quarta-feira, 25 de novembro de 2015

Acidose e alcalose

O que são?

Acidose e alcalose são estados anormais resultantes de excesso de ácidos ou de bases no sangue. O pH normal do sangue deve ser mantido dentro de uma faixa estreita (7,35-7,45) para o funcionamento adequado dos processos metabólicos e para a liberação de quantidades corretas de oxigênio nos tecidos. Acidose é um excesso de ácido no sangue, com pH abaixo de 7,35, e alcalose é um excesso de base no sangue, com pH acima de 7,45. Muitos distúrbios e doenças podem interferir no controle do pH do sangue, causando acidose ou alcalose.
O metabolismo gera grandes quantidades de ácidos que precisam ser neutralizados ou eliminados para manter o equilíbrio ácido-base. A maior parte é constituída por ácido carbônico, formado pela reação entre dióxido de carbono (CO2) e água. São produzidos também, em menor quantidade, ácido lático, cetoácidos e outros ácidos orgânicos.
Pulmões e rins são os principais órgãos envolvidos na regulação do pH do sangue. Os pulmões retiram ácido do corpo eliminando CO2. Variações da frequência respiratória mudam a quantidade de CO2 expirado e podem alterar o pH do sangue em segundos ou em minutos. Os rins excretam ácidos na urina e regulam a concentração de bicarbonato (HCO3-), uma base, no sangue. Alterações de pH devidos a aumento ou diminuição do HCO3- no sangue ocorrem mais devagar que alterações do CO2, e podem demorar horas ou dias. Os dois processos estão sempre em ação e mantêm um controle estrito do pH sanguíneo.
Sistemas tampões, que resistem a alterações do pH, também contribuem para a regulação. Os principais tampões no sangue são a hemoglobina (nas hemácias), as proteínas plasmáticas, os bicarbonatos e os fosfatos.
As quantidades absolutas de ácidos e de bases têm importância menor que o equilíbrio entre elas na manutenção do pH (veja Figura 1, abaixo). Acidose ocorre quando o pH cai abaixo de 7,35, e pode ser causada pelo aumento da produção ou diminuição da excreção de ácidos, ou aumento da excreção de bases. Alcalose ocorre quando o pH ultrapassa 7,45, e pode ser provocada pela perda de ácidos com vômitos prolongados ou desidratação, administração venosa ou ingestão de bases, ou hiperventilação (por aumento da eliminação de ácido sob a forma de CO2). Qualquer doença ou problema que afete os pulmões, os rins ou o metabolismo pode causar acidose ou alcalose. O equilíbrio normal entre ácidos e bases é representado na Figura 1.

Illstration of Acid-Base Balance
Figura 1: Torneiras e drenos
Pontos importantes:

  • O pH normal no sangue está entre 7,35 e 7,45.
  • O corpo procura o equilíbrio constante entre ácidos e bases ingeridos ou produzidos (torneira aberta) e ácidos e bases eliminados (dreno aberto).
  • Desequilíbrios causam acidose (excesso no tanque de ácidos) ou alcalose (excesso no tanque de bases).
  • O equilíbrio pode ser restaurado aumentando a eliminação (drenagem mais rápida) e/ou diminuindo o fluxo de entrada (fechando a torneira).
Os distúrbios ácido-base dividem-se em duas categorias:
  • Os resultantes de alterações da concentração de CO2 no sangue são chamados acidose respiratória (pH baixo) e alcalose respiratória (pH alto). Distúrbios ácido-base respiratórios são resultantes de doenças pulmonares ou problemas que afetam a respiração.
  • Os distúrbios que têm influência na concentração de HCO3- são chamados acidose metabólica (pH baixo) e alcalose metabólica (pH alto). Distúrbios ácido-base metabólicos podem ser causados por doenças renais, alterações eletrolíticas, vômitos ou diarreia intensos, ingestão de algumas substâncias ou doenças que afetam o metabolismo, como diabetes.

quarta-feira, 18 de novembro de 2015

Training Mask

The Truth About Hypoxic Training and Oxygen Reducing Masks



Hypoxic training, or the practice of limiting oxygen availability while training, has been used for decades to improve performance. The United States Olympic Training Center is located just south of Denver, Colorado, because it is the highest city in the United States, where the air is thinnest. Training in this environment will boost the production of red blood cells and aid stamina.

