Resumo de fisiologia do exercício

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Controle do ambiente interno Definida como a manutenção de um meio interno constante ou inalterado. Ou seja, em condições sem estresse. 140 130 120 Sistólica Homeostasia levando em consideração a 110 pressão arterial (PA) 100 Média 90 Referência de acordo com a OMS: 120/80 80 (Sistólica 120 diastólica 80) 70 60 Diastólica 50 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Tempo (s) Estado estavel Indica um ambiente fisiológico constante. Não significa que o ambiente interno encontra-se completamente normal, mas apenas que ele não está se alterando. Ou seja, foi obtido um equilíbrio entre as demandas impostas sobre o or e suas respostas a essas demandas Início Hipertensão induzida pelo exercício 2 Término 180 Sistólica 1,6 160 1,2 de 0,8 140 Hipotensão imediata após 0.4 120 Hipotensão inicial exercício Média do exercício 130 100 120 110 80 100 90 60 Diastólica 80 70 40 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 60 2 4 6 8 10 Tempo (s) Tempo (min) Duplo produto - É a relação de esforço durante e após os estímulos. Hipertensão induzida pelo exercício - Relação entre a PA sistólica e frequência PA 160x80 FC 130 Início do exercício Exemplo: Exemplo: Exemplo: PA 120x80 FC 70 Dp PA sistólica X FC Dp= 160x130 PA 110x60 Hipotensão após exercício Dp 120x70 Dp 20.800 FC 60 8.400da pressão arterial no exercício resistido e aerobico Como a pressão arterial aumenta e diminui dependendo da intensidade do exercício? A pressão arterial aumenta durante o exercício porque o coração bombeia mais sangue para os músculos, elevando a pressão sistólica. Em atividades aeróbicas, a pressão diastólica se mantém enquanto em exercícios de anaeróbicos, ambas podem subir devido à contração muscular que comprime os vasos sanguíneos. Após o treino, ocorre uma queda temporária da pressão arterial, chamada de hipotensão pós-exercício, devido à dilatação dos vasos. Com o tempo, a prática regular melhora a eficiência cardiovascular e reduz a pressão arterial em repouso. Existe a possibilidade de definir o sistema energético Sistólica PA mmHg através dos resultados da PA durante um treinamento 200 Diastólica ( resistido ou TR) Exemplo: Início do exercício: 120x80 Diastólica Após: 160x100 ) Houve mudança na sistólica e na diastólica. Significa que 50 foi um exercício resistido, em uma via angeróbia. Exemplo: Início do exercício: 120x80 I Após: 160x80 Houve mudança apenas na sistólica. Caracterizando uma atividade geróbica do ambiente interno or ganismo atua para manter um ambiente interno relativamente constante apesar de fatores estressantes, como o exercício o calor, o frio ou o jejum. Isso é resultado de muitos complexos sistemas de controle. Componentes gerais de um sistema de controle biológico: 1. Receptor 2. Centro de integração 3. Efetor sinal que inicia a operação de um sistema de controle é um estímulo (ex: alguma alteração detectável no ambiente, como a temperatura, a pressão arterial e etc). estímulo excita um receptor (componente capaz de detectar uma alteração da variável em questão), o qual envia uma mensagem ao centro de intregação. centro de integração avalia a força do estímulo e envia uma mensagem adequada a um componente conhecido como efetor, envolvido na correção do distúrbio, respondendo de modo que as alterações do ambiente interno voltem ao normal. o retorno do ambiente interno normal acarreta uma diminuição no estímulo original que disparou o sistema de controle. Esse tipo de feedback é denominado feedback negativo.Esquema dos componentes gerais de um sistema de controle (2) receptor avisa Centro de integração (3) Sinaliza ao centro de efetor para integração sobre corrigir o distúrbio + + o distúrbio Receptor Efetor (1) o estímulo excita (4) efetor corrige receptor + o distúrbio e remove o estímulo Estímulo negativa feedback negative A maioria dos sistemas do corpo opera por meio do feedback negativo, que tem essa denominação pelo fato de a resposta do sistema de controle ser negativa (oposta) ao estímulo. Exemplo: CO2 e O2 (Regulação da concentração de CO2 no líquido extracelular pelo sistema respiratório) de sistema controle ganho de sistema controle de retroalimentação negativa é definido como a relação entre a quantidade de correção necessária para manter a homeostasia e a quantidade de anormalidade existente após a correção pelo sistema. ganho pode ser imaginado como a "capacidade" do sistema de controle. - Um sistema controle com um grande ganho é mais potente consequentemente, mais capaz de corrigir alterações da homeostasia do que um sistema com ganho pequeno. Exemplos de controle homeostático Regulação da pressão arterial (4) Diminui a pressão arterial Sistema dos baroreceptores, exemplo de feedback negativo. (3) o cérebro sinaliza Os baroreceptores são receptores sensíveis à pressão (1) A ação do coração ao coração para que provoca um ele se contraia mais lentamente e com aumento da pressão arterial. sanguínea nos menos força vasos sanguíneos "Pelos" que identificam a quantidade Baroreceptores necessária de sangue e enviam essa informação para 0 (2) Os barorreceptores na artéria carótida informam ao cérebro que a pressão arterial aumentouSão estruturas existentes dentro dos vasos sanguíneos. Sua função na regulação arterial: detectar variações na pressão arterial e enviar ao cérebro, que ajusta a resposta do sistema nervoso para manter a pressão dentro dos níveis normais. Quando a PA aumenta além dos níveis normais: Em contraste: Os barorreceptores são estimulados e impulsos Uma redução da PA diminui o número de impulsos nervosos são transmitidos ao centro de transmitidos dos barorreceptores para o cérebro, controle cardiovascular, que diminui o número fazendo com que o centro de controle de impulsos trabsmitidos ao coração, reduzindo cariovascular aumente o número impulsos para o a quantidade de sangue bombeado por ele e coração e produza um aumento na PA. fazendo com que a pressão volte ao normal. Obstrução dos vasos devido à excesso de gordura Redução do calibre do vaso, comprometendo os barorreceptores e a regulação da PA. Solução em casos muito avançados: Angioplastia ou cateterismo (limpeza da artéria). Esses procedimentos causam a remoção dos barorreceptores, o que pode deixar o paciente medicamentoso. Regulação da glicemia Alimentação Após uma refeição rica em carboidratos, a glicemia se eleva Glicemia além do normal. Tal elevação sinaliza ao pâncreas para que ele libera insulina, que, por sua vez, para reduzir a Pâncreas glicemia por meio do aumento da captação celular. A falha do sistema de controle das glicemia resulta numa doença Insulina (diabetes). Captação celular da glicose GlicemiaBioenergitica Energia A energia não pode ser criada, nem destruída, somente transformada. (carboidratos, lipídios e proteínas) transformação dos componentes nutricionais em energia. - Os carboidratos armazenados no corpo ATP corrente de energia no organismo. fornecem energia rapidamente Chamada ADENOSINA TRIFOSFATO A sua estrutura consiste em três partes principais: Uma porção adenina, uma porção ribose e três grupos fosfato. responsável por gerar energia. As células musculares tem uma reserva limitada de ATP A quebra de 1mol de ATP libera 7,3 Kcal Formação do ATP: ocorre a partir da combinação do difosfato de (ADP) e do fosfato inorgânico (Pi) e exige uma grande quantidade de energia. Parte dessa energia é armazenada na ligação química que une o ADP e o Pi. Quando a enzima ATPase rompe essa ligação a energia é liberada e pode ser utilizada para realizar o trabalho ATP ATPase ADP + Pi + Energia ATP é rompido