Extrato Atenua a Fadiga Induzida pelo Exercício Exaustivo Através da Inibição do Estresse Oxidativo

Palavras-chave:Aralia continentalis kitagawa;fadiga; exercício exaustivo; estresse oxidativo;acidose metabólica

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1. Introdução

Fadigainduzida pelo exercício exaustivo é definida como uma sensação de extremo desgaste físico ou mental.cansaço, fraqueza ou exaustão [1]. A incidência de fadiga está intimamente associada à inflamaçãoe dor crônica e pode piorar a qualidade de vida do paciente, especialmente quando a doença é grave, ouleve, mas persistente a longo prazo [2]. Além disso, a fadiga está intimamente relacionada a sofisticados processos metabólicoscondições causadas por vários fatores, como idade do sujeito, duração da atividade e gravidade dao exercício [3]. Durante o exercício, o glicogênio do fígado e do músculo é metabolizado em glicose pelasistema de fosfocreatina, e a glicose é metabolizada para satisfazer as demandas de energia mais altas.

Consequentemente, o ácido lático se acumula no corpo, especialmente nos músculos.4,5]. Ácido láticoacúmulo prejudica a contratilidade e reduz a inervação dos músculos, levando afadiga muscular [6]. Além disso, o exercício exaustivo causa um desequilíbrio na demanda energética, resultandono corpo tornando-se exausto quando persiste. Alterações nos parâmetros hemostáticos do sangue, incluindo pH, íons e gases também contribuem para a fadiga.7]. Assim, a fadiga física causa redução do desempenhoatravés do acúmulo de produtos metabólicos, incluindo peróxidos lipídicos, lactato e íons.8,9]. A relação entre exercício exaustivo e estresse oxidativo está bem estabelecida.10].

Na verdade,exercício exaustivo pode causar a superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS), levando aestresse oxidativo, embora o exercício leve melhore a função do corpo. O acúmulo de ROS aindadanifica as membranas celulares é deletério ao desempenho do músculo esquelético e causa fadiga duranteexercício exaustivo [10]. Portanto, a suplementação com antioxidantes exógenos é umaestratégia para proteger as funções do corpo contra a fadiga durante o exercício exaustivo11]. Além disso, muitas plantas medicinais e seus ingredientes antioxidantes, como polissacarídeos,alcalóides e polifenóis foram relatados para reduzir a dor, inflamação e fadiga apósexercício de alta intensidade [12]. De fato, essas plantas contribuem para melhorar a resistência ao exercício eretardando a fadiga induzida pelo exercício através da ativação de antioxidantes endógenos e remoção deradicais superóxido quando administrados a camundongos antes da natação exaustiva [13]. 

Aralia continentalis kitagawa(AC), pertencente à família Araliaceae, é uma planta medicinalamplamente distribuído em todo o nordeste da Ásia, incluindo China e Coréia [14–16]. AC é usado emmedicina tradicional coreana para aliviar a dor e a inflamação [17]. Estudos anteriores descobriram queAC possui muitas propriedades farmacológicas, incluindo antioxidantes.14], hipocolesterolêmico [18], e efeitos antidiabéticos [19]. Além disso, foi relatado que o AC contém uma variedade de compostos bioativos.compostos incluindo ácido continental, ácido epicontinental e ácido caurenóico, que exibemanticâncer [20] e anti-inflamatório [17] Atividades. Várias saponinas, que têm potenciais efeitos preventivoscontra diabetes e lesão hepática, também foram isolados de AC [21,22]. Além disso, recentesestudos revelaram que as raízes AC contêm ácido clorogênico [23,24], um antioxidante conhecido [25]. CAraízes têm sido tradicionalmente usadas para mitigar a dor, reumatismo e inflamação que sãofrequentemente associada à fadiga [26,27]. 