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Over the past few decades, various methods of replicating the benefits of living a mile above sea level have been attempted, ranging from hyperbaric sleeping chambers, to low-oxygen tents, to portable hypoxic machines. If you're not a professional athlete, most of these methods will be fairly inaccessible to you. But a hypoxic mask might be within your budget (they retail for under $100). But before we get too far into the mask idea, let's talk about why masks have been around since 2009 and most people are only hearing about it now, in 2014.

Victor Conte and Your Training Mask

The idea of wearing a hypoxic mask got off to a rocky start when the first widely available version was introduced by Victor Conte, of BALCO fame. It looked similar to a dirty bar rag with face straps (while Conte's reputation in the athletic world is also similar to a dirty bar rag, face straps optional). Conte was notorious for introducing products with supposed science behind them that were later proven to do nothing, or at least very little.

When he first introduced ZMA (zinc magnesium aspartate) to the sporting world, it was done by claiming that it was the secret to his athletes' success, which we later found out was actually steroids. He even showed us a study that proved its efficacy, which he co-authored, and which was published in a reputable medical journal. Of course, we later found out it was a highly dubious online pay-to-publish journal.1

Subsequent independent studies showed ZMA supplements to provide little-to-no performance effect in athletes.2,3 So strikes one and two against this product, at least in terms of reaching mainstream commercial viability, were the fact that it looked absurd and was introduced by a snake-oil salesman.

The BS About Breathe Right

So, what about athlete testimonials regarding hypoxic masks and the people who swear that Conte's mask has helped them? Glad I asked.

Remember Breathe Right strips? They looked like little pieces of tape that went over the bridge of the nose and were supposed to increase airflow and therefore oxygen uptake. Everyone in the NFL, NHL, and half the other major sports leagues wore them for a season and swore the strips helped them perform better. But they didn't actually perform better. Nobody recorded significant improvements in any statistic their leagues track that could be attributed to the strips.

Moreover, studies not funded and/or performed by the Breathe Right company failed to show any benefit to the strips whatsoever:

  • There were no effects on ventilation (rate at which air passes in and out of the lungs) or oxygen consumption4
  • There were no significant differences in peak oxygen consumption or peak workload with and without the nasal strips5
  • No difference between the strip and a piece of tape6
  • No difference in post-exercise recovery7
  • No difference for perceived exertion and perceived breathing effort during sprints8

Right. So that's why we only saw athletes wearing them for a season. Plus, they looked stupid. The original hypoxic masks also looked stupid. The new ones make you look like Bane, sans Sean Connery voice. We've seen numerous athletes training in them already, but are they a fad like the nose tape? And what does the research say?

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The Problems With Most of the Research

It's important to note that there isn't a tremendous body of literature on hypoxic training. In addition, the vast majority of existing research was done by having subjects exercise in a room that simulated atmospheric hypoxia (translation: the air didn't have as much oxygen).

Other tests had subjects strap a mask to their faces with a huge oxygen regulator attached by a tube to the other end (so they couldn't do much moving around). Those tests were typically limited to treadmill running or stationary cycling. The masks that we see being sold, well, if they work like training at altitude or in one of these special hypoxic rooms, then we can expect them to have the same effects.

