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<p>AULA 01 – Curso de Nutrição Esportiva</p><p>MÚSCULO ESQUELÉTICO</p><p>Todos os músculos esqueléticos são compostos por numerosas fibras. Cada uma dessas fibras é formada por subunidades sucessivamente ainda menores.</p><p>Na maioria dos músculos esqueléticos, cada fibra se prolonga por todo o comprimento do músculo.</p><p>O SARCOLEMA é a membrana celular da fibra muscular. O sarcolema consiste de verdadeira membrana celular, chamada membrana plasmática, e com revestimento de fina camada de material polissacarídeo contendo muitas fibrilas colágenas delgadas. Em cada extremidade da fibra muscular, essa camada superficial do sarcolema funde-se com uma fibra do tendão. A fibra do tendão, por sua vez, se agrupa em feixes para formar os tendões dos músculos que se inserem nos ossos.</p><p>MIOFIBRILAS</p><p>Cada fibra muscular contém centenas a milhares de miofibrilas. Cada miofibrila é composta por filamentos de miosina e actina, longas moléculas de proteínas polimeriazdas responsáveis pelas contrações reais musculares.</p><p>Os filamentos mais espessos = miosina</p><p>Os filamentos mais finos = actina</p><p>O segmento da miofibrila (ou de toda fibra muscular) situado entre dois discos Z sucessivos é referido como SARCÔMERO. Quando a fibra muscular está contraída, o comprimento do sarcômero diminui. Nesse comprimento, os filamentos de actina se sobrepõem completamente aos filamentos de miosina, e as pontas dos filamentos de actina estão quase começando a se sobrepor.</p><p>MOLÉCULAS DE TITINA</p><p>O posicionamento lado a lado dos filamentos de miosina e actina é difícil de ser mantido. Essa manutenção é realizada pelo grande número de moléculas filamentares da proteína TITINA (MANTÉM A MIOSINA NO LUGAR). E, também por ser filamentar é muito FLEXÍVEL. Essa flexibilidade das moléculas de titina atua como arcabouço que mantém os filamentos de miosina e actina em seus lugares, de modo que a maquinaria contrátil possa entrar em ação. Uma extremidade da molécula de titina é elástica, estando fixada no disco Z, atuando como mola e variando seu comprimento conforme o sarcômero contrai e relaxa.</p><p>A outra parte da molécula de titina a ancora nos filamentos grossos de miosina.</p><p>SARCOPLASMA</p><p>Os espaços entre as miofibrilas são preenchidos pelo sarcoplasma (líquido intracelular), que contém GRANDE QUANTIDADE DE POTÁSIO, MAGNÉSIO E FOSFATO, além de múltiplas enzimas proteicas. Também está presente nessa substancia número imenso de mitocôndrias, situadas paralelas às miofibrilas. Elas fornecem às miofibrilas que se contraem grande quantidade de energia, na forma de ATP, formado pelas mitocôndrias.</p><p>RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO (RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO)</p><p>Também no sarcoplasma circundando as miofibrilas de cada fibramuscular existe retículo extenso. Esse retículo tem organização especial que é extremamente importante para o controle da contração muscular.</p><p>MECANISMO GERAL DA CONTRAÇÃO MUSCULAR</p><p>1. Os potencias de ação cursam pelo nervo motor até suas terminações nas fibras musculares</p><p>2. Em cada terminação, o nervo secreta pequena quantidade de neurotransmissor (PRINCIPALMENTE ACETILCOLINA)</p><p>3. A acetilcolina age em área local da membrana da fibra muscular para abrir múltiplos canais de cátions, regulados pela acetilcolina.