A interpretação do glicogênio como determinante primário do desempenho em exercícios de endurance tem sido historicamente dominada por uma visão reducionista, segundo a qual a depleção progressiva do glicogênio muscular conduziria inevitavelmente à fadiga por limitação energética periférica. Essa concepção, embora influente, mostrou-se progressivamente incompatível com evidências fisiológicas, celulares e sistêmicas acumuladas ao longo das últimas décadas. Uma leitura integrada da biologia evolutiva do glicogênio, de sua organização subcelular e dos mecanismos regulatórios que governam o exercício prolongado revela que sua função transcende amplamente o papel de simples combustível, configurando-se como uma infraestrutura metabólica complexa, destinada a sustentar a homeostase e a coordenação funcional do organismo sob estresse energético prolongado.
A capacidade de polimerizar glicose em uma estrutura altamente ramificada, osmoticamente neutra e rapidamente mobilizável constitui uma inovação bioquímica ancestral, conservada desde os primórdios da vida metabólica complexa. A presença filogeneticamente antiga das enzimas de ramificação e desramificação do glicogênio sugere que esse polímero não emergiu apenas como solução de armazenamento energético, mas como um sistema regulatório capaz de integrar fluxos metabólicos, responder rapidamente à intermitência energética e preservar a viabilidade celular em ambientes hostis. Essa herança evolutiva manifesta-se de forma particularmente sofisticada nos vertebrados, nos quais o glicogênio ocupa nichos funcionais especializados no fígado e no músculo esquelético, assumindo papéis distintos, porém interdependentes, na manutenção da homeostase sistêmica durante o exercício prolongado.
No fígado, o glicogênio encontra-se intimamente associado ao retículo endoplasmático, formando um sistema glicogeno-reticular que integra glicogenólise, controle da glicemia, detoxificação e defesa antioxidante. Essa organização subcelular permite que a glicose-6-fosfato liberada seja rapidamente canalizada para a glicose-6-fosfatase, ancorada à membrana do retículo, viabilizando a liberação eficiente de glicose livre para a circulação. Tal arranjo confere ao fígado um papel central na sustentação da glicemia durante o exercício de longa duração e explica por que a depleção do glicogênio hepático possui consequências que extrapolam o fornecimento energético periférico, afetando a própria capacidade do organismo de preservar a estabilidade metabólica. Modelos computacionais de corpo inteiro reforçam essa visão ao demonstrar que o metabolismo hepático do glicogênio opera de forma dinâmica, com síntese e degradação simultâneas mesmo em condições de jejum, configurando ciclos de substrato que mantêm o sistema em estado de prontidão metabólica.
No músculo esquelético, a função do glicogênio é profundamente condicionada pela arquitetura celular. As fibras musculares, organizadas como sincícios multinucleados dominados por miofibrilas, mitocôndrias e retículo sarcoplasmático, abrigam o glicogênio em pools subcelulares distintos, cuja localização determina sua função fisiológica. O glicogênio subsarcolemal associa-se a processos relacionados à excitabilidade da membrana, ao transporte de glicose e à sinalização hormonal; o glicogênio intermiofibrilar integra-se funcionalmente às mitocôndrias e à maquinaria glicolítica, facilitando a coordenação entre produção citosólica de ATP e metabolismo oxidativo. Entretanto, é o glicogênio intramiofibrilar que emerge como compartimento crítico para a manutenção da função contrátil durante o endurance, apesar de representar apenas uma fração do conteúdo total.
A proximidade do glicogênio intramiofibrilar com o retículo sarcoplasmático confere-lhe um papel regulatório direto sobre a liberação de cálcio e, consequentemente, sobre o acoplamento excitação–contração. Evidências experimentais demonstram que a depleção seletiva desse pool compromete a função dos receptores de rianodina, reduzindo a amplitude e a velocidade dos transientes de Ca²⁺ e limitando a formação de pontes cruzadas, mesmo na ausência de depleção crítica de ATP. Dessa forma, a perda de potência contrátil observada durante exercícios prolongados não decorre de um colapso energético global, mas da perda funcional de microdomínios estrategicamente posicionados para sustentar a eficiência mecânica da fibra muscular.
É fundamental distinguir, contudo, entre a relevância local do glicogênio intramuscular para a qualidade da contração e sua irrelevância como fator limitante sistêmico do endurance. Em particular, o glicogênio intramiofibrilar modula a capacidade de sustentar potência contrátil por meio de efeitos regulatórios sobre a liberação de Ca²⁺, e não por limitação do suprimento energético. A depleção seletiva desse compartimento compromete o acoplamento excitação–contração sem induzir rigor muscular ou colapso metabólico, o que é coerente com a manutenção das concentrações de ATP observada na exaustão. Tal mecanismo local não contradiz, mas complementa, a evidência de que a continuidade do exercício prolongado é primariamente determinada pela manutenção da glicemia. Estudos que compararam atletas adaptados a dietas com alto e muito baixo teor de carboidratos demonstram desempenho semelhante em endurance, apesar de diferenças presumidas no conteúdo de glicogênio muscular, o qual não foi diretamente quantificado por biópsia nem caracterizado em seus compartimentos subcelulares. Nesses modelos, a ingestão de pequenas quantidades de carboidrato durante o exercício restaura o desempenho ao prevenir a hipoglicemia, sem implicar repleção significativa do glicogênio intramuscular, reforçando a distinção entre controle local da potência contrátil e limitação sistêmica do esforço.
Essa distinção conceitual é central para a conciliação com evidências fisiológicas contemporâneas que demonstram que a fadiga durante o endurance correlaciona-se de forma mais consistente com a hipoglicemia induzida pelo exercício do que com a depleção absoluta do glicogênio muscular. A interrupção do esforço ocorre sem sinais de falência energética periférica e sem rigor muscular, sugerindo a ativação de mecanismos neurais protetores destinados a preservar a função cerebral frente ao risco de dano glicopênico. Nesse contexto, a ingestão de carboidratos durante o exercício melhora o desempenho primordialmente por estabilizar a glicemia e reduzir a glicogenólise hepática, e não por sustentar a oxidação muscular de carboidratos.
Sob uma perspectiva evolutiva e integrativa, torna-se evidente que o glicogênio representa uma infraestrutura metabólica refinada, cuja função emerge da interação entre organização subcelular, coordenação intertecidual e controle neural do esforço. No endurance humano, o limite funcional não é imposto pela escassez de energia, mas pela ruptura da integração multiescalar que o glicogênio, ao longo de milhões de anos de evolução, foi moldado para sustentar. Preservar a funcionalidade do sistema glicogeno-reticular hepático, manter a glicemia e conservar pools subcelulares críticos no músculo esquelético são processos interdependentes que, em conjunto, determinam a capacidade de sustentar o esforço prolongado. O glicogênio, portanto, deve ser compreendido não como combustível obrigatório, mas como mediador estrutural e regulatório situado na interseção entre célula, organismo e ambiente, sustentando movimento, adaptação e sobrevivência.
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Imagem: Katie Chan – Own work / 2024 TCS London Marathon – Elite men race – Leading group of Tamirat Tola, Milkesa Mengesha, Kenenisa Bekele, Kinde Atanaw, Dawit Wolde, Alexander Mutiso Munyao, Daniel Mateiko, and Seifu Tura around mile 18.4.