Olimpíadas, biologia e química...

ATENÇÃO: Pela complexidade do tema, este tópico está em construção. Espero terminá-lo antes do final da Olimpíada!!! Sugestões são bem-vindas!
Considerando o momento que as atenções estão concentradas nas Olimpíadas de Londres 2012 (e é bom ter atenção mesmo, porque a próxima é "pertim" daqui, logo ali no Rio de Janeiro), vamos aproveitar para relacionar o tema com alguns tópicos dentro da biologia e da química.

DETERMINAÇÃO DO SEXO
Em geral, homens possuem desempenho nos esportes superior ao das mulheres. Tal fato está relacionado à maior massa muscular masculina, resultante principalmente da ação dos hormônios androgênicos (anabolizantes como a testosterona). Tal fato levantou uma hipótese: estariam homens competindo "disfarçados" de mulheres em algumas provas nas Olimpíadas?
Antes da década de 1960, para tirar essa dúvida, eram realizados detalhados exames ginecológicos. Na década de 60 foram introduzidos os exames cromossômicos. Homens possuem cromossomos sexuais XY e mulheres possuem cromossomos sexuais XX. No núcleo celular, facilmente observável nas células da mucosa da bochecha, apenas um cromossomo X permanece desespiralizado. Como os homens só possuem um cromossomo X, este permanece desespiralizado. As mulheres, no entanto,  ficam com um cromossomo X desespiralizado e o outro espiraliza, formando uma região escura (cromatina sexual) denominada corpúsculo de Barr. Sendo assim, considerando-se cariótipos comuns (XX e XY) seria fácil distinguir homens e mulheres. Seria...

Entretanto, a partir da década de 90, a conceituação passou a levar em conta os níveis de testosterona presentes no indivíduo. O Comitê Olímpico Internacional (COI) passou a considerar dois fatores para caracterizar o sexo feminino: presença de genitália feminina interna (vagina) e nível de hormônios masculinos circulantes de até 5%. Ou seja, passou a levar em conta a condição morfológica e a condição hormonal.

A situação ainda é polêmica, com idas e vindas do COI. Ora se fala em não interferir nas questões relacionadas à feminilidade/masculinidade dos atletas, ora se fala em voltar com os testes todos.

DOPING (modificado a partir de: http://doping.informe.com/blog/tipos-de-doping/)
Existem quatro tipos de doping:

1 - Pré-competitivo
Hormônio de Crescimento – Produzida pela glândula pituitária (hipófise), favorece o aumento da resistência e da capacidade de transporte de oxigênio. Aumenta a massa muscular em poucos meses, logo aumenta a força. Diminuição do tempo de habituação a condições adversas. O uso desse hormônio é indetectável no controle e pode ter graves consequências, como alergias e efeitos diabetogênicos, hipertrofia, acromegalia e tumefação dos tecidos moles, osteoporose, crescimento anormal dos ossos, engrossamento da pele e hipertensão. Este tipo de substâncias é preferencialmente utilizado por halterofilistas, fisioculturistas e lançadores. Há a possibilidade de uso também por nadadores, pois pode aumentar o tamanho dos pés e mãos. Utilizado por via intramuscular.

Esteroides anabolizantes – São drogas semelhantes aos hormônios androgênicos (testosterona), aumentando o anabolismo celular. Assim, o uso de esteroides anabolizantes provoca o aumento da massa muscular e da resistência, aumento da agressividade e melhora a capacidade de treino. A sua utilização é detectável no controle e produz efeitos secundários, tais como danos no fígado na pele e nos sistemas cardiovasculares e endócrino, tumores e alterações de personalidade, redução do tamanho dos testículos e diminuição da produção de espermatozoides, sintomas de masculinização nas mulheres, supressão da função ovariana e redução do período de menstruação, interrupção precoce do crescimento (adolescentes), aumento das secreções sebáceas, acne e crescimento anormal de pelos, tendinites, edemas, impotência, azoospermia (ausência de espermatozoides) e câncer de próstata. Utilizado por via oral e intramuscular.