Looking over the available research, here are some of the more relevant studies I found:

  • Hypoxic sprint interval training (thirty-second sprints with four minutes of rest, progressing from four to seven over six sessions) showed no advantage with simulated hypoxia. But this study (six sessions total) seems too short to draw any conclusions.
  • A six-week study demonstrated that sprint interval training in hypoxia upregulated muscle phosphofructokinase activity and the anaerobic threshold more than sprint interval training in normoxia, but still did not enhance endurance exercise performance.9 I believe this was also probably too short. I'm not saying a performance benefit with simulated hypoxia is certain, but if it's showing improved adaptations over normoxia after six weeks, it's not a huge leap to believe it could happen.
  • However, a different study showed that hypoxic conditions combined with sprint training has the ability to stimulate glycolyitic enzyme ability, which would obviously impart a training adaptation if the effect were high enough.10
  • Sprint training at hypoxia equivalent to 2,400m (five sets of three-minute work intervals) showed trends towards improving some areas. Rating of perceived exertion was higher and changes in bicarbonate levels and EPO trended towards possible improvement over normoxic conditions, but changes in 20m sprint time trended lower.11
  • And yet another interval training study, this time in cyclists, found no differences with hypoxic training, either by performance or measurement of monocarboxylate lactate transporter expression.12
  • In addition, fat oxidation was shown in one study to be slightly diminished (which can be a good thing, if we're looking for endurance and increased substrate efficiency), and had no additive effect on maximal measures of oxygen uptake (VO2peak) or time trial performance (measured under normoxia).13

Obviously, the results of acute hypoxic exercise are vastly different than what we see with long-term hypoxic living conditions, as we'd have with the United States Olympic teams, and even those studies have been all over the map with results. Still, with studies, the modality isn't the sole determinant of success (and I feel that most of the training protocols in these studies were awful). We also need to examine the parameters being used to measure results.

Put another way, the Westside Conjugate Method is great for increasing leg strength, but if we measured leg strength by having Westsiders run marathons...well, you get the idea. The metrics are just as important as rest of the protocol. And I believe both the training protocols and performance metrics have thus far been inadequate to accurately describe the adaptations possible with acute hypoxic training.

An Interesting Study on Hypoxic Training

Let's look at a study that showed some reasonable improvements. The study that meets most of my criteria was performed at the Japan Institute of Sports Sciences.14 This study used a hypoxic room versus a normoxic room, and had subjects perform eight weeks of resistance training on nonconsecutive days for sixteen sessions in total.

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The hypoxic group was exposed to hypoxic conditions from ten minutes before and thirty minutes after the exercise session (vastly different than other protocols). (To the d-bags who wear hypoxic masks to the gym and take them off between sets to talk: you're doing it wrong.) To investigate acute responses, the subjects were exposed to these conditions from thirty minutes prior to sixty minutes after, on the first and last days.

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The resistance exercises consisted of two consecutive exercises (free‐weight bench‐press and bilateral leg‐press using weight‐stack machine), each with ten repetitions for five sets at 70% of the subjects’ one‐repetition maximum (1RM) with a ninety second rest.

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Strength and size gains were equal for both groups. During the training, levels of plasma oxygen were lower in the hypoxic group (obviously, as they were breathing less oxygen when the tests were taken) but growth hormone levels were significantly higher. The capillary-to-fiber ratio increased more in the oxygen-deprived lifters and vascular endothelial growth factor (VEGF) levels were also higher. Meaning, the hypoxic group was producing more blood cells and better able to restore oxygen supply to tissues when blood circulation wasn't high enough for the body's demand.

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Therefore, it's not surprising that local muscular endurance was increased more in the hypoxic group as compared to the normoxic one. It also provides insight into another study that suggested a health benefit from regular short-term hypoxic training, namely the reduction of arterial stiffness and prevention of arteriosclerosis compared to training performed at a similar exercise intensity (under regular, non-hypoxic, conditions).15

My Conclusion on Training Masks

Which brings us back to hypoxic masks and how to use them. Recent meta-analysis indicates that high-intensity, short-term, and intermittent training is likely the most beneficial way to benefit from hypoxic training.16 If the masks being sold today can simulate the conditions seen in the study above, then there's a good chance we'll see someone figure out how to best use them (obviously the “just wear them when you train” protocol is going to be hit and miss at best).