pela enzima ATPase, se quebrando Quebra fosfato inorgânico em ADP e Pi, assim gerando energia. adenosina difosfato OBS recuperação da molécula de ATP para voltar a gerar energia. Trabalho mecânico Alimentos Os nutrientes dos alimentos são usados para gerar energia química Energia ATP Essa energia é usada para produzir ATP corpo utiliza 3 sistemas para fornecer ATP conforme a Sistemas produção de energia necessidade ATP utilizado pelas fibras musculares Contração muscular para ativar a contração muscular Energia quimica energia armazenada dentro das moléculas indirações químicas como allentes ou não bioenergéticas Bioenergetica é o estudo da transferência de energia entre as reações químicas em tecidos vivosCATABOLISMO: reações organismo que diminuem o tamanho das ANABOLISMO: reações do or ganismo que aumenta o tamanho das moléculas. ENZIMA: molécula proteica que funciona como catalisador biológico. controle) GLICOGENÓLISE: remoção de unidades de glicose do glicogênio, produzindo glicose 1-fosfato. GLICÓLISE: reação envolvendo o catabolismo da glicose e a formação do piruvato. OBS: Quando o ácido lático é formado nas células, é frequentemente LACTATO: produto da redução do piruvato. convertido num composto "irmão" denominado lactato. POTENCIAL DE REDOX: razão NAD+/NADH (Nicotinamida Dinucleotídeo) ENERGIA LIVRE: Energia de uma reação química que pode ser utilizada para realizar trabalho. ADENOSINA TRIFOSFATO-ATP: molécula grande que contém três grupamentos fosfato (PO3) METABOLISMO: Somatório de todas as reações do or ganismo. 3 origens da produção de músculo durante a contração As células musculares podem produzir ATP por qualquer uma ou pela combinações das 3 vias metabólicas: 1- - SISTEMA ATP-CP >> formação de ATP pela degradação do fosfato creating 2- - SISTEMA GLICOLÍTICO >> formação de ATP por meio da degradação de glicose ou glicogênio denominada glicólise 3- SISTEMA AERÓBIO >> formação oxidativa do ATP de transferência de energia Sistemas angeróbio Formação de ATP sem o uso de O2 - (sist. ATP-CP e glicólise) Sistema Formação de ATP com o uso de O2Exercícios de alta intensidade e curta duração Não necessita de oxigênio mitocondrial SISTEMA ATP-CP Alático (não há formação de ácido lático). Dura em média 15 segundos Utiliza a creating fosfato (CP) para recuperar rapidamente a molécula de ATP. Nesse sistema, é preciso quebrar o ATP para gerar energia, mas também é necessário CP para recuperar o ATP. (Se não recupera = o músculo fadiga). Obs: Por isso suplementa-se com pois ela aumenta o poder de ressintese (recuperação de ATP), a capacidade de manter-se no sistema ATP-CP, gerando ganhou de força muscular e evitando a entrada no sistema glicolítico. creating cinase CP+ADP ATP+C É o método mais simples e mais rápido de produção de ATP. Envolve a doação de um grupo fosfato e de sua ligação energética do fosfato de creating para o formando o ATP. A reação é catalisada pela enzima creating cinase. Tão rapidamente quanto o ATP é quebrado em ADP+Pi no início do exercício, ele é ressintetizado pela reação da creating fosfato (CP). Porém o músculo armazena pequena quantidade de CP, portanto a quantidade de ATP que pode ser formada por essa reação é limitada. A junção do ATP e do fosfato de creating é chamado de ATP-CP ou sistema fosfagênico. E fornece energia no início do exercício e em exercícios de curta duração e de alta intensidade. a sistema ATP-CP gera energia 1. Demanda por energia Quando o corpo realiza um movimento explosivo, como um sprint ou um levantamento de peso, os músculos precisam de energia imediata para a contração muscular. ATP = ADP + Pi + Energia ATP que já está disponível nas células musculares é quebrado para fornecer energia. Essa quebra remove um Pi (grupo fosfato) do ATP, transformando-o em ADP (adenosina bifosfato) e liberando