No entanto, os efeitosde AC e os mecanismos subjacentessobre a fadiga induzida pelo exercício exaustivo ainda não foram investigados. Por isso, neste estudo,exploramos se um extrato de água AC reduziu a fadiga induzida pela natação exaustiva eelucidou ainda mais os mecanismos subjacentes do efeito anti-fadiga, com foco na prevenção deestresse oxidativo.

2. Materiais e métodos

2.1. Preparação do Extrato de Aralia

As raízes AC (1 kg) foram adquiridas de um mercado tradicional coreano, Jeonju, Coréia. As raízes deO extrato de água AC foi usado neste estudo. Resumidamente, as raízes de AC foram secas em uma incubadora a 60◦C e triturado em liquidificador elétrico. As raízes AC foram extraídas com água por 72 h comagitação à temperatura ambiente durante 1 h. Os extratos foram filtrados em papel de filtro, evaporados emevaporador a vácuo e concentrado. Em seguida, foram liofilizados com secagem ao ar quente por 72 h a50 ◦C. A quantidade total de AC extraída foi de 85 g. Os extratos aquosos de AC foram mantidos a 4◦C paraum estudo mais aprofundado.2.2. Declaração de éticaTodos os procedimentos com animais neste estudo foram aprovados pelo Comitê de Cuidados de LaboratórioRecursos Animais da Universidade Nacional de Jeonbuk (CBNU2016-67) e foram realizados de acordo comcom o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório publicado pelos Institutos Nacionais dos EUAof Health (Bethesda, MA, EUA; Publicação do NIH nº 85–23, revisada em 1996). Cinquenta homens Sprague-Dawleyratos (220-250 g; Samtako Bio Korea Co. Ltd., Daejeon, Coréia) foram empregados neste estudo.2.3. Projeto de estudo animalOs ratos foram mantidos a 23± 2 ◦C com 50± 5 por cento de umidade e uma luz 12-h/ciclo escuro em gaiolase aclimatados por pelo menos uma semana antes dos experimentos. Os animais foram divididos em cinco grupos(n = 10 em cada grupo), onde o grupo controle não recebeu nenhum exercício exaustivo sem tratamento com AC,exercício exaustivo com solução salina como grupo tratado com veículo e exercício exaustivo com 60, 120 e180 mg/kg de grupos tratados com extrato de AC. O extrato AC foi administrado diariamente por gavagem oral, respectivamente.

Na terceira semana após o tratamento com extrato de AC, todos os animais, exceto o grupo controle, foram submetidos anatação forçada até a exaustão. Para a eutanásia, os ratos foram anestesiados com CO2 inalaçãopara minimizar o sofrimento. 

2.4. Teste de Natação Forçada

Proteínas foram preparadas a partir de músculos gastrocnêmios usando tampão RIPAcontendo inibidorcoquetel (Roche, Indianapolis, IN, EUA) e coquetel inibidor de fosfatase (ThermoFisher ScientifificInc., Waltham, MA, EUA). As amostras de proteína foram separadas em SDS-PAGE e transferidas para PVDFmembranas (EMP Milipore Inc., Billerica, MA, EUA), seguido de bloqueio com 5 por cento de soro bovinoalbumina (Sigma, St. Louis, MO, EUA) em tampão TBSTà temperatura ambiente. As membranas foram entãoincubado durante a noite a 4◦C com anticorpos contra Bax, Bcl-2 e pró-caspase 3, caspase 3 clivada,e -actina (Cell Signaling Tech., Danvers, MA, EUA). As membranas foram então incubadas com oanticorpos secundários apropriados conjugados com peroxidase de rábano (Cell Signaling Tech.) no quartotemperatura por 1 h, seguido de detecção de sinais usando um Immobilon Western Chemiluminescence(Millipore Corp., Billerica, MA, EUA) e um sistema UVITEC Mini HD9 (Cleaver Scientific Ltd.,Warwickshire, Reino Unido). A intensidade de cada banda de proteína foi quantificada usando o software NIH ImageJ(Instituto Nacional de Saúde, Bethesda, MD, EUA).2.9. Análise estatísticaA significância estatística foi analisada usando análise de variância unidirecional (ANOVA) ou Student'sTeste t com análise posthoc de Bonferroni para comparações de vários grupos usando GraphPad Prism 5.03software (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, EUA). Todos os dados são relatados como média± padrãoerro da média (SEM).P <>0.05 foi considerado estatisticamente significativo.