</p><p>4. A abertura dos canais de cátions permite a difusão de grande quantidade de ÍONS SÓDIO para o lado interno das membranas das fibras musculares. Isso causa despolarização local que, por sua vez, produz abertura de canais de sódio, dependentes da voltagem. ISSO DESENCADEIA O POTENCIAL DE AÇÃO NA MEMBRANA.</p><p>5. O potencial de ação se propaga por toda a membrana da fibra muscular (sarcolema).</p><p>6. O potencial de ação despolariza a membrana muscular, e grande parte da eletricidade do potencial de ação flui pelo centro da fibra muscular. Aí, ela faz com que o reticulo sarcoplasmático libere grande quantidade de íons cálcio armazenados nesse retículo</p><p>7. Os íons cálcio ativam as forças atrativas entre os filamentos de miosina e actina, fazendo com que deslizem ao lado um do outro, que é o processo contrátil.</p><p>8. Após fração de segundo, os íons cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático pela bomba de Ca++ da membrana, onde permanecem armazenados até que novo potencial de ação muscular se inicie; essa remoção dos íons cálcio das miofibrilas faz com que a contração muscular cesse.</p><p>MIOSINA</p><p>A molécula de miosina é composta por cadeias polipeptícias (4 leves e 2 pesadas). As duas cadeias pesadas se espiralam uma com a outra, para formar uma dupla hélice, chamada cauda ou haste da molécula de miosina. Uma ponta de cada uma dessas cadeias é dobrada para um dos lados, formando a estrutura polipeptídica globular chamada CABEÇA de miosina.</p><p>Também partes do corpo de cada molécula de miosina estão penduradas nas partes laterais, junto com as cabeças, formando assim um braço que estende a cabeça para fora do corpo. As projeções dos braços e cabeças formam as PONTES CRUZADAS.</p><p>ATPase na cabeça de miosina</p><p>Outra característica da cabeça da miosina, fundamental para a contração muscular, é sua função como enzima ATPase. Essa propriedade permite que a cabeça clive o ATP e utilize a energia derivada das ligações de alta energia do P do ATP para energizar o processo de contração.</p><p>FILAMENTOS FINOS</p><p>Os filamentos finos são compostos por Actina, Tropomiosina e Troponina.</p><p>Os filamentos de actina contém também outra proteína, a tropomiosina. Essas moléculas estão ESPIRALADAS nos sulcos da dupla hélice de actina.</p><p>Durante o período de repouso, as moléculas de tropomiosina recobrem os locais ativos de filamento de actina, de forma a impedir que ocorra a contração entre os filamentos de actina e de miosina para produzir contração.</p><p>A troponina está ligada intermitentemente aos lados das moléculas de tropomiosina. Ela é um complexo de 3 subunidades, cada uma com participação específica na regulação da contração muscular. A troponina I tem forte afinidade com a actina, a troponina T com a tropomiosina e a troponina C, com o cálcio. Admite-se que esse complexo seja responsável pela forte ligação da tropomiosina com a actina. Acredita-se que a forte afinidade da troponina pelos íons cálcio seja o evento que desencadeia o processo de contração.</p><p>CONTRAÇÃO</p><p>Quando os íons Cálcio se ligam à troponina C, o complexo de troponina supostamente passa por alteração conformacional que de algum modo traciona com grande intensidade a molécula de tropomiosina, deslocando-a para o fundo do sulco entre os dois filamentos de actina. Isso “descobre” os locais ativos da actina, permitindo desse modo que atraiam as pontes cruzadas das cabeças da miosina, fazendo com que a contração prossiga.