Some form of brief HIIT seems to work best. I'd add that based on the Japanese study, wearing the mask before and after training is going to be essential for maximal results (and for an awesome ride to  and from the gym!).

quarta-feira, 4 de novembro de 2015

A ciência da gordura: como ela é armazenada no corpo – e como queimá-la

23 de março de 2014 às 18:48

Segundo o Ministério da Saúde, 51% da população brasileira com mais de 18 anos está acima do peso ideal. Se você está nesse grupo de pessoas, então tem alguns quilinhos de gordura para perder. E talvez você fique mais motivado ao ver meio quilo de gordura humana – você precisa eliminá-la do seu corpo agora mesmo.
No entanto, ainda há muitas concepções incorretas sobre a gordura — e alguns desses enganos podem atrapalhar seu esforço para perder peso. Então vamos nos livrar dessa desinformação ingerindo um pouco de conhecimento.

O que é a gordura corporal?

Vamos começar pelo lado bom: pense na gordura corporal como “energia potencial”. As calorias presentes na comida que você ingere são um combustível. Depois que as calorias entram na sua corrente sanguínea, este combustível é queimado em vários processos metabólicos. Isso inclui sua atividade muscular, digestão, respiração, funções cerebrais, crescimento dos cabelos etc. O básico da sobrevivência, para resumir.
Porém, algumas vezes nós consumimos mais calorias do que o corpo consegue queimar. Quando isso acontece, nosso corpo pensa: “ué, eu não preciso de toda essa energia agora. Melhor guardar, vai que eu preciso mais tarde, né?” E aí começa o milagre da gordura. Seu corpo pega essas calorias que sobraram e guarda nas células de gordura (ou células adiposas). Elas se expandem à medida que coletam mais combustível, e encolhem quando você usa um pouco dessa energia.
Mas preste atenção, esta é uma explicação muito superficial. É importante notar que, quando a energia potencial é estocada dentro das células adiposas, ela não está pronta para ser usada como antes, quando circulava pela corrente sanguínea. Ela passa por uma conversão química que guarda a energia de maneira mais eficiente. É mais ou menos um arquivo .zip: isso deixa a energia mais compacta e fácil de armazenar, mas o conteúdo em si tem seu acesso dificultado. Quando chega a hora de tirar a energia dessas células, outra conversão química se inicia para deixá-la pronta para uso.

Como é queimada a gordura?

Então, quando você perde gordura, para onde ela vai? A maioria das pessoas não sabe. Se você se lembra do princípio da conservação da massa, lá das aulas de química do colégio, sabe que a matéria não pode simplesmente aparecer ou desaparecer — ao invés disso, ela passa por reações químicas e muda de estado.
As mitocôndrias são o centro de energia da célula. Nos seus músculos ou fígado, elas tiram um pouco de gordura (estocada como triglicérides) das suas células adiposas e a colocam num processo metabólico que a transforma em calor, dióxido de carbono, água e ATP (trifosfato de adenosina). Vamos explicar um por um.
Calor: A energia térmica tem uma importância crucial na manutenção da sua vida. Sabe como você, um mamífero de sangue quente, mantém sua temperatura em cerca de 37°C? Sim, queimando calorias! Quando você está com frio, queima bem mais calorias para permanecer quente. E, caso você esteja se perguntando quanta energia térmica pode ser armazenada na gordura, faça o seguinte: frite um bacon, tire o excesso de gordura, ponha numa lata e coloque um pavio. Você ficará chocado com o tempo que esta vela improvisada ficará acesa.
ATP: nós precisamos de ATP para fazer os músculos funcionarem. Nossa principal fonte imediata de energia é produzida quando quebramos uma molécula de fosfato do ATP, o que fornece uma pequena explosão de energia nos músculos. O ATP se torna, então, ADP, e não pode ser usado novamente até que ele pegue outra molécula de fosfato. É o ciclo de Krebs, cara: ele leva combustível para seus músculos.
Dióxido de carbono: Sempre que você queima alguma coisa (veja o calor mencionado acima), isto reage e forma dióxido de carbono. Vale para a gasolina, vale para a gordura corporal. O dióxido de carbono irá viajar por sua corrente sanguínea até os pulmões, onde eles serão expelidos.
Água: A gordura, geralmente, parece meio molhada, né? É porque tem água nela. Você vai urinar a água formada no processo.
Então, é para aí que vai o peso que você perde.