3. Resultados

3.1. Extrato AC Contém Ácido Clorogênico como Ativo

O componente de acordo com a Análise HPLCUma vez que estudos anteriores mostraram que o extrato de AC contém ácido clorogênico como ativocomponente [23,24], buscou-se determinar a composição do ácido clorogênico no extrato aquoso ACusando análise de HPLC. A presença de ácido clorogênico foi confirmada comparando seu espectro UVe tempo de retenção com o de um composto padrão. Os resultados mostraram que o extrato aquoso ACcontinha 2,24 mg/g de ácido clorogênico (Figura1).

Figura 1.Análise por HPLC de ácido clorogênico no extrato de AC. A HPLC foi realizada para determinar acomposição do ácido clorogênico em AC. O conteúdo de ácido clorogênico foi analisado em (A) padrãosolução e (B) Extrato de água AC. HPLC, cromatografia líquida de alta eficiência; CA,Araliacontinentalis kitagawaextrair.3.2. Extrato AC aumenta a duração do exercício durante a natação exaustivaPara examinar os efeitosdo extrato de AC na duração do exercício exaustivo, tratados com AC e veículoratos foram submetidos ao teste de natação forçada na piscina. Como mostrado na figura2, a duração da natação foi significativamente maior nos grupos pré-tratados com AC (60, 12 e 180 mg/kgtratamento AC) em comparação com o grupo tratado com veículo de uma maneira dependente da dose (15,5, 19,8,e aumento de 47,2% para as doses de 60, 120 e 180 mg/kg grupos pré-tratados com AC vs. grupo tratado com veículo,respectivamente). Esses dados demonstram que o extrato de AC pode aumentar a duração da natação de ratos.

Figura 2.O tratamento com extrato de AC aumentou a duração do exercício de ratos durante a natação exaustiva.O tempo de exaustão foi medido em ratos após pré-tratamento com AC por três semanas (n = 10 por grupo).Os dados são médios± erro padrão da média (SEM). A significância foi medida usando análise unidirecional devariância (ANOVA) seguido pelo teste post hoc de Bonferroni. *p <>0.05, ** p <>0.01 e ***p <>0.001. Veh,tratado com veículo; 60, 120 e 180 AC, 60, 120, 180 mg/kg grupos tratados com extrato de AC, respectivamente. CA,Aralia continentalis kitagawaextrair.

3.3. Extrato AC preserva as mudanças no parâmetro hemodinâmico e íons sanguíneos após natação exaustiva

A natação exaustiva aumentou significativamente o Hct e vários íons sanguíneos (Mg2mais, Ca2mais, N / Dmais, e Kmais). No entanto, as mudanças nos valores tenderam a diminuir nos ratos pré-tratados com o ACextrair; em particular, 180 mg/kg de extrato AC pré-tratamento inibiu significativamente as alterações apósnatação exaustiva, resultando em valores semelhantes aos do grupo controle (Tabela1). Portanto,esses resultados indicam que o pré-tratamento com extrato de AC foi capaz de manter a homeostase sanguínea apósnatação exaustiva.