</p><p>PAPEL DO ATP COMO FONTE DE ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO</p><p>Quando um músculo se contrai, é realizado um trabalho com necessidade de energia. Grandes quantidades de ATP são degradadas, formando ADP durante o processo da contração; quanto maior a quantidade de trabalho realizado pelo musculo, maior a quantidade de ATP degradada, o que referido como EFEITO FENN.</p><p>1. Antes do início da contração, as pontes cruzadas das cabeças se ligam ao APT. A atividade da ATPase das cabeças de miosina imediatamente cliva o ATP, mas deixa o ADP e o íon P como produtos dessa clivagem ainda ligados à cabeça.</p><p>2. Quando o complexo troponina-tropomiosina se liga aos íons cálcio, os locais ativos do filamento de actina são descobertos, e as cabeças de miosina então se ligam a eles.</p><p>3. A ligação entre a ponte cruzada da cabeça e o local ativo no filamento de acitna causa alteração conformacional da cabeça, fazendo com que se incline em direção ao braço da ponte cruzada. Essa alteração gera movimento de força para puxar o filamento de actina.</p><p>4. Uma vez em que a cabeça da ponte cruzada esteja inclina, isso permite a liberação do ADP e do íon fosfato que estavam ligados à cabeça. No local onde foi liberado o ADP, nova molécula de ATP se liga. A ligação desse novo ATP causa desligamento da cabeça pela actina.</p><p>RELAÇÃO ENTRE VELOCIDADE DE CONTRAÇÃO E CARGA</p><p>O músculo esquelético se contrai extremamente rápido quando está contraído sem qualquer carga. Quando</p><p>é aplicada carga, a velocidade de contrAção fica progressivamente menor à medida que a carga aumenta. Ou seja, quando a carga é aumentada até o valor igual à força máxima que o músculo pode exercer, a velocidade de contração é zero, não ocorrendo alguma contração, apesar da fibra muscular ter sido ativada.</p><p>Essa velocidade decrescente da contração com carga é causada pelo fato da carga, na contração do músculo, ser uma força INVERSA que se opõe à força contrátil, causada pela contração do musculo. Portanto, a força efetiva, disponível para causar velocidade de encurtamento, é de modo correspondente reduzida.</p><p>FONTES DE ENERGIA PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR</p><p>Já foi visto que a contração muscular depende de energia fornecida por ATP. A maior parte dessa energia é necessária para ativar o mecanismo das pontes cruzadas de puxar os filamentos de actina. Mas além disso, pequenas quantidades são necessárias para o bombeamento dos íons cálcio do sarcoplasma para o retículo sarcoplasmático quando cessa a contração, e para o bombeamento dos íons sódio e potássio, através da membrana da fibra muscular, para manter o ambiente iônico apropriado para a propagação do potencial de ação nas fibras musculares.</p><p>A concentração de ATP (baixa) na fibra muscular é suficiente para manter a CONTRAÇÃO TOTAL POR, NO MÁXIMO 1, A 2 SEGUNDOS. O ATP é clivado para formar ADP, o que transfere energia das moléculas de ATP para o mecanismo da contração. Então, o ATP é refosforilado para formar novo ATP, em outra fração de segundo, o que permite que o músculo CONTINUE sua contração.