contrações musculares voluntárias
  serem controladas pelo sistema nervoso central
  (SNC), a fadiga muscular aguda pode ter sua
  origem em todas as estruturas nervosas que se
  localizam acima da junção neuromuscular.
• 
  Schillings et al., 2003

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Introdução

• 1 trabalhos fatores psicológicos
• - nenhuma disfunção no m. esquelético
• - caracterizado pela ausência de motivação,
  atenção e a incapacidade de suportar o esforço
  físico.
• - fadiga de origem central

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Introdução

• A hipótese da fadiga de origem central é devido
  ao ? da ativ. da serotonina no SNC durante o
  exercício físico prolongado podendo levar
• - ? letargia
• - redução do número de unidades motoras
  ativas
• - diminuição da frequência de disparo dos
  motoneurónios.
• - alteração no humor, emoção, sono, apetite
• - redução do desempenho

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Introdução

• Teorias mais recentes sugerem que a hipertermia e
  a interleucina 6 (IL-6), liberada pelo sistema
  nervoso durante o exercício prolongado, podem
  induzir a fadiga central. (Nybo e Nielsen, 2001).

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Serotonina (5-HT)

• neurotransmissor inibitório das sinapses no SNC
• elevação acima dos níveis normais pode contribuir
  negativamente na termorregulação e no desempenho
  motor.
• Triptofano (TRP) é o precursor da síntese do
  5-HT.
• - 90 na forma ligado à albumina
• - 10 na forma livre (TRPL) substrato na
  síntese no cérebro.

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Serotonina (5-HT)

• A síntese de serotonina cerebral pode ser
  modulada por 3 fatores
• 1. quantidade de triptofano total no plasma
  (proporção entre a parcela livre e a ligada à
  albumina)
• 2. transporte de triptofano livre pela
  barreira hematoencefálica contra seus
  competidores (TRPL/ ACR)
• 3. a atividade da enzima triptofano
  hidroxilase.
• Os dois primeiros mecanismos possuem
  possibilidade de manipulação dietética.

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Teoria da Serotonina

• ? TRFL
• - competição com ácidos graxos livre (AGL)
  pela albumina.
• - ? AGL devido lipólise, p/ atender a demanda
  energética dos grupos musculares durante esforço
  realizando a ressíntese de ATP .
• Barreira hemato-encefálica
• - o TRF compete com ACR pelo mesmo
  transportador.
• - ACR seriam captados pelo m. esquelético para
  oxidação devido à queda da glicemia.
• 
  Newsholme et al

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Teoria da Serotonina
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Teoria da Serotonina

• O que influencia a síntese de serotonina
• - oferta de O2 e pteridina ( cofatores
  necessários p/ hidroxilação do TRP )
• - ativ de outros neurotransmissores ( Dopamina
  e GABA )
• - oferta de glicose cerebral
• - ativação de autoreceptores ( 5-HT1a e 5-HT1b
  ) feedback -

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Teoria da Serotonina

• Outras causas de aumento de absorção do
  triptofano no cérebro
• - Estresse,
• - Ingestão de refeição rica em CHO,
• - Idosos,
• - Depressão,
• - Distúrbios alimentares,
• - Insuficiência hepática,
• - Doença renal.

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Suplementação

• BCAA
• 1. Idéia como BCAA compete pelo transportador
  c/ TRPL, ? na relação retardaria no início da
  fatiga.
• 2. Estudos não mostram benefício no
  desempenho, taxas de percepção do esforço e
  performance mental.

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Suplementação

• CHO
• - idéia a ingesta suprime a lipólise, está
  associado a grandes reduções no TRPL e relação
  TRPL/ACR sérico diminuindo o metabolismo da 5-HT
  no cérebro.
• - Davis et al.
• - preserva os estoques de glicogênio
• - mantêm captação de glicose cerebral e da
  taxa metabólica cerebral
• - evita redução acentuada na ativação
  voluntária durante as contrações musculares
  sustentadas.
• - fadiga é claramente retardada por essa
  estratégia.

