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O aumento da temperatura corporal é um dos principais fatores que contribui para a fadiga e diminuição da performance em provas desportivas. Por esse motivo, têm vindo a ser investigados métodos de arrefecimento corporal que visam contrariar a elevação da temperatura e potenciar a performance. Neste contexto, tem vindo a acumular-se evidência de que a ingestão de mentol pode potenciar o rendimento desportivo através de vários mecanismos não-térmicos. Entre estes, destaca-se a capacidade de ativar recetores de frio, reduzindo a perceção de calor aquando da prática de exercício intenso. Outros possíveis mecanismos incluem um aumento do volume de ar expirado, diminuição da perceção de esforço cardiopulmonar, efeitos analgésicos e efeitos estimulantes ao nível do Sistema Nervoso Central. No geral, a aplicação oral de mentol parece melhorar a performance no exercício de endurance realizado em ambiente quente e húmido, principalmente na parte final das provas. O mentol aparenta ser um composto seguro nas concentrações habitualmente usadas nos estudos em que se verificou potenciar a performance. No entanto, ao permitir prolongar o exercício para além dos limites térmicos normais, a suplementação com mentol poderá interferir no surgimento de respostas fisiológicas de proteção contra a elevação da temperatura corporal. Entretanto, é necessário testar os efeitos de concentrações maiores de mentol na performance e confirmar a sua segurança em atletas.
Palavras-chave
Ergogénico, Exercício de endurance, Mentol, Nutrição no desporto, Recetores de frio, Termorregulação
ABSTRACT
Increased body temperature is one of the major factors contributing to fatigue and decreased performance in sporting events. In consequence, body cooling methods have been investigated to counteract the rise in temperature and enhance performance. In this context, evidence has been accumulating that menthol intake may enhance sports performance through various non-thermal mechanisms, notably through its ability to activate cold receptors and reduce heat perception during intense exercise. Other possible mechanisms include increased expired air volume, decreased perception of cardiopulmonary effort, analgesic and CNS stimulating effects. In general, oral menthol administration seems to improve endurance exercise performance in hot and humid environments, mostly at the end of a competitive event. Menthol appears to be safe at the concentrations commonly used in studies that observed ergogenic effects with this compound. However, by allowing exercise to be prolonged beyond normal thermal limits, menthol supplementation may interfere with the arise of physiological protective responses against rising body temperature. Meanwhile, it is necessary to test the effects of higher menthol concentrations on performance and confirm its safety in athletes.
O organismo é muito ineficiente a transformar energia química dos alimentos em energia mecânica, sendo que >75% é dissipada como calor (1). Se o organismo não fosse muito eficiente a termorregular, atingir-se-iam temperaturas letais em apenas 4-8 minutos (2). De facto, para que possam manter-se operacionais, os órgãos vitais da cabeça e tronco devem ser mantidos a temperaturas entre os 35-40°C (3). Para que o equilíbrio térmico seja mantido, é necessário que o ganho de calor seja equivalente à perda de calor, o que é conseguido através da termorregulação (3). Caso a taxa de ganho de calor exceda a taxa de dissipação para o ambiente, este irá acumular-se nos fluídos e tecidos corporais, resultando num aumento da temperatura corporal (2), o que ocorre aquando da prática de exercício físico (1). Para que este excesso de calor seja dissipado, é necessário que seja transportado para a pele, onde poderá ser transferido para o ambiente envolvente, nomeadamente através da radiação, condução, convenção e evaporação (1). Nesse contexto, o fluxo sanguíneo é redistribuído para a pele e a ativação das glândulas sudoríparas écrinas faz com que o suor seja secretado na superfície da pele, promovendo perda de calor por evaporação do conteúdo de água do suor (1). Se a evaporação do suor não for capaz de contrabalançar o aumento da temperatura corporal com o exercício físico, o cérebro desencadeará uma redução da intensidade ou a cessação voluntária do esforço de forma a manter a homeostase térmica (4, 5). Contudo, a perda de um grande volume de suor para termorregular, se não for reposto pela ingestão adequada de água, também poderá diminuir gradualmente o fluxo sanguíneo nos músculos exercitados (5). Esses fatores diminuem a capacidade de trabalho e prejudicam a performance no exercício de endurance (6-9) pelo que são úteis todas as estratégias que contribuam para os contrariar. Entre as