3.4. Extrato AC atenua as mudanças nos biomarcadores séricos relacionados ao metabolismo energético após exaustivoNatação

Para avaliar os efeitos da fadigado extrato de AC em ratos submetidos a natação exaustiva,biomarcadores relacionados à fadiga, como glicose, TG e lactato, foram medidos. Em ratos sem ACpré-tratamento, natação exaustiva diminuiu significativamente os níveis de glicose e TG em comparação comaqueles do grupo controle (de 123,5 a 77,4 mg/dL e 85.0 a 19,8 mg/dL glicose e níveis de TG,respectivamente). Por outro lado, 120 e 180 mg/kg AC ratos pré-tratados exibiram níveis mais elevados de glicose eTG comparado com o grupo tratado com veículo após natação exaustiva (Figura3A, B). Níveis de lactato emo grupo tratado com veículo após natação exaustiva foram significativamente elevados em comparação com aqueles emo grupo controle (de 3,3 a 13,3 mg/dL). No entanto, 120 e 180 mg/kg de pré-tratamentos AC significativamentediminuição do acúmulo de lactato em comparação com os níveis no grupo tratado com veículo (Figura3C). Portanto,esses dados sugerem que a AC atenuou as mudanças nos indicadores relacionados ao metabolismo energético devidonatação exaustiva.

Figura 3.O extrato de AC atenuou as alterações nos biomarcadores séricos relacionados ao metabolismo energético denatação exaustiva. Níveis séricos de (A) glicose, (B) TG, e (C) lactato foram medidos em ratos apóspré-tratamento AC por três semanas (n = 10 por grupo). Os dados são médios± erro padrão da média (SEM).A significância foi medida usando a análise de variância unidirecional (ANOVA) seguida pela análise de Bonferroniteste post hoc. *p <>0.05, ** p <>0.01 e ***p <>0.001. Cont, controle; Veículo tratado com veículo; 60, 120 e180 AC, 60, 120, 180 mg/kg grupos tratados com extrato de AC, respectivamente. CA,Aralia continental kitagawaextrair; TG, triglicerídeo.3.5. Extrato AC melhora a acidose metabólica devido à natação exaustivaPara determinar os efeitosdo extrato de AC na acidose metabólica após natação exaustiva,os parâmetros hemodinâmicos relacionados à acidose, incluindo pH sanguíneo, HCO3−, pO2, epCO2 foram medidos em ratos com ou sem pré-tratamento com AC após natação exaustiva. Os resultados mostramque os níveis de pH, HCO3−, epO2 foram significativamente menores em ratos sem pré-tratamento com AC apósnatação exaustiva em comparação com aqueles no grupo controle (3,3, 57,4 e 62,4 por cento diminuições no pH,HCO3−, epO2 vs. grupo controle, respectivamente) (Figura4A-C). Em contraste, os níveis depCO2 significativamenteaumentou em ratos sem pré-tratamento com AC após natação exaustiva em comparação com aqueles nogrupo de controle (29.0 por cento de aumento empCO2 vs. o grupo de controle) (Figura4D). Notavelmente, essas mudanças foramdramaticamente atenuado pelo pré-tratamento de extratos AC com 120 e 180 mg/kg (Figura4). Estes dadosindicam que a AC previne a acidose metabólica resultante da natação exaustiva.

Figura 4.O extrato de AC melhora a acidose metabólica devido à natação exaustiva. Os níveis sanguíneos de(A) pH, (B) HCO3- , (C) pO2 , e (D) pCO2 foram determinados em ratos após pré-tratamento com AC por trêssemanas (n = 10 por grupo). Os dados são médios± erro padrão da média (SEM). A significância foi medidausando análise de variância unidirecional (ANOVA) seguida pelo teste post hoc de Bonferroni.* p <>0.05, ** p <>0.01, e ***p <>0.001. Cont, controle; Veículo tratado com veículo; 60, 120 e 180 AC, 60, 120, 180 mg/kgGrupos tratados com extrato de AC, respectivamente. CA,Aralia continentalis kitagawaextrair; HCO3−, bicarbonato;pO2 , pressão parcial de oxigênio;pCO2 , pressão parcial de dióxido de carbono.3.6. Extrato AC melhora a lesão muscular induzida pela natação exaustivaPara avaliar os efeitosdo extrato de AC na lesão muscular após natação exaustiva, lesão muscularbiomarcadores como CK e UA [28] foram medidos usando ratos com ou sem pré-tratamento com AC apósnatação exaustiva. Os níveis de CK e UA foram significativamente maiores após natação exaustivaem comparação com os do grupo de controle (5.6- e 4.9-aumentos de CK e UA em relação ao controlegrupo, respectivamente) (Figura5). No entanto, o aumento nos níveis dessas proteínas foi significativamentemelhorado pelo pré-tratamento com AC com 120 e 180 mg/kg em comparação com os ratos tratados com veículoapós natação exaustiva (62,7 e 58,5 por cento de redução na CK e 67,6 e 63,6 por cento de redução nos níveis de AU emratos pré-tratados com 120 e 180 mg/kg AC vs. ratos sem pré-tratamento AC, respectivamente) (Figura5). Portanto, esses dados demonstram que o extrato de AC atenua o dano muscular após natação exaustiva.

