A glutamina é o aminoácido livre mais abundante no sangue e no tecido muscular. Suas concentrações podem ser alteradas com o exercício intenso e prolongado, modificando a atividade imunológica do atleta e aumentando a incidência de infecções respiratórias. Quando a ingestão é oral, o elevado consumo pelas células intestinais inviabiliza sua disponibilidade para outras regiões do organismo. Isso torna inviável a justificativa de sua suplementação oral, mesmo para os participantes de exercícios físicos muito desgastantes, como lutas, corridas de longas distancias e thriatlon.

Entretanto, a suplementação de glutamina antes, durante e após o exercício tem sido estudada com a intenção de se reverter sua diminuição nas concentrações no sangue e nos tecidos.
Atualmente, não existe evidência científica suficiente demonstrando que a glutamina altere a função imune e previna lesões em atletas saudáveis que consomem níveis adequados de proteínas, o que torna sua suplementação necessária apenas em casos em que a avaliação individual assim indicar.
A glutamina exerce ainda ação importante na regulação do metabolismo de carboidratos e proteínas. Porém há a necessidade de mais estudos para comprovar a eficácia de sua suplementação para atletas.

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