várias estratégias existentes que poderão ajudar a prevenir o aumento da temperatura corporal, temos a aclimatização, pré-arrefecimento e arrefecimento, hiperhidratação com glicerol, reidratação durante as provas e outras (1, 10, 11). Por exemplo, verificou-se que a ingestão de água fria e de granizados, antes ou durante o exercício, bem como outras estratégias de arrefecimento corporal, podem promover uma melhoria significativa da performance no exercício de endurance (10, 11). Também se sabe que alguns compostos presentes em alimentos têm a capacidade de ativar recetores de temperatura localizados (principalmente) nos nervos sensitivos do sistema nervoso periférico, suscitando dessa forma sensações de frio e calor (12). Por exemplo, a capsaícina, um composto presente na pimenta, proporciona uma sensação de calor ao ativar os recetores de potencial transitório vanilóide tipo 1 (TRPV1) (12). Ao invés, o mentol (C10H20O), um álcool terpeno monocíclico que ocorre naturalmente nas plantas da espécie Mentha (13), ativa os recetores de frio (12). O L-mentol é o isómero que ocorre com maior frequência na natureza e que exerce propriedades de arrefecimento não térmico mais potentes quando aplicado na pele e membranas mucosas, para além de produzir o odor característico de hortelã-
-pimenta (13-15). Este composto é usado, pelo menos, desde o Egipto antigo (16) e, atualmente, está presente numa grande variedade de produtos de consumo, incluindo pasta de dentes, cigarros, rebuçados, pastilhas elásticas, cosméticos, pesticidas e medicamentos para a constipação (13, 14). A concentração de mentol varia de 0,001% a 2%, nos produtos orais, de 0,001% a 6% nos produtos de aplicação tópica e de 0,1% a 0,45% nos produtos inalados (17).
Efeitos e mecanismos de ação
O mentol é o principal constituinte do óleo de hortelã-pimenta e tem a possibilidade de exercer vários efeitos fisiológicos ao se ligar a diferentes recetores. No entanto, os mecanismos fisiológicos que contribuem para os efeitos do frio e do mentol na performance do exercício de endurance ainda não estão completamente esclarecidos (11, 18, 19). Entre os putativos efeitos atribuídos ao mentol, encontram--se os térmicos, os ventilatórios, os estimulantes e os analgésicos, por exemplo.
Efeitos térmicos: O mentol é um agonista do recetor de potencial transitório melastatina tipo 8 (TRPM8), o principal detetor de frio ambiental (20). O TRPM8 é um canal iónico transmembranar que, quando estimulado, permite o influxo de Ca2+ e Na+. Este canal possui quatro subunidades, sendo que cada uma possui seis hélices transmembranares (S1-6). Os agonistas do TRPM8 ligam-se ao S2 causando o alongamento do S4 e, consequentemente, uma modificação conformacional que conduz à abertura do canal (21). Quando em contacto com a pele ou membranas mucosas, o mentol induz sensações de frio ao estimular estes canais (TRPM8), expressos nos neurónios sensoriais Aδ e C, que estão presentes maiormente na cavidade oral, língua, tecido broncopulmonar e derme superficial (13, 21-27). De notar que a cavidade oral é uma das partes corporais com maior densidade de recetores periféricos (28), podendo ser uma área mais sensível aos efeitos do mentol, comparativamente à epiderme (29). Posteriormente, essa informação sensorial é transmitida ao tálamo, tronco cerebral e córtex somatossensorial (21, 30). Aqui, pensa-se que ocorre uma diminuição percetual do stress e desconforto térmico que, por sua vez, diminui a perceção de esforço, potenciando assim a performance (18, 31-34). Desta forma seriam minimizados os sinais inibitórios enviados para os centros de controlo motor (35), bem como a quantidade de sangue redistribuída do centro para a pele, mantendo assim a perfusão sanguínea para os músculos em atividade (31, 36). Também o volume de sangue ejetado e a frequência cardíaca permaneceriam constantes durante mais tempo (31, 36).
Efeitos ventilatórios: A administração oral de mentol causa uma sensação subjetiva de melhoria do fluxo de ar, provavelmente devido à estimulação do nervo palatino maior (37) e de termoreceptores da mucosa nasal (37, 38), o que poderá diminuir o esforço da respiração (38, 39). causar hiperventilação e, consequentemente, aumentar a capacidade de endurance (39). Ademais, vários estudos demonstraram que o mentol quando inalado é um potente broncodilatador, tendo propriedades antitússicas e atuando como descongestionante nasal (13, 40). Num estudo em animais verificou-se, ainda, que o vapor de mentol diminuiu a tensão de superfície entre o ar e a água do surfactante pulmonar, aumentando o nível de complacência pulmonar (41). No entanto, não parece ter a capacidade de diminuir a resistência das vias aéreas superiores (37, 38, 42, 43), o que sugere que, a esse nível, o seu efeito será apenas percetual (42, 44).