3.7. Extrato AC suprime apoptose induzida pela natação exaustiva

Para avaliar a melhoria effffect do extrato de AC na apoptose induzida por natação exaustiva,os níveis de expressão de proteínas relacionadas à apoptose, incluindo Bax, Bcl-2, pró e caspase clivada3, no músculo gastrocnêmio foram determinados. Os resultados mostram que os níveis de Bax e clivadacaspase 3 foram significativamente aumentadas em ratos submetidos a natação exaustiva sem pré-tratamento com AC.A pró-caspase 3, uma forma inativa da caspase 3, e a proteína Bcl-2, uma proteína antiapoptótica,diminuída em ratos submetidos a natação exaustiva (Figura6). Notavelmente, as mudanças na expressãoos níveis dessas proteínas foram significativamente atenuados pelo pré-tratamento com AC (Figura6). Portanto,O extrato de AC pode inibir a apoptose no músculo gastrocnêmio induzida pela natação exaustiva.

Figura 5.O extrato de AC melhorou a lesão muscular induzida pela natação exaustiva. Os níveis séricosdo (A) CK e (B) UA foram medidos em ratos após pré-tratamento com AC por 3 semanas (n = 10 por grupo).Os dados são médios± erro padrão da média (SEM). A significância foi medida usando análise unidirecional devariância (ANOVA) seguido pelo teste post hoc de Bonferroni. **p <>0.01 e ***p <>0.001. Cont, controle;Veículo tratado com veículo; 60, 120 e 180 AC, 60, 120, 180 mg/kg grupos tratados com extrato de AC, respectivamente.CA,Aralia continentalis kitagawaextrair; CK, creatina quinase; AU, ácido úrico.

Figura 6.O extrato de AC suprimiu a apoptose induzida por natação exaustiva no músculo gastrocnêmio.(A) Análise de Western blot dos níveis de expressão da proteína Bax, Bcl-2, pró e caspase 3 clivada em ratosapós pré-tratamento com AC por 3 semanas. (B) Os níveis de expressão da proteína foram quantificados por varreduradensitometria. -actina foi usada como controle de carga. A análise de Western blot foi realizada emtriplicar com três amostras independentes. Os dados são médios± erro padrão da média (SEM). Significadofoi medido usando a análise de variância de uma via (ANOVA) seguida pelo teste post hoc de Bonferroni.* p <>0.05 e **p <>0.01 e ***p <>0.001. Cont, controle; Veículo tratado com veículo; 60, 120 e 180 AC, 60,120, 180 mg/kg grupos tratados com extrato de AC, respectivamente. CA,Aralia continentalis kitagawaextrair.