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Papel dopamina/noradrenalina

• A dopamina e noradrenalina são neurotransmissores
  ligados ao componente "central" da fadiga devido
  seu papel na motivação e no comportamento motor.
• Anfetamina
• - atua nos neurônios catecolaminérgicos
  produzindo uma ? acentuada na dopamina
  extracelular.
• -limita a síntese de 5-HT através de uma
  redução na atividade TRP hidroxilase.

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Papel dopamina/noradrenalina

• Dopaminérgico
• - controle de mov. voluntários e locomoção
• Noradrenérgico
• - atenção, excitação, ciclo sono-vigília,
  aprendizado e memória.
• - ansiedade, humor, dor
• - sensação de recompensa

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Papel dopamina/noradrenalina

• O ? da relação serotonina/dopamina está associado
  a sensação de cansaço e letargia, acelerando o
  início da fadiga.
• 
  Davis and Bailey
• Queda na relação melhora da performance, mantêm
  motivação e excitação.
• - O metabolismo da dopamina é aumentado em
  regiões ricas em serotonina.
• 
  Chaouloff et al

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Estimulação Magnética Transcraniana (EMT)

• Estudo em roedores
• implantação de um eletrodo para a área tegmental
  ventral ( origem da projeção dopaminérgica)
• - desencadeava a estimulação elétrica p/ essa
  área qdo o animal mantinha uma velocidade
  pré-determinada em execução.
• recompensa dopaminérgico ratos correram uma
  distância 50 maior.
• nenhum efeito sobre as variáveis periféricas
  relacionadas com a função cardiovascular,
  metabólica ou de termorregulação.

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Outros neurotransmissores

• Glutamato
• Acetilcolina
• Adenosina
• GABA
• Podem estar envolvidos com o desenvolvimento da
  fadiga central, mas poucos dados publicados até o
  momento p/ ter conclusões definitivas sobre sua
  importância

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Amônia

• a NH3 plasmática ?, em grande parte como
  resultado da desaminação de BCAA ( do que a
  desaminação de monofosfato de adenosina em
  inosina monofosfato).
• Esta resposta parece ser amplificada pela
• - disponibilidade reduzida de glicogênio,
• - hipertermia
• - da ingestão de BCAA.

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Amônia

• Pode facilmente atravessar o BHE e entrar no SNC
• acúmulo excessivo pode ter um efeito profundo
  sobre funções cerebral
• - alt. no fluxo sanguíneo cerebral,
• - alt. metabolismo energético,
• - função de astrócitos ( glicogênio e lactato
  )
• - transmissão sináptica
• - regulamentação dos outros sistemas de
  neurotransmissão

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Amônia

• durante o exercício prolongado, a captação
  cerebral e acúmulo de NH3, pode provocar fadiga,
  afetando o metabolismo.
• 
  Nybo e Secher
• estudos com NH3 marcada devem ser realizados
  para observar a captação e influencia na
  neurotransmissão e performance motora durante o
  exercício.

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Amônia

• 1. Restrição energética ocorre em virtude do ?
  da glicólise pela ativ enzimática da
  fosfofrutoquinase e depleção dos substratos do
  ciclo de Krebs e da NAD.
• 2. As alt neurológicas ocorrem pela alteração
  dos níveis de 5-HT, dopamina e noradrenalina, e
  seus respectivos precursores TRPL, tirosina e
  fenilalanina.
• 3. Redução da permeabilidade da BHE,
  dificultando o transporte de aminoácidos p/ o
  encéfalo, afetando o controle motor pela ? da
  produção de neurotransmissores.

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Hipertermia

• A capacidade para realizar exercícios
  prolongados é reduzida em um ambiente quente.
• 
  Galloway e Maughan
• Sabe-se da influência das condições ambientais
  na capacidade de exercício prolongado, mas os
  mecanismos dos efeitos deletérios do estresse
  térmico não são claros.