energia. Esse ATP gerado dura apenas alguns segundos, então o corpo precisa regenerá-lo rapidamente para continuar esforço físico.2. Regeneração do ATP com creating fosfato (CP) Como o corpo precisa de mais ATP rapidamente, ele utiliza creating fosfato - A se quebra, liberando um grupo fosfato (Pi) e energia - Essa energia é utilizada para reativar o ADP. Ressintese ADP + + Energia = ATP Regeneração do ATP: - ADP e o Pi, juntamente com a energia liberada da quebra da CP, são usados para regenerar o ATP. ATP = - ATP gerado é então utilizado para fornecer energia ao trabalho biológico (contração muscular e outras funções do corpo). Ou seja, é um ciclo. ATP é quebrado, mas é formado novamente. As reservas de CP são limitadas e se esgotam rapidamente, normalmente em 10 a 15 segundos de esforço máximo. Quando isso acontece, o corpo precisa mudar para outro sistema de produção de energia, como o glicolítico. SISTEMA GLICOLÍTICO Lático (há formação de ácido Dura em média 3 minutos. a quebra de glicogênio muscular e glicose sanguínea para produzir ATP, resultando na formação de piruvato e ácido lático. Apenas nesse sistema existe a possibilidade de lesão. É uma segunda via metabólica capaz de produzir ATP rapidamente, sem a necessidade de oxigênio. Denominada glicólise. A glicólise envolve a degradação da glicose ou do glicogênio para formar duas moléculas de ácido piruvico ou de ácido lático. Ou seja, a glicólise é uma via angeróbica utilizada para transferir energia de ligações de glicose para unir o Pi ao ADP. Acontece no sarcoplasma da célula muscular e produz um ganho de duas moléculas de ATP e duasComo a sistema glicolitico gera energia GLICOGÊNIO Glicogenólise GLICOSE Glicólise-2 ATP PIRUVATO LACTATO 1. o glicogênio é quebrado no 2. Liberando 3. A glicose sofre um 4. Se a célula não tiver processo de glicogenólise glicose processo de glicólise, oxigênio suficiente para onde é quebrada em 2 continuar o processo na moléculas de piruvato. mitocôndria (ciclo de Krebs Esse processo gera ATP e fosforilação oxidativa), o (energia) e NADH piruvato é convertido em lactato. aerobio Oxidative Necessita de oxigênio. Oxidação (queima) de substratos (CHO, gorduras e proteínas) para transformar em ATP. processo de produção geróbica de ATP é denominado fosforilação oxidativa. A produção de ATP ocorre no interior das mitocôndrias e envolve a interação de duas vias cooperativas: ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. A função primária do ciclo de Krebs é o término da oxidação (remoção do hidrogênio) dos carboidratos, das gorduras ou proteínas com a utilização da NAD e FAD como transportadores de hidrogênio (energia). A produção é angeróbica de ATP é um processo de 3 estágios: Estágio 1: Geração de uma molécula fundamental com dois carbonos, o acetil-CoA. Estágio 2: Oxidação da acetil-CoA no ciclo de Krebs Estágio 3: Processo de fosforilação oxidativa (ou formação de ATP) na cadeia de transporte de elétrons (cadeia respiratória). CICLO DE KREBS A entrada no ciclo de Krebs exige a preparação de uma molécula com dois carbonos, a acetil-CoA. A acetil-CoA pode ser transformada pela degradação de carboidratos, gorduras ou proteínas. Sobre formação da acetil-CoA a partir do piruvato (o piruvato pode ser formado a partir dos carboidratos ou das proteínas) A natureza das reações envolvidas no ciclo de Krebs: - piruvato (molécula com três carbonos) é clivado para formar a acetil-CoA com dois carbonos) e o carbono não remanescente é desprezado sob a forma de CO2. Em seguida, a acetil-CoA se combina com o oxaloacetato com quatro carbonos) para formar o citrato (seis carbonos). Após isso, acontece uma série de reações para regenerar o oxaloacetato e duas de CO2 e a recomeça.Para cada molécula de glicose que entra na glicólise, são formadas duas moléculas de piruvato