3.8. Extrato AC atenua o estresse oxidativo induzido pela natação exaustiva

Para explorar se o extrato de AC tem efeitos preventivoscontra o estresse oxidativo devidonatação, os níveis séricos de biomarcadores relacionados ao estresse oxidativo, incluindo LDH, MDA, SOD eGSH, foram medidos após natação exaustiva em ratos com ou sem pré-tratamento com extrato de AC.Os níveis de LDH e MDA foram significativamente maiores em ratos sem pré-tratamento com AC em comparaçãocom os do grupo de controle (107 por cento e 85 por cento de aumento de LDH e MDA vs. o grupo de controle,respectivamente). No entanto, os níveis dessas proteínas foram significativamente preservados em ratos pré-tratadoscom 120 e 180 mg/kg AC (31,6 por cento e 44,{3}} por cento de redução no LDH e 21,5 por cento e 52,1 por cento de redução no MDAníveis em ratos pré-tratados com 120 e 180 mg/kg AC vs. ratos sem pré-tratamento com AC, respectivamente)(Figura7A, B). Para os antioxidantes SOD e GSH, os níveis foram dramaticamente conservados quando os ratosforam pré-tratados com 120 e 180 mg/kg AC (17,6 por cento e 61,9 por cento de aumento na SOD e 104,5 por cento eAumento de 243,3% nos níveis de GSH em ratos pré-tratados com 120 e 180 mg/kg AC vs. ratos sem ACtratamento, respectivamente), embora níveis diminuídos tenham sido observados em ratos sem pré-tratamento com AC apósnatação exaustiva (33,2 por cento e 43,3 por cento de redução na SOD e GSH vs. o grupo controle, respectivamente)(Figura7CD). Esses dados demonstram que o extrato de AC possui efeitos antioxidantesem ratos cominduzida por natação exaustivafadiga.

Figura 7.O extrato de AC atenuou o estresse oxidativo induzido pela natação exaustiva. Os níveis séricos de (A) LDH, (B) MDA, (C) SOD e (D) GSH foram medidos em ratos após pré-tratamento com AC por três semanas (n=10 por grupo). Os dados são média ± erro padrão da média (SEM). A significância foi medida usando análise de variância (ANOVA) de uma via, seguida pelo teste post hoc de Bonferroni. * p < 0.05,="" **="" p="">< 0,01="" e="" ***="" p="">< 0,001.="" cont,="" controle;="" veículo="" tratado="" com="" veículo;="" 60,="" 120="" e="" 180="" ac,="" 60,="" 120,="" 180="" mg/kg="" de="" grupos="" tratados="" com="" extrato="" ac,="" respectivamente.="" ac,="" extrato="" de="" aralia="" continentalis="" kitagawa;="" ldh,="" lactato="" desidrogenase;="" mda,="" malondialdeído;="" sod,="" superóxido="" dismutase;="" gsh,="">

4. Discussão

O estado fisiológico de fadiga, que inclui fadiga idiopática, síndrome da fadiga crônica e fadiga indefinida, tem efeitos prejudiciais à saúde [29]. A fadiga causa dores musculares, memória prejudicada, sono interrompido e outros problemas [30]. Além disso, a fadiga está associada a uma variedade de doenças, incluindo câncer, hipertensão, diabetes e doença cardíaca coronária [31].

A raiz AC possui muitas propriedades farmacêuticas, incluindoanti-osteoartrítico[32], vasorrelaxante [33],anti-inflamatório[17], eanticâncer[34] atividades. Em particular, vários estudos usando vários modelos animais de doenças demonstraram que o AC tem atividades antioxidantes [35]. De fato, a AC preveniu a carcinogênese induzida pelo benzo( )pireno através da ativação do sistema antioxidante em ratos [18]. A AC também tem um efeito protetor contra a hepatotoxicidade induzida por hidroperóxido de terc-butila (t-BHP) através da inibição do estresse oxidativo em sistemas in vitro e in vivo [36]. Apesar desses estudos prévios sobre as ações farmacológicas do AC, pouco se sabe sobre aanti-fadigaatividades de AC em relação ao exercício exaustivo. Portanto, o presente estudo avaliou os efeitos protetores das raízes AC contra a fadiga induzida pelo exercício exaustivo. Estudos anteriores relataram que um dos compostos bioativos no extrato de AC é o ácido clorogênico.