Células adiposas são eternas

Eis um dos erros mais comuns sobre a gordura: quando você perde peso, você não perde nenhuma célula de gordura. Não, nem sequer umazinha. O corpo humano possui, em média, entre 10 bilhões e 30 bilhões de células adiposas, e elas serão para sempre suas. Ah, mas sabe o que é pior? Se você ganhar mais peso, pode produzir mais células adiposas (pessoas obesas chegam a ter cerca de 100 bilhões), e de novo, você não pode perdê-las (a única exceção é a lipoaspiração, que remove fisicamente as células). Então como é que a gente perde peso?!
As células de gordura agem mais ou menos como balões. Quando você perde peso, você retira algo desses balões inflados, ou seja, faz encolher as células adiposas. Você pode reduzi-las até que estejam praticamente vazias, mas elas sempre estarão lá — esperando para ser reabastecidas, atormentando seus pesadelos rechonchudos.
E más notícias: a gordura adora andar com mais gordura. Como ela e os músculos são basicamente inimigos (nós chegaremos lá ainda), suas células adiposas tentam erodir suas células musculares. O pior é que, enquanto a maioria da gordura fica debaixo da sua pele, a mais perigosa se acumula ao redor dos seus órgãos internos – é por isso que a gordura abdominal é mais problemática do que nas outras áreas do corpo.
Esta gordura, chamada de gordura visceral, é metabolicamente ativa, e expele produtos bioquímicos que aumentam o risco de ataque cardíaco, derrame, insuficiência hepática, diabetes e pressão alta. Além disso, a gordura visceral inibe a produção de um hormônio muito importante, chamado adiponectina, que regula o metabolismo do seu corpo. Em outras palavras, quando mais gordura visceral você acumula, mais lentamente seu metabolismo irá funcionar – ou seja, mais fácil você armazenará gordura. É um ciclo difícil de quebrar.

Como são queimadas as calorias

Como a gordura corporal é composta basicamente por calorias estocadas, o jeito mais conhecido para perder peso é queimar mais calorias do que você está ingerindo. Faça isso e seu corpo irá começar a retirar as calorias que faltam das suas reservas de gordura. Há mais nuances que isso, claro, mas para a maioria dos casos, isso vale. Mas como exatamente estas calorias são queimadas?
Se você já fez algum exercício programado numa esteira ou numa bicicleta ergométrica, provavelmente já viu coisas como “cardio zone” ou “fat-burning zone”. Nós chegaremos lá daqui a pouco, mas por enquanto, tudo que você precisa saber é isso: o exercício físico é só um pedacinho da queima de gordura.
Há um excelente artigo (em inglês) na Active.com detalhando minuciosamente estes processos, mas aqui vai uma explicação resumida. Há três categorias de processos responsáveis pela queima metabólica. Entre 60% e 70% das calorias queimadas por dia são processadas apenas por você estar vivo. Isto não tem nada a ver com se mexer. Nada. É a chamada taxa metabólica basal. Outros 10% a 15% são queimados pelo simples ato de digerir o que você come, o chamado metabolismo digestivo (ou efeito térmico do alimento). Como diz a Active, estes dois representam entre 70% e 85% — tudo isso mal tendo que mover um dedo.
Os últimos 15% a 30% vêm da atividade física, seja na forma de malhação (termogênese associada a exercícios, ou EAT) ou apenas por andar pelo seu apartamento (termogênese de atividades que não são exercício, ou NEAT).