2 - Durante a competição

Doping Calmante – O seu efeito consiste em inibir a taquicardia (diminuição da frequência cardíaca) e diminuir o tremor. Estes compostos são controlados em modalidades em que a atividade física não constituem fator determinante, mas onde a precisão e o autodomínio são fatores importantes, como, por exemplo, no tiro. Os beta-bloqueadores (como o propanolol) são substâncias calmantes mais utilizadas. Eles diminuem a frequência cardíaca. Sendo assim, a probabilidade de dar um tiro entre duas vibrações geradas pelos batimentos cardíacos aumenta, aumentando também a chance de êxito.

Doping Analgésico – Atua como analgésico para o tratamento de dores moderadas ou fortes, sendo representada pela morfina e os seus derivados. A maioria destes compostos têm efeitos secundários bastante pronunciados, incluindo problemas respiratórios.

Doping Estimulante – Este tipo de substâncias atua ao nível do sistema nervoso central e podem dividir-se em estimulantes fracos (cafeína, teifilina) e estimulantes fortes (anfetaminas, cocaína estricnina). Este tipo de droga é utilizado preferencialmente no futebol, basquetebol e ciclismo. As anfetaminas são as drogas mais frequentemente utilizadas produzindo os seguintes efeitos:

• Redução da fadiga;
• Aumento da competitividade, da agressividade, dos reflexos e da concentração;
• Estimulação mental;
• Aumento do fluxo sanguíneo.

Esta utilização frequente (detectáveis no controle), provoca efeitos secundários tais como:

• Perda da capacidade de julgamento;
• Cefaleias, ansiedade e tremuras;
• Arritmias cardíacas (batimento irregular do coração);
• Taquicardias, excitação, insônias, alucinações e emagrecimento;
• Pressão sanguínea elevada;
• Morte por colapso.

Cocaína – provoca uma sensação de bem-estar e atrasa a sensação de fadiga.

Cafeína – provoca a mobilização dos ácidos graxos (“poupando” o glicogênio), sendo de particular importância para atletas de resistência de longa duração. Os efeitos secundários inerentes à sua utilização são as arritmias cardíacas e insônias. 

3- Pós-Competitivo

Diuréticos – A introdução deste tipo de doping é por via oral, sendo muito utilizados pelos atletas devido a redução rápida de peso, em desportos que envolvam categorias de peso, como no boxe e no halterofilismo ou para redução da concentração de substâncias químicas na urina, de forma a iludir o controle.

Os seus efeitos secundários são:

• Hemorragias;
• Edemas;
• Diabetes e risco de fraturas;
• Úlcera gastroduodenal;
• Insuficiência renal;
• Atrofia muscular;
• Cicatrização dificultada e infecções.

4 - Doping Sanguíneo

Por autotransfusão – consiste num aumento no volume sanguíneo através de transfusão, com o objetivo de aumentar a capacidade de transporte de oxigênio. Normalmente o sangue usado na transfusão é do próprio atleta. Este terá que realizar um programa de treino em altitude, para que o defict de oxigênio provoque o aumento do número de eritrócitos, assim como a concentração de hemoglobina.

"Doping sanguíneo envolve remover e estocar um litro do próprio sangue, esperar algumas semanas até que o corpo tenha restaurado a quantidade de células vermelhas do sangue, e então reinjetar as células vermelhas estocadas. Doping sanguíneo requer a redução da qualidade do treinamento depois que o sangue for tirado, e é um procedimento bastante complicado." (http://www.copacabanarunners.net/epo.html)

Por utilização da Eritropoetina (EPO) – A maneira moderna de aumentar ilegalmente a capacidade de transporte de oxigênio do sangue é injetar a versão sintética de EPO. Esse hormônio é produzido sinteticamente para tratar pacientes com mau funcionamento dos rins, câncer e AIDS. Pelos últimos 10 anos, uma parte da produção de EPO fez seu caminho para aos mãos de atletas. Eddy Planckaert, belga ex-campeão de ciclismo, confessou ter tomado EPO em 1991 e declarou que durante os últimos dois anos de sua carreira (1990 e 91) muitos outros ciclistas estavam usando EPO. Porém, junto com a melhora na performance em decorrência de EPO, vem uma série alarmante de mortes controversas entre ciclistas de topo. Entre 1987, quando EPO ficou disponível na Europa, e 1990, dezoito ciclistas belgas e holandeses morreram abruptamente, levantando suspeitas que os usuários ingenuamente não sabiam que estavam brincado com fogo.