e, na presença de O2, elas são convertidas em duas moléculas de acetil-CoA. - Isso significa que cada molécula de glicose resulta em voltas no ciclo de Krebs. A principal função do ciclo de Krebs é completar a oxidação de substratos e formar NADH e FADH para entrar na cadeira de transporte de elétrons. A cada volta do ciclo de Krebs são formadas três moléculas NADH e uma molécula de FADH. Além disso, o ciclo de Krebs causa a formação direta de um composto rico em energia, a guanosina trifosfato (GTP). Isso tudo explica papel dos carboidratos na produção de acetil-CoA. Agora falando sobre como a gordura de proteínas são submetidas ao aumento metabolismo As gorduras (triglicerídeos) são degradadas, formando ácidos graxos. Esses ácidos graxos podem sofrer uma série de reações para formar o acetil-CoA (denominada beta-oxidação) e em seguida, entrar no ciclo de Krebs. Em resume o ciclo de Krebs completa a oxidação dos carboidratos, gorduras ou proteínas, produz CO2 e fornece elétrons que são passados pela cadeia de transporte elétrons a fim de fornecer energia à produção de ATP. As enzimas que catalisam as reações do ciclo de Krebs estão localizadas no interior das mitocôndrias. resultado final da cadeia de transporte de elétrons é a formação de ATP e água. A água é formada pelo oxigênio aceptor de elétrons.Respiração mitocondrial Sistema aeróbio Função da NAD e FAD: essas moléculas são responsáveis por transportar os hidrogênios soltos no citoplasma da célula para o interior das mitocôndrias. H Esse processo é conhecido como respiração mitocondrial. É característica de uma atividade oxidativa (aeróbica ciclo de krebs). NAD e FAD: Jogam 0 A respiração é mitocondrial quando a maioria do hidrogênio no citoplasma H p/ dentro da mitocôndria é lançado para o interior das Ou seja, quando há equilíbrio entre produção e remoção de H no interior da mitocôndria. Se sobra um H no citoplasma, ele e transformado em ácido piruvico e posteriormente em acido lático. ser humano suporta até 4mmol (milimols) de ácido lático por litro de sangue. Sendo assim, até 4mmol de ácido lático o indivíduo está em uma atividade com respiração mitocondrial. Mesmo se aumentar a intensidade, mas ginda existir equilíbrio entre produção e remoção de H no interior da mitocôndria se manterá na respiração mitocondrial. No entanto, se aumentar demais a intensidade, aumentará descontroladamente a produção de H na célula, tornando inviável esse equilíbrio entre produção e remoção de H. Assim, a respiração passa a ser citoplasmática, a atividade se torna glicolítica, de uma atividade angeróbica do ciclo de Cori. Quanto mais condicionamento, maior o número de mitocôndria no interior da célula e maior o poder de jogar o H com mais velocidade. Ou seja, aumenta o poder de permanecer na via aeróbica, se tornando capaz de suportar mais intensidade. entre of sistemas aerobio e anaerobio SISTEMA ANAERÓBIO SISTEMA AERÓBIO Não precisa de oxigênio para gerar energia. Usa oxigênio para gerar energia. Ocorre no citoplasma da célula (respiração Ocorre na mitocôndria (respiração mitocondrial). citoplasmática). Produz muita energia (ATP), mas de forma lenta. Produz pouca energia, mas de forma rápida. Substratos: carboidratos (CHO), gorduras e Substratos: creating fosfato (CP) e carboidratos (CHO). proteínas. Associado a fibras musculares brancas (força). Associado a fibras musculares vermelhas (resistência). de lactato (Limiar=limite) Fatores que aumentam o ácido lático: Pouco oxigênio muscular Glicólise acelerada Recrutamento de fibras de contração rápida Taxa de remoção de lactato reduzidado exercício 2,0 Déficit de 1,5 Estado estável do 1,0 transição do repouse as exercício Quando uma pessoa inicia uma atividade física, seu corpo Repouso 2 4 6 8 10 sai do estado de homeostasia (repouso) e precisa Tempo de exercício (min) FIGURA 4.1 A evolução no decorrer do tempo do con- aumentar a demanda de oxigênio para suprir os sumo de oxigênio na transição do repouso ao exer- cício submáximo. músculos. 