</p><p>EXISTEM MUITAS FONTES DE ENERGIA PARA ESSA REFOSFORILAÇÃO</p><p>A PRIMEIRA FONTE DE ENERGIA QUE É UTILIZADA PARA RECONSTITUIR O ATP É A SUBSTÂNCIA FOSFOCREATINA, QUE TRANSPORTA UMA LIGAÇÃO FOSFATO DE ALTA ENERGIA SIMILAR ÀS LIGAÇÕES DO ATP.</p><p>A QUANTIDADE DE ATP PRESENTE NOS MÚSCULOS MESMO EM UM ATLETA BEM TREINADO É SUFICIENTE PARA SUSTENTAR UMA POTENCIA MUSCULAR MÁXIMA POR APENAS 3 SEGUNDOS, SUFICIENTE TALVEZ PARA METADE DE UMA PROVA DE 50 METROS RASOS. DESSA FORMA, EXCETO POR ALGUNS POUCOS SEGUNDOS POR VEZ, É ESSENCIAL QUE NOVO ATP SEJA FORMADO CONTINUAMENTE, MESMO DURANTE O DESEMPENHO DE ATIVIDADES ATLÉTICAS DE CURTA DURAÇÃO.</p><p>Assim, a fosfocreatina é clivada instantaneamente, e sua energia liberada causa a ligação de novo íon fosfato ao ADP, para reconstituir o ATP. Entretanto, a quantidade total de fosfocreatina na fibra muscular é também muito pequena – apenas cerca de 5x maior que a quantidade de ATP. Por isso, a energia combinada do ATP armazenado e da fosfocreatina, no músculo, é capaz de manter a contração muscular máxima por apenas 5 a 8 segundos.</p><p>A SEGUNDA FONTE IMPORTANTE DE ENERGIA, QUE É UTILIZADA PARA RECONSTITUIR O ATP E A FOSFOCREATINA, É A “GLICÓLISE” DO GLICOGÊNIO PREVIAMENTE ARMAZENADO NAS CÉLULAS MUSCULARES. O rápido desdobramento enzimático do glicogênio a ácidos pirúvico e lático libera energia que é utilizada para converter o ADP em ATP; o ATP pode então ser utilizado diretamente para energizar contrações musculares adicionais e também para reconstituir as reservas de fosfocreatina.</p><p>A FOSFOCREATINA É UM OUTRO COMPONENTE QUÍMICO QUE POSSUI UMA LIGAÇÃO DE FOSFATO DE ALTA ENERGIA. ELA PODE SER DECOMPOSTA EM CREATINA E ÍONS P. NA VERDADE, A LIGAÇÃO FOSFATO DA FOSFOCREATINA TEM MAIS ENERGIA DO QUE A LIGAÇÃO DO ATP, 10.300 CALORIAS POR MOL EM COMPARAÇÃO COM AS 7.300 PARA LIGAÇÃO DO ATP. DESSA FORMA, A FOSFOCREATINA PODE FACILMENTE FORNECER ENERGIA SUFICIENTE PARA RECONSTITUIR A LIGAÇÃO DE ALTA ENERGIA DO ATP. ALÉM DISSO, A MAIORIA DAS CÉLULAS MUSCULARES POSSUI DE DUAS A 4 VEZES MAIS FOSFOCREATINA QUE ATP.</p><p>COMBINAÇÃO DE ATP + FOSFOCREATINA EXISTENTES NA CÉLULA = SISTEMA FOSFAGÊNIO. ELE PODE FORNECER POTENCIA MUSCULAR MAXIMA POR 8 A 10 SEGUNDOS, QUASE SUFICIENTE PARA UMA CORRIDA DE 100M. A ENERGIA DO SISTEMA FOSFAGÊNIO É SUFICIENTE ENTÃO PARA PEQUENAS SOLICITAÇÕES DE POTÊNCIA MUSCULAR MÁXIMA.</p><p>A importância desse mecanismo de glicólise é dupla. Primeiro, as reações glicolíticas podem ocorrer mesmo na ausência de oxigênio, de forma que a contração muscular pode ser mantida por muitos segundos e muitas vezes por mais de um minuto, mesmo quando o oxigênio liberado pelo sangue não estiver disponível. Segundo, a velocidade de formação do ATP pelo processo glicolítico é cerca de 2,5 vezes mais rápida do que a formação do ATP, em resposta à reação dos nutrientes celulares com oxigênio. Entretanto, COMO MUITOS PRODUTOS FINAIS DA GLICÓLISE SE ACUMULAM NAS CÉLULAS MUSCULARES, a glicólise TAMBÉM PERDE SUA CAPACIDADE DE SUSTENTAR A CONTRAÇÃO MUSCULAR MÁXIMO APÓS 1 MINUTO.</p><p>QUANDO NÃO HÁ OXIGÊNIO SUFICIENTE PARA REALIZAÇÃO DO CICLO DE KREBS E CADEIA RESPIRATÓRIA, A MAIOR PARTE DO ÁCIDO PIRÚVICO É ENTÃO TRANSFORMADA EM ÁCIDO LÁTICO, QUE É DIFUNDIDO PARA FORA DAS CÉLULAS MUSCULARES EM DIREÇÃO AO LÍQUIDO INTERSTICIAL E AO SANGUE. DESSA FORMA, UMA GRANDE PARTE DO GLICOGêNIO MUSCULAR É TRANSFORMADA EM ÁCIDO LÁTICO, PORÉM QUANTIDADES CONSIDERÁVEIS DE ATP SÃO TOTALMENTE PRODUZIDAS SME O CONSUMO DE OXIGÊNIO.