Efeitos estimulantes do Sistema Nervoso Central: Foi sugerido que o mentol poderá potenciar o estado de alerta através dos seus efeitos refrescantes e por promover uma maior sensação de fluxo de ar nasal que, por sua vez, poderá estimular a atividade cerebral (14). De fato, Smith e colaboradores verificaram que mascar pastilha elástica com mentol se associava a uma melhoria do estado de alerta mental (45). Sullivan et al. comprovaram que respirar uma fragrância de mentol, através de uma máscara, aumenta o nível de vigilância numa tarefa de atenção visual prolongada (46). Por sua vez, constatou-se que o aroma a mentol aumenta a velocidade e o nível de precisão em tarefas de datilografia (47). Em contraste, Zhang e colegas verificaram que chupar rebuçados de mentol não proporcionou efeitos ergogénicos/nootrópicos durante uma simulação de combate ao fogo (48).
Efeitos analgésicos: O mentol também demonstrou inibir o canal TRPA1 (49), um mediador da dor inflamatória (50). Apesar dos efeitos analgésicos do mentol durante o exercício ainda não terem sido investigados, alguns trabalhos verificaram que, ao diminuir a perceção de esforço e a dor induzida pelo exercício, o paracetamol e outros anti-inflamatórios não esteroides têm potencial para aumentar o rendimento desportivo, uma vez que minimizam a ativação das estruturas cerebrais superiores (51). Com efeito, considera-se que a perceção da dor tem uma influência significativa no rendimento desportivo de alta intensidade (52) e é possível que o mentol também possa exercer efeitos ergogénicos através desse mecanismo (19, 53). Também é factível que as sensações refrescantes proporcionadas pelo mentol possam representar um estímulo “novo” que “distraia” o atleta do stress térmico e de pistas fisiológicas (34, 54), podendo ser vantajoso para o atleta envolver-se em estratégias dissociativas durante a execução de tarefas desportivas repetitivas, como o ciclismo (55).
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Propriedades ergogénicas
Têm sido publicados vários trabalhos que demonstraram que o mentol tem propriedades ergogénicas, sobretudo em exercícios de endurance (18, 19). Um artigo de revisão concluiu que a prática de enxaguamento bucal intermitente com mentol, durante o exercício de endurance realizado num ambiente quente, parece beneficiar a performance neste tipo de atividade desportiva (19). Mais recentemente, foi quantificado numa meta-análise que a aplicação interna de mentol (enxaguamento bucal e/ou ingestão oral) tem um efeito pequeno (~6%, entre 3 e 9%), mas significativo, na melhoria da performance de exercício de endurance, tipo contra-relógio e tempo até à exaustão, e na diminuição da perceção de sensação térmica e de esforço (18). Sugere-se que é sobretudo na parte final de provas de endurance que a aplicação interna de mentol potencia mais a performance (31, 36). A concentração de mentol usada na maioria dos estudos foi de cerca de 0,01% (18, 19).
A sua utilidade também tem sido testada noutro tipo de protocolos de exercício. Assim, verificou-se que a utilização de uma fita adesiva contendo 2 gotas de óleo de menta por debaixo do nariz permitiu realizar mais flexões de tronco, correr mais rápido (400 m) e uma tendência para uma maior força de preensão da mão (56). No entanto, noutro trabalho, a inalação de aroma a mentol (57) e a ingestão de 5 mL/kg de extrato de hortelã (58) não proporcionaram melhorias em provas de contra-relógio de 400 m. Na mesma linha, a administração oral de L-mentol (0,01%) não parece potenciar a performance no sprint intermitente (59).
Segurança
O mentol é uma substância lipídica altamente solúvel que, após ser absorvida por via oral, através da pele ou epitélio respiratório, é transportada para o fígado através da circulação (13). Embora possa ocorrer algum metabolismo de fase 1 na pele e trato gastrointestinal, a maior parte ocorre no fígado, onde o mentol é hidroxilado por enzimas microssomais para formar sobretudo p-mentano-3,8 diol, que é posteriormente conjugado com glucuronido, que circula depois até aos rins, para ser excretado através da urina (13).
Ao diminuir a perceção de calor, o mentol poderá prolongar a realização de exercício para além dos limites térmicos normais e interferir no surgimento de respostas fisiológicas de proteção contra o aumento da temperatura corporal (19, 60). Para além disso, o enxaguamento bucal com fluídos contendo mentol poderá inibir a sede, sobretudo quando se utilizam fluídos frios (14), o que poderia reduzir a ingestão de líquidos, com potenciais efeitos negativos para a saúde e performance (61, 62).