2. Déficit de No início do exercício, o consumo de oxigênio não atinge os níveis necessários para atender à demanda energética, pois o sistema geróbico leva um tempo para se ajustar. Esse atraso é chamado de déficit de oxigênio. se aplica ao retardo do consumo de oxigênio no início do exercício. 3. Estado estavel do consume de Após alguns minutos, o corpo se ajusta e atinge um estado estável, onde o consumo de oxigênio se equilibra com a demanda do exercício. Diferença do individuo treinado e individuo não treinado 2 Indivíduo treinado: Capacidade cardiorrespiratória melhor Entra em estado estável mais rápido Treinado Não 1 treinado - Capacidade bioenergética melhor desenvolvida. Produção de ATP. - Menor produção de ácido lático (demora mais a chegar à fadiga) 0 -2 0 2 4 6 8 Indivíduo não treinado treinado: Repouso Tempo de exercício (min) Demora a entrar no estado estável FIGURA 4.2 Diferenças ao longo do tempo do consumo de oxigênio durante a transição do repouso ao exercício Assim, chega à fadiga cardiorrespiratória mais rápido submáximo entre indivíduos treinados e não treinados. Observe que o tempo para se atingir o estado estável é Maior produção de ácido lático mais lento nos indivíduos não treinados. Ver maiores detalhes no texto. Recuperação do exercício: Resposta metabolica Débito de oxigênio: foi aplicado para indicador o consumo de oxigênio acima do de repouso após exercício. Recuperação metabólica após o exercício DÉFICIT DE OXIGÊNIO: No início do exercício, o corpo não consegue suprir imediatamente a demanda de oxigênio necessária para a atividade, resultando em um déficit. Isso significa que o consumo de oxigênio é menor do que o necessário para a intensidade do exercício.DÉBITO DE OXIGÊNIO: Após o término do exercício, o consumo de oxigênio permanece elevado para repor as reservas energéticas, remover metabólitos acumulados (como ácido lático) e restaurar as condições fisiológicas normais. Esse consumo extra é chamado de débito de oxigênio e pode ser dividido em duas fases: Porção rápida: Reposição imediata das reservas de oxigênio e fosfocreating. Porção lenta: Recuperação prolongada envolvendo remoção de ácido lático, restauração da temperatura corporal e ajuste hormonal. Diferença entre exercícios leves e intensos: quanto mais intenso o exercício, maior o déficit de oxigênio e mais longa a recuperação, exigindo maior tempo para restabelecer o equilíbrio metabólico. A principal diferença entre os dois gráficos está na intensidade (a) Exercício leve do exercício e seus efeitos no consumo de oxigênio: Gráfico (a) - Exercício Leve: Déficit de Estado estável do VO2 Déficit de oxigênio inicial pequeno - pois o corpo rapidamente atinge o estado estável de consumo de Porção "rápida" do débito Débito de Débito de oxigênio na recuperação é menor e se dissipa mais de repouso Porção "lenta" rapidamente. do débito Fase lenta da recuperação é curta - pois há pouca produção de Tempo de exercício Recuperação ácido lático. (b) Exercício intenso Estado estável do Déficit Porção Gráfico (b) Exercício Intenso: do débito Déficit de oxigênio inicial é maior pois o corpo demora mais Débito de para atingir o estado estável de VO2 de repouso Porção "lenta" do débito Débito de oxigênio na recuperação maior e mais prolongado pois o corpo precisa eliminar mais ácido lático e restaurar Tempo de exercício Recuperação reservas energéticas. FIGURA 4.3 Déficit e débito de oxigênio durante exer- leve/moderado (a) e intenso (b). Fase lenta da recuperação é mais longa pois há maior exigência fisiológica do exercício intenso. Recuperação após a exercício gráfico demonstra a evolução da