Portanto, testamos o extrato de AC usado neste estudo e descobrimos que ele continha 2,24 mg/g de ácido clorogênico. Para determinar oanti-fadigaefeitos da AC, os ratos foram submetidos a natação forçada para induzirfadigaque já foi observado em estudos anteriores [7,37]. Os resultados mostram que o pré-tratamento com AC aumentou efetivamente o tempo de natação forçada. Além disso, a glicemia e os TG, as principais fontes de energia para o exercício [38,39], foram significativamente preservados pelo pré-tratamento com AC. Portanto, nossos resultados demonstram que a AC pode retardar o tempo necessário para a depleção de nutrientes. Em estados normais, o ATP, que é produzido pela glicólise através da conversão de glicogênio em glicose, é utilizado como fonte de energia. No entanto, o fornecimento de energia é alterado pela conversão de piruvato em lactato nas condições anaeróbicas causadas pelo exercício exaustivo. O acúmulo de lactato durante o exercício exaustivo causa ainda mais redução do pH e acidose [6,41], e, consequentemente, ocorre fadiga. Consistente com isso, nosso estudo mostrou que os níveis de glicose no sangue, pH de lactato, HCO3- e pO2 diminuíram e pCO2 aumentou devido à natação exaustiva. É importante ressaltar que essas mudanças foram dramaticamente atenuadas pelo pré-tratamento com AC. Esses achados demonstram que a AC tem um papel preventivo contra a acidose metabólica resultante do exercício exaustivo. O presente estudo mostrou que vários níveis de íons no sangue foram afetados pela natação exaustiva.

De fato, a relação entre os íons do sangue e o exercício tem sido extensivamente estudada [42]. Os íons Mg2 plus e K plus estão intimamente associados a inúmeras funções musculares, incluindo contratilidade, produção de energia, estresse oxidativo e equilíbrio eletrolítico. Em particular, os íons Mg2 plus são redistribuídos para ajustar o metabolismo para a manutenção da contratilidade muscular durante o exercício [43-45]. A este respeito, nosso estudo anterior descobriu que o sangue Mg2 mais íons aumentou após natação exaustiva. Mg2 mais íons também têm uma relação positiva com lactato, AU, LDH e CK, mas uma relação negativa com glicose e TG [7]. Outros íons como K plus, Ca2 plus e Na plus também aumentaram durante o exercício [7,46]. O presente estudo demonstrou que o pré-tratamento com AC atenuou o aumento desses íons devido à natação exaustiva. A redução do fluxo sanguíneo devido ao exercício exaustivo leva a um aumento do valor de Hct, o que causa ainda mais prejuízo no suprimento de oxigênio e na produção de energia [47]. Portanto, o Hct tem sido utilizado como indicador do grau de fadiga causado pelo exercício. Nossos resultados mostram que o pré-tratamento com AC preservou os níveis de Hct durante a natação exaustiva. Além disso, o exercício exaustivo está intimamente associado a danos musculares e renais, que podem afetar o desempenho físico [48]. CK e AU séricos são considerados biomarcadores cruciais de vários tipos de danos musculares, como doenças cardíacas, distrofia muscular e insuficiência renal aguda [28].