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Hipertermia

• O pequeno aumento na quebra de glicogênio, a
  produção de lactato ou liberação de potássio não
  parecem explicar a diminuição de resistência
  durante o esforço submáximo com hipertermia.
• Portanto, a fadiga durante hipertermia teria
  causas no sistema nervoso central.

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Hipertermia

• Fadiga durante o exercício prolongado, num
  ambiente quente, pode coincidir com a ocorrência
  de uma temperatura central crítica, sugerindo que
  pode haver um limite térmico no desempenho do
  exercício.
• 
  Nielsen et al
• cerca de 75 dos indivíduos tem fadiga à uma
  temperatura retal de 39,1C.
• 
  Sawka et al.

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Hipertermia

• Nielsen et al
• A. estado de treinamento do indivíduo
• - atletas treinados são capazes de atingir
  temperaturas centrais mais elevadas.
• B. demonstrou que exercícios prolongados no
  calor apresenta redução progressiva na atividade
  eletroencefalografica, a partir do córtex
  pré-frontal, e redução do fluxo sg cerebral

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Hipertermia

• Termorreceptores no hipotálamo são responsáveis
  pela regulação da temperatura corporal.
• detecta a mudanças na temperatura corporal
• - entradas de osmoreceptores periféricos
• - receptores de pressão
• - temperatura do sangue que flui para o
  cérebro.
• Projeções serotoninérgicos e catecolaminérgicos
  inervam áreas do hipotálamo, uma mudança na
  atividade desses neurônios pode contribuir para a
  fadiga quando a temperatura central fica elevada.

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Hipertermia

• Mecanismo de proteção impedindo danos
  potenciais para os tecidos do corpo, limitando a
  produção de calor adicional.

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Interleucina-6

• Sensação de cansaço e fadiga durante uma doença
  pode ser desencadeada por citocinas
  pró-inflamatórias, sobretudo de interleucinas 1ß
  e 6.
• É uma reação homeostática natural para promover a
  recuperação da infecção, limitando atividades
  não-essenciais.
• Durante lesão cerebral, hipóxia, inflamação
  aumentam os níveis de IL-6 no SNC, produzidos
  pelos astrócitos ativados.

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Interleucina-6

• uma resposta semelhante ocorre durante exercício
  extenuante. A IL-6 é produzida na musculatura
  esquelética durante a atividade física e seria
  responsável pelo seu aumento no sangue arterial.
• IL-6, modulado pelo conteúdo de glicogênio
  muscular, estimula a lipólise e aumenta da
  oxidação de gorduras.
• Atravessa a BHE, funcionando como um mecanismo de
  feedback negativo para o SNC contribuindo para o
  desenvolvimento da fadiga central.

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Governador Central

• Noakes et al. (2001)
• - a limitação do exercício está baseado na
  premissa de que quimiorreceptores no miocárdio
  enviariam sinais inibitórios ao SNC antes da
  capacidade máxima do coração ser alcançada, e
  reduziriam os comandos para o músculo
  esquelético, numa tentativa de evitar a resposta
  isquêmica do miocárdio.

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Governador Central

• Propõe que informações sensoriais aferentes a
  partir do coração e talvez, do cérebro e m.
  respiratórios, informa o cérebro de qq ameaça de
  hipóxia ou isquemia nestes órgãos.
• Em resposta, o governador central ( pelo córtex
  motor ), reduz a ativação eferente neural dos
  músculos em exercício
• - ? massa do músculo recrutado
• - ? intensidade do exercício que pode ser
  sustentado.

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Governador Central

• A existência de governadores periférica no
  músculo esquelético e cardíaco é provado pelos
  rápidos efeitos deletérios da isquemia sobre a
  função contrátil do coração e músculos
  esqueléticos.
• 
  Noakes, 2001

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OBRIGADO