remoção do 12 ácido lático do sangue após um exercício vigoroso. Sem exercício Exercício leve 10 Regenerativo de (35% do VO2 máx) 8 Passiva 6 FIGURA 4.4 Remoção do lactato sanguíneo A remoção de ácido lático é mais rápida se for após exercício 4 Observe que, durante a realizada com exercício leve contínuo (ativa) do 2 Nível de repouso recuperação, o ácido láctico pode ser remo- que a recuperação em repouso (passiva). vido do sangue mais Exercício 10 20 30 40 rapidamente se o indiví- intenso duo realizar um exercício Tempo de recuperação (min) leve- Isso acontece pelo fato do exercício leve aumentar a oxidação do ácido lático pelo músculo que está - Intensidade ideal para promover a remoção do ácido lático: cerca de 30%-40% do VO2 máx. (Exercícios de intensidade mais elevada podem aumentar a produção de ácido lático e impedir a remoção) Fatores que contribuem para excesso de consume de de PC (creating fosfato) no músculo. Remoção de lactato. Restauração dos estoques de oxigênio dos músculos e do sangue. Elevação da temperatura corporal. Elevação da frequência cardíaca (FC) e frequência de recuperação (FR) pós-exercício. Hormônios elevados. Respostas metabolicas as exercício: Influência da duração e da intensidade Exercícios de curta duração e de alta intensidade (de 2 a 20 segundos) a produção muscular da ATP é pelas pelo sistema ATP-CP. Exercício intenso com mais de 20 segundos depende mais da glicólise angeróbica para produzir grande qualidade de ATP necessária. Eventos de alta intensidade com mais de 45 segundos utilizam a combinação dos sistemas de ATP-CP, da glicólise e do sistema para produzir o ATP necessário à contração muscular. Exercício prolongado (mais de 10 minutos) utiliza o metabolismo geróbico. Exercício intenso de curta duração - Metabolismo angeróbico Exercício Metabolismo Exercício que vai a intensidade para encontrar o VO2 máx. Exercício consumo de oxigênio aumenta de forma linear durante o exercício até que o VO2 máx seja atingido. Limian aerobio e (limite entre e Conceito: Refere-se à intensidade de exercício, onde o nível de lactato sanguíneo começa a se acumular numa velocidade mais alta do que vinha acontecendo em intensidades de exercícios mais leves. EXISTEM BASICAMENTE DOIS LIMIARES LIMIAR 1 (Aeróbio): Representa o ponto onde a produção de lactato é aumentada, mas existe um equilíbrio entre produção e remoção. LIMIAR 2 (Anaeróbio): Representa o ponto onde a produção de lactato é aumentada desproporcionalmente em relação ao que vinha acontecendo nas intensidades inferiores de exercício, e a fonte energética não consegue mais manter "sozinha" o fornecimento de energia, passando a necessitar da ajuda das fontes anaeróbias, que acentuam o acúmulo de lactato, induzindo precocemente à fadiga. Início do acúmulo de ácido lático no sangue10,0 de 8,0 6,0 4,0 de lactato Até se mantém no sistema geróbio (limiar 1) 2,0 Repouso 25 50 75 100 Exercício progressivo (% do máx) FIGURA 4.8 Alterações da concentração sanguínea de ácido láctico durante o exercício progressivo. súbito aumento do lactato é conhecido como limiar de lactato. PAPEL DO METABOLISMO NA FORMAÇÃO DE LACTATO: ácido lático é formado a partir do ácido pirúvico como um subproduto da glicólise. Isso ocorre quando a produção de NADH (coenzima gerada na glicólise) é maior do que a capacidade da mitocôndria de transportá-lo. - Se a mitocôndria não consegue "esvaziar" rapidamente os hidrogênios produzidos na glicólise, o excesso de NADH faz com que o ácido pirúvico seja convertido em ácido lático. Explicação da figura (Figura 4.9): Glicólise - A glicólise ocorre no sarcoplasma e gera NADH e NADH + H+ ácido pirúvico. LDH Sarcoplasma Ácido láctico Ácido pirúvico Para que o piruvato entre na mitocôndria e seja usado na respiração aeróbica, os hidrogênios do NADH Membrana mitocondrial "Lançadeira do hidrogênio" precisam ser transportados pela "lançadeira do Mitocôndria hidrogênio" H+ - Se esse sistema não consegue acompanhar a FIGURA 4.9 A falha do sistema mitocondrial de "lança- demanda, o ácido pirúvico se converte em ácido lático, deira do hidrogênio" em manter o ritmo com a taxa de produção glicolítica de NADH + H+ resulta na conversão acumulando-se no sangue. do ácido pirúvico em ácido láctico. do lactato Possíveis mecanismos que explicam limiar do lactato durante exercício progressivo Oxigênio muscular baixo Glicólise acelerada Recrutamento de fibras de contração rápida Taxa de remoção de lactato reduzida o LIMIAR ANAERÓBIO PODE SER EXPRESSO EM: VO2: ml.kg.min Carga: km/h, mph, watts, etc. Frequência Cardíaca: bpmFatores que controlam a seleção de (Substrato: fonte de energia) 100 INTENSIDADE DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO: das 80 GORDURA - Substrato predominante para o 60 Carboidratos músculos durante o exercício de baixa intensidade de dos 40 Gorduras ( 70% do V02 % do FIGURA 4.11 Ilustração do conceito de "cruzamento" À medida que a intensidade do exercício aumenta, há um aumento progressivo da contribuição dos carboidratos como fonte de substrato. DURAÇÃO DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO: 70 65 % Gordura Durante exercícios prolongados de baixa intensidade (mais 60 55 de 30 minutos), o corpo começa a usar menos carboidratos 50 e passa a usar mais gordura como fonte de energia. Isso do no 45 acontece porque, com o tempo, as reservas de 40 carboidratos vão diminuindo, e o organismo precisa % Carboidrato 35 recorrer à gordura para manter o esforço. 30 0 20 40 60 80 100 12 Tempo de exercício (min) FIGURA Desvio do metabolismo de carboidrato para o de gordura durante o exercício prolongado. Fatores que controlam a taxa de metabolismo das gorduras durante o exercício prolongado metabolismo é regulado por variáveis que controlam a lipólise (processo de quebra das gorduras). Na lipólise, os triglicerídeos são quebrados em ácido graxos e glicerol, por enzimas chamadas lipases. Essas enzimas ficam inativas até ser estimulada pelos hormônios e glucagon. Em geral, a lipólise é um processo lento e o aumento do metabolismo das gorduras ocorre somente após vários minutos de exercício.da e emagrecimento ADIPÓCITOS TRIGLICERÍDEOS mitocôndria GLICEROL CARNITINA ÁCIDOS GRAXOS + ALBUMINA GH CATECOLAMINAS CORTISOL tecido muscular 1. Armazenamento de gordura (Triglicerídeos nos adipócitos) - A gordura ingerida na alimentação (representada pelo na imagem) é armazenada no corpo em forma de triglicerídeos dentro das células adiposas (adipócitos). - Os triglicerídeos são compostos por glicerol e ácidos graxos. 2. Quebra da gordura (Lipólise) - o processo de queima de gordura começa com a lipólise, que é a quebra dos triglicerídeos em glicerol e ácidos graxos livres (AGL). Esse processo é ativado por hormônios como: Em uma atividade esses GH (hormônio do crescimento) no de 1h40min - Catecolaminas (adrenalina e noradrenalina) Cortisol Os ácidos graxos livres (AGL) são transportados pelo sangue ligados à albumina até os músculos e outros tecidos que vão utilizá-los como energia. Isso acontece porque os ácidos graxos livres (AGL) são lipossolúvel (insolúveis em água) e precisam da albumina para circular no sangue. Já o glicerol é hidrossolúvel (solúvel em água) e pode ser transportado livremente sem precisar de transportador. 3. Transporte para a mitocôndria - Para que os ácidos graxos livres sejam usados como energia, eles são transportados para dentro das mitocôndrias com a ajuda da 4. Oxidação dos ácidos graxos (Beta-oxidação) - Dentro da mitocôndria, os ácidos graxos livres passam pelo processo de beta-oxidação, gerando energia na forma de ATP trifosfato), que é utilizada pelos músculos e outros tecidos.