</p><p>GRANDES QUANTIDADES DE ATP PARA PERÍODOS CURTOS A MODERADOS DE CONTRAÇÃO MSUCULAR.</p><p>A VIA GLICOLÍTICA ANAEROBIA ENTRA EM AÇÃO EM EXERCÍCIOS MAIS EXTENUANTES EM QUE A PRODUÇÃO DE PIRUVATO É GRANDE (ATRAVÉS DA GLICOSE A PARTIR DO GLICOGENIO MUSCULAR) E O MECANISMO AEROBIO NÃO É CAPAZ DE METABOLIZÁ-LO POR OCMPLETO POR SER UM SISTEMA MAIS LENTO DE GERAÇÃO DE ENERGIA.</p><p>A terceira e última fonte de energia É O METABOLISMO OXIDATIVO. Isso significa combinar o oxigênio com os produtos finais da glicólise e com vários outros nutrientes celulares, para liberar ATP. Mais de 95% de toda a energia usada pelos músculos para a contração mantida por longo tempo são derivados dessa fonte. Os nutrientes alimentares consumidos são os carboidratos, as gorduras e proteínas.</p><p>Para atividade muscular máxima extremamente longa – por período de várias horas -, a maior proporção de energia, de longe, vem da gordura, mas por período de 2 a 4 horas, metade da energia vem dos carboidratos armazenados.</p><p>TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES</p><p>Cada músculo do corpo é composto por mistura das fibras RÁPIDAS e LENTAS, além das fibras com diferentes gradações entre estes dois extremos. Os músculos que reagem rapidamente, são compostos em sua maior parte por fibras “rápidas” com apenas pequeno número da variedade lenta. Inversamente, músculos que respondem lentamente, mas com contração prolongada (como o sóleo), são compostos na maior parte por fibras lentas.</p><p>FIBRAS LENTAS (TIPO I MÚSCULO VERMELHO)</p><p>Fibras menores inervados por fibras nervosas pequenas;</p><p>Número de mitocôndrias muito elevado também para dar suporte aos altos níveis de metabolismo oxidativo;</p><p>As fibras contém grandes quantidades de mioglobina, proteína que contém ferro, semelhante à hemoglobina nas hemácias = dá aparência avermelhada</p><p>FIBRAS RÁPIDAS (TIPO II MÚSCULO BRANCO)</p><p>Fibras grandes para grande força de contração;</p><p>Retículo sarcoplasmático muito extenso, para a rápida liberação dos íons cálcio para desencadear a contração;</p><p>Grandes quantidades de enzimas GLICOLÍTICAS, para RÁPIDA LIBERAÇÃO DE ENERGIA PELO PROCESSO GLICOLÍTICO;</p><p>SUPRIMENTO DE SANGUE MENOS EXTENSO DEVIDO AO METABOLISMO OXIDATIVO TER IMPORTÂNCIA SECUNDÁRIA;</p><p>Menor número de mitocôndrias também porque o metabolismo oxidativo é secundário.</p><p>FISIOLOGIA DO ESPORTE</p><p>O trabalho mecânico realizado por um músculo é a quantidade de força aplicada pelo músculo aplicada pela distância sobre a qual a força é aplicada.</p><p>A potência de uma contração muscular é DIFERENTE da força muscular porque a potência é uma medida da quantidade total de trabalho que o músculo realiza em uma quantidade de tempo</p><p>A resistência, depende em grande extensão, do aporte nutricional para o músculo, mais do que tudo, da quantidade de GLICOGÊNIO que foi armazenada no músculo antes do período do exercício. Uma pessoa que segue uma dieta rica em carboidratos armazena muito mais glicogênio nos músculos que uma pessoa que segue uma dieta mista ou rica em gorduras. Uma dieta rica em CHOs melhora muito a RESISTÊNCIA</p><p>MUSCULAR.</p><p>RESPIRAÇÃO NO EXERCÍCIO</p><p>A ABREVIATURA PARA A TAXA DE OXIGÊNIO UTILIZADO SOB CONDIÇÕES MÁXIMAS DO METABOLISMO AERÓBICO É VO2 MÁXIMO.</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>image4.png</p>