Botando pra queimar

Bem, se entre 60% e 70% da queima de calorias está ligada ao seu metabolismo em estado de repouso, não faz mais sentido começar por aí? Sim! Vamos voltar à nossa vela de gordura do início do texto para fazer uma analogia. Com o pavio curto, a gordura queima lentamente. Em cerca de 1:50, o pavio fica maior, o que faz a chama crescer. Com mais fogo, a gordura começa a queimar bem mais rápido.
Então, como nós podemos aumentar o fogo do nosso metabolismo interno?
A resposta mais simples é acrescentar músculos. O tecido muscular, em repouso, queima de duas a três vezes mais calorias que o tecido adiposo. Exercícios aeróbicos são importantes para sua saúde e condicionamento físico, não se engane. Mas se sua meta é queimar gordura, concentre-se um pouco mais em musculação e em exercícios calistênicos – que usam o próprio peso do corpo como resistência. Isto provavelmente trará resultados melhores e mais rápidos. Não porque isto queime mais calorias enquanto você os pratica, mas porque isto aumenta sua chama metabólica, o que queima mais calorias o tempo todo.
Depois disso, vamos ver a alimentação. Lembre-se, entre 10% e 15% da sua queima metabólica vem da simples digestão da comida. Se você quer aumentar isso, pode adicionar mais proteínas magras ao que você come. A digestão de proteínas queima entre duas a três vezes mais calorias do que a dos carboidratos ou da gordura. Além disso, mesmo que toda caloria consumida (seja ela tirada de proteína, carboidrato ou gordura) possa ser estocada como gordura, o corpo estoca mais prontamente a energia obtida da gordura consumida. Dito isso, uma dieta equilibrada é extremamente importante para se manter saudável, e mais uma vez: se você quer perder gordura, deve consumir menos calorias do que gasta.

Por fim, o componente dos exercícios (entre 15% e 30% do seu metabolismo). Então, sabe aquilo lá de “fat-burning zone”, zona aeróbica, tudo aquilo que aparece na sua esteira? Tecnicamente, isso não está errado. Quando você se exercita numa intensidade menor, está queimando mais calorias que são obtidas da gordura; por outro lado, em exercícios de mais intensidade, a maioria das calorias queimadas vem dos carboidratos mais prontamente disponíveis, que são os que você consumiu recentemente.
PORÉM, tem uma coisinha. Dois terços das calorias que você queima não têm nada a ver com exercícios; mas isso só acontece se você consegue criar um déficit calórico. E você consegue isso muito mais facilmente com exercícios de alta intensidade e intercalados. Isso simplesmente queima muito mais calorias, então você tem um impacto (perda de gordura) muito maior.
Dizendo de outra forma: mesmo que os exercícios mais lentos, da “fat-burning zone”, tecnicamente retirem mais calorias da gordura durante o exercício, os exercícios de alta intensidade vão queimar mais calorias no total, o que resulta em mais calorias retiradas da suas reservas de gordura com o tempo, o que vai reduzi-las mais. Além disso, exercícios de alta intensidade tonificam mais os seus músculos — veja e compare os maratonistas com os velocistas. E, novamente, mais músculo resulta em um metabolismo mais ativo, e isso acaba queimando gordura mais rápido.
Para ser sincero, isto tudo é bem superficial. Este artigo tinha como objetivo ser uma visão geral e, por isso, há muitas coisas que não puderam ser incluídas. Os artigos que linkamos têm mais detalhes técnicos e, para aqueles que se interessarem, recomendamos consultá-los. Mas, para todo mundo, nós esperamos que este texto tenha esclarecido um pouco melhor sobre como perder a barriguinha.
Imagens por Olly/Shutterstock e Jonathan D. Blundell/Flickr