O relatório “Eighty-sixth report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives”, recentemente publicado, aponta para um valor máximo de Ingestão Diária Aceitável (ADI) de 4 mg/kg de peso corporal, obtido com base no nível sem efeitos adversos observados (NOAEL) de 380 mg/kg de peso corporal por dia proveniente de um estudo de 2 anos realizado em ratos (63). Tendo em conta o este valor de NOAEL e uma exposição alimentar estimada de 51,474 μg/dia, em seres humanos, a FAO/WHO concluiu que o uso do mentol como agente aromatizante não constitui uma preocupação de segurança (63), ainda que possam ser necessários mais trabalhos para definir um nível seguro para a sua ingestão (13). Entretanto, estima-se que a dose letal oral para o ser humano seja de 50-500 mg/kg de peso corporal (64).
Aplicações práticas
A ingestão de uma bebida e o enxaguamento bucal com mentol aparentam ter um efeito mais potente na performance do exercício de endurance do que a aplicação externa, através de géis ou sprays, por exemplo (19). Apesar de bastar bochechar e expetorar o mentol para se obter melhorias na performance (18), poderá ser preferível ingeri-lo juntamente com um líquido frio porque: 1) a sensação de frio na boca é, como expectável, mais intensa quando combinado com uma bebida fria (36); 2) um fluído frio (4ºC) diminui mais a tensão fisiológica, a perceção de esforço e aumenta mais a capacidade de exercício no calor (65-68); 3) os fluídos frios apesar de terem menor potencial refrescante e ergogénico que o granizado (pasta) de gelo (31, 36), são mais fáceis de ingerir durante o exercício porque não têm consistência espessa (39, 69, 70) e têm menor probabilidade de causar desconforto gastrointestinal (71); 4) os fluídos frios são habitualmente a opção preferida (72); 5) ao estimular a via orofaríngea, o ato de engolir diminui a sensação de sede e potencia a performance (73); 6) a ingestão de fluídos frios minimiza o aumento da temperatura central (74), promove um maior arrefecimento do cérebro via transferência direta de calor com o sangue nas artérias carótidas (31, 35) e pode atuar em termorreceptores na zona abdominal (75).
A presença de soluções de mentol na cavidade oral, em concentrações de 0,095 a 0,105%, pode estimular os nervos palatino e trigémio, o que por sua vez poderá promover o aumento da ventilação (19, 37, 69, 76) diminuir a sensação térmica (69, 76), a sede (76, 77) e melhorar o nível de conforto térmico (31, 76). Para formular uma bebida com uma concentração de 0,01% de L-mentol, podemos, por exemplo, dissolver 1 g de cristais de mentol ((-)-menthol, Sigma Aldrich, Dorset, UK) em 100 ml de etanol, obtendo assim uma solução com uma concentração de 1%. Posteriormente, dilui-se a solução de etanol-mentol, adicionando 1ml da solução em 100 ml de água, para obtermos uma solução final com uma concentração de 0,01% (76). Em alternativa, pode-se esmagar e dissolver um rebuçado de Halls Extra Strong, que contém 15 mg de mentol por rebuçado de 3,2g(78, 79), em cerca de 150 mL de água morna, para obter uma solução contendo cerca de 0,01% de mentol. Recomenda-se que os atletas testem diferentes concentrações de L-mentol, tanto antes como durante o exercício (19), uma vez que a resposta individual à aplicação interna (oral) de mentol pode variar e irá depender de fatores fisiológicos como a espessura do estrato córneo (80), do nível de quimiossensibilidade trigeminal (81, 82), e da exposição habitual a agonistas do nervo trigémio (83, 84).
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ANÁLISE CRÍTICA E CONCLUSÕES
Embora existam vários métodos para reduzir a temperatura corporal de atletas (11), a utilização da maioria deles poderá ser impraticável no decorrer de provas de endurance (85). Nesse sentido, o enxaguamento bucal ou a ingestão de fluídos contendo mentol durante o exercício poderá ser uma estratégia eficiente para diminuir a perceção de sensação térmica e potenciar a performance em atividades desportivas de endurance (18, 19) realizadas em ambientes quentes, sobretudo na parte final das provas (31, 36). No entanto, ainda são necessários mais estudos, nomeadamente que explorem e testem os efeitos fisiológicos do aumento progressivo da concentração de mentol na performance (18), bem como das diferenças entre aplicações únicas ou repetidas, quando a carga térmica é elevada (18). Além disso, dever-se-á ter em conta os potenciais efeitos deletérios da aplicação de mentol, uma vez que a diminuição da performance, aquando da exposição a temperaturas elevadas, poderá representar um mecanismo de defesa que visa proteger o organismo de lesões causadas pelo calor (86).
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