O mesmo efeito que melhora a performance de resistência também põe em risco a saúde do usuário. Ao elevar a densidade do sangue, EPO aumenta o risco de coagulação sanguínea, o que pode bloquear os vasos causando infarto agudo. Uso de EPO também causa hipertensão e pode ocasionar ataque apoplético e falência congestiva do coração.

Hematócrito é a proporção do sangue que é feita de células vermelhas sanguíneas (parte sólida do sangue). Os níveis normais de hematócrito são de aproximadamente 40-50% em homens, e 37-47% em mulheres. EPO pode elevar o hematócrito bem acima desta faixa. À medida que o atleta fica desidratado durante o treinamento ou competição, o volume sanguíneo é reduzido, ocasionando elevação do hematócrito e a resistência do sangue para fluir. Durante uma maratona, o hemotócrito de um corredor não-dopado pode aumentar de 45 a 55%. Não há um valor determinado no qual o hemotócrito torna-se perigoso, porém o risco aumenta geometricamente em níveis de hemotócrito acima de 55%. Se um maratonista dopado com EPO começar a competição com 52%, seu hemotócrito pode subir acima de 60% durante a maratona.

O desenvolvimento de um teste válido e confiável para detectar EPO sintético foi a maior prioridade do Comitê Olímpico Internacional antes da Olimpíada de Sidney 2000. O desenvolvimento do teste demorou vários anos devido à dificuldade de produzir um anticorpo que pudesse distinguir o EPO sintético do hormônio produzido naturalmente, e porque a meia-vida do EPO sintético no sangue é de apenas 6-8 horas. O teste de EPO agora é válido e seguro, e vem sendo cada vez mais usado no esporte internacional. (Este trecho foi modificado a partir de http://www.copacabanarunners.net/epo.html)

ÁCIDO LÁCTICO

Nossas células musculares produzem energia (ATP) pelo mecanismo aeróbico (respiração celular aeróbica) ou pelo mecanismo anaeróbico (fermentação láctica). O primeiro, além de produzir um saldo energético muito maior, produz apenas gás carbônico e água ao final. A fermentação láctica produz bem menos energia e ainda gera o ácido láctico (ou lático). O ácido láctico é produzido em grande quantidade por nossas células musculares quando a quantidade de oxigênio que chega até elas é insuficiente para a produção de energia pelo mecanismo da respiração celular aeróbica. Tal condição é denominada hipóxia (ou anóxia). Isso pode ocorrer durante a atividade física intensa, onde o trabalho muscular é realizado com intensidade máxima. Se conjugarmos a atividade muscular com a dificuldade de respiração, então a coisa se complica. O resultado é o que se observa na natação: por estar grande parte do tempo com o rosto dentro d'água e realizando um esforço descomunal, o metabolismo caminha para a via anaeróbica (fermentação láctica) e o teor de ácido láctico no organismo aumenta podendo provocar dores musculares durante a prova ou após a mesma. Por meio de uma gota de sangue retirada do lóbulo da orelha, é possível determinar o teor de ácido láctico no sangue do atleta e perceber se o mesmo está com algum problema de oxigenação durante o nado. Aliando esse dado com filmagens que mostram como o atleta está respirando durante o nado, o técnico pode orientar melhor o nadador para que ele aprimore a respiração e consiga mais oxigênio, melhorando a sua produção de energia e consequentemente, diminuindo o teor de ácido láctico. 

REPOSIÇÃO ELETROLÍTICA (Bebidas Isotônicas)

Em construção...

FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS E LENTAS

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