Portanto, essas enzimas têm sido amplamente utilizadas como indicadores de danos musculares e renais causados ​​pelo exercício exaustivo [43]. Com relação a isso, medimos os níveis séricos de CK e UA para avaliar se a AC pode atenuar o dano muscular durante o exercício exaustivo e, como esperado, o tratamento com o extrato reduziu efetivamente os níveis séricos de CK e UA após o exercício exaustivo. Portanto, a AC pode prevenir danos musculares e renais devido ao exercício exaustivo. A apoptose é definida como uma morte celular programada que garante a homeostase celular; é sensível ao ambiente redox intracelular e, portanto, está implicado no estresse oxidativo [49]. O exercício exaustivo causa apoptose aumentada, que induz a fragmentação do DNA e expressão alterada de genes e proteínas relacionadas à apoptose, incluindo Bax, Bcl-2 e as caspases [50,51]. Portanto, a apoptose tem um efeito prejudicial na integridade nuclear e mitocondrial e, consequentemente, desencadeia danos no músculo esquelético que causam fadiga sob exercício exaustivo. Aqui, demonstramos que o extrato de AC atenuou efetivamente os aumentos nas proteínas induzíveis por apoptose, incluindo Bax e pró-caspase 3. No entanto, o tratamento diminuiu os níveis de caspase 3 clivada, uma proteína induzível por apoptose, e Bcl-2, uma proteína antiapoptótica, em músculos gastrocnêmios induzida por natação exaustiva, demonstrando que a AC pode atenuar a fadiga inibindo a apoptose em músculos gastrocnêmios. Procuramos elucidar os efeitos protetores da AC contra o estresse oxidativo induzido pelo exercício exaustivo e os mecanismos subjacentes envolvidos. O exercício físico intenso causa um desequilíbrio entre os sistemas oxidantes e antioxidantes devido à liberação de radicais livres derivados do oxigênio, como as EROs, contribuindo ainda mais para a indução da fadiga muscular [37]. De fato, uma grande quantidade de evidências mostrou que o estresse oxidativo está intimamente associado à fadiga do exercício exaustivo [52]. Durante o exercício exaustivo, a demanda de oxigênio é aumentada e o sangue se altera no músculo esquelético. Essas alterações causam produção de radicais livres e distúrbios na homeostase muscular, levando a danos oxidativos no músculo esquelético, uma subsequente resposta inflamatória e a produção de citocinas, contribuindo ainda mais para a fadiga muscular. Estudos anteriores usando modelos animais também revelaram que o exercício exaustivo de alta intensidade resultou em uma redução nos níveis dos antioxidantes SOD e GSH e elevação nos níveis de MDA, um subproduto da peroxidação lipídica, como resultado do dano oxidativo. 54]. Assim, a preservação de sistemas antioxidantes contra o estresse oxidativo pode ser um método eficaz de melhorar a capacidade de exercício durante o exercício exaustivo. O presente estudo revelou que o aumento dos níveis dos pró-oxidantes LDA e MDA e a diminuição dos níveis dos antioxidantes SOD e GSH devido ao exercício exaustivo foram efetivamente revertidos pelo pré-tratamento com AC. Esses resultados indicam que o efeito anti-fadiga da AC é mediado pela modulação do estresse oxidativo após exercício exaustivo.

5. Conclusões

Em conclusão, os achados do presente estudo sugerem que a CA atenua afadiga físicainduzida pelo exercício exaustivo por melhorar a acidose metabólica e possui capacidade de proteção antioxidante. Portanto, propomos o AC como uma substância potencial para a prevenção e tratamento da fadiga física decorrente de exercícios exaustivos. Contribuições dos Autores: Conceptualization, S.-JK; Metodologia, DKY e S.-JK; Software, DKY e S.-JL; Validação, DKY, S.-JL e S.-JK; Análise formal, DKY, GOA, S.-JL e S.-JK; Investigação, DKY, GOA e S.-JL; Recursos, S.-JK; Curadoria de dados, DKY, GOA e S.-JK; Redação—preparação do rascunho original, DKY; Redação—revisão e edição, S.-JK; Visualização, DKY e S.-JL; Supervisão, S.-JK; Administração de projetos, S.-JL e S.-JK; Aquisição de financiamento, S.-JL e S.-JK Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito. Financiamento: esta pesquisa foi financiada pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (NRF-2018R1A2B6003332 e NRF-2018R1D1A3B07049191) e pela Sociedade Coreana de Ginseng da Korea Ginseng Corporation, Coréia. Conflitos de interesse: Os autores declaram não haver conflitos de interesse.