Fisiologia do Exercício - Sistemas Energéticos
Sistemas
Energéticos
O ATP
Composto químico denominado Adenosina Trifosfato, que é
armazenado nas células musculares O ATP consiste em um componente de
adenosina e 3 partes denominadas grupo fosfato.
Como o ATP é fornecido a
cada célula muscular?
Existe uma quantidade limitada de ATP em cada
célula muscular;
O ATP está sendo utilizado e regenerado
constantemente.
São três processos comuns produtores de energia para a
elaboração do ATP:
1) O sistema ATP-CP, ou fosfagênio;
2) A
glicólise anaeróbia, ou sistema do ácido lático;
3) O sistema de
oxigênio.
Sistema ATP-CP (do fosfagênio)
ou Anaeróbio Alático
A fosfocreatina é armazenada nas células
musculares. Ela é semelhante ao ATP por também possuir uma ligação de alta
energia no grupo fosfato.
A quantidade de ATP disponível a partir do
sistema fosfagênio equivale a uma quantidade entre 5,7 e 6,9 kcal, não
representando muita energia para ser utilizada durante o exercício.
Ex.:
As reservas de fosfagênio nos músculos ativos serão esgotadas provavelmente após
apenas 10 segundos de exercício extenuante, como ao dar um pique de 80 metros.
O sistema do fosfagênio representa a fonte de energia disponível mais
rápida do ATP para ser usado pelo músculo:
1) não depende de uma
longa série de reações químicas;
2) não depende do transporte do
oxigênio que respiramos para os músculos que estão realizando trabalho;
3) tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos
mecanismos contráteis dos músculos.
Glicólise
anaeróbia ou Sistema Anaeróbio lático.
A glicólise anaeróbia
envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias alimentares, o
carboidrato, em ácido lático.
Pode ser utilizado dessa forma ou
armazenado no fígado e nos músculos, como glicogênio.
A glicólise
anaeróbia é mais complexa do que o sistema do fosfagênio (12 reações).
A partir de 1mol, ou 180g de glicogênio, apenas 3 moles de ATP podem ser
ressintetizados.
O acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido
lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180
segundos.
Sistema Aeróbio ou Oxidativo
consiste no término da oxidação dos carboidratos
envolve a oxidação dos ácidos graxos.
Ambas as partes do sistema
do oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação.
A
energia liberada pela desintegração das substâncias alimentares e quando a CP é
desfeita, são utilizadas para refazer novamente a molécula de ATP.
Fontes Aeróbias de ATP - Metabolismo Aeróbio
Na presença de oxigênio, 1 mol de glicogênio é transformado
completamente em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), liberando energia
suficiente para a ressíntese de 39 moles de ATP. As reações do sistema do
oxigênio ocorrem dentro da célula muscular, ficam confinadas em compartimentos
subcelulares especializados, denominados mitocôndrias. O músculo esquelético
está repleto de mitocôndrias.
As muitas reações do sistema aeróbio podem
ser divididas em três séries principais:
(1) glicólise aeróbia;
(2) Ciclo de Krebs;
(3) sistema de transporte dos elétrons.
Sistema Aeróbio e metabolismo das gorduras
A gordura armazenada representa a mais abundante fonte
corporal de energia potencial. A produção de energia é quase ilimitada.
Representa cerca de 90.000 a 110.000 kcal de energia. A reserva de energia na
forma de carboidratos é inferior a 2.000 kcal.
Papel da proteína no metabolismo aeróbio
Papel apenas secundário durante o repouso e, na maioria das
condições de exercício, quase não desempenha qualquer papel. Na inanição, nas
condições com privação de carboidratos e nas façanhas de resistência incomum
(corrida de 6 dias), o catabolismo das proteínas pode ser
significativo.
Energia aeróbia total no músculo (a
partir do glicogênio)
O sistema aeróbio é particularmente
adequado para a produção de ATP durante o exercício prolongado tipo resistência
(endurance). Nesses tipos de exercícios, o principal fornecedor de ATP é o
sistema aeróbio. Os sistemas do ácido lático e do ATP-CP também contribuem,
porém apenas no início do exercício, antes de o consumo de O2 alcançar um novo
nível de estado estável (steady-state); durante esse período contrai-se um
déficit de O2 . Depois que o consumo de O2 alcança um novo nível de estado
estável (em cerca de 2 ou 3 minutos), torna-se suficiente para fornecer toda a
energia ATP exigida pelo exercício. Por essa razão, o ácido lático sangüíneo não
alcança níveis muito altos durante o exercício que duram por mais de uma hora. A
glicólise anaeróbia cessa uma vez alcançando o consumo de O2 de estado estável e
a pequena quantidade de ácido lático acumulada previamente se mantém previamente
constante até o término do exercício.
Ex.: Maratona - Fadiga
1. Os baixos níveis sangüíneos de glicose devidos à depleção das
reservas hepáticas de glicogênio;
2. A fadiga muscular localizada devida
à depleção das reservas musculares de glicogênio;
3. A perda de água
(desidratação) e eletrólitos, que resulta em alta temperatura
corporal;
Recuperação após o exercício
Componentes do consumo do oxigênio
Imediatamente após
um exercício exaustivo, o consumo de oxigênio diminui rapidamente. Este momento
é denominado de Fase de recuperação rápida do oxigênio. Após essa momento,
ocorre a fase de recuperação lenta do oxigênio.
Restauração das reservas de O2
O oxigênio é
armazenado na mioglobina e esta facilita a “difusão do oxigênio no sangue para
as mitocôndrias”. (Fox, 1993)
Durante a fase de recuperação rápida, as
reservas de oxigênio-mioglobina são refeitas através do oxigênio consumido
imediatamente após o exercício.
Restabelecimento
das reservas energéticas durante a recuperação
As gorduras
são reconstituídas apenas indiretamente pelo reabastecimento de CH (glicose e
glicogênio).
Restauração do ATP + CP a fase de
recuperação rápida
Grande parte da reserva de ATP depletada
no músculo durante o exercício é restabelecida em poucos minutos após o
exercício. Para que isso ocorra, é necessário que nesse processo haja oxigênio
disponível na circulação sangüínea.
Tempo
de Recuperação do Sistema ATP-PC
|
30 seg. |
70% |
1 min. |
80% |
2 a 3 min. |
90% |
5 a 10 min. |
100% |
Energética da
restauração dos fosfagênios
Os fosfagênios são restaurados a
partir do ATP que foi ressintetizado. O ATP, por sua vez, é ressintetizado
diretamente a partir da energia liberada pela desintegração dos alimentos.
O glicogênio representa o único combustível metabólico para a glicólise
anaeróbia e constitui um dos principais combustíveis para o sistema aeróbio
durante vários estágios da resistência.
Ressintese
do glicogênio muscular (segundo Fox, 1993)
A plena
restauração das reservas de glicogênio após um exercício leva vários dias e
depende de dois fatores principais:
1) o tipo de exercício realizado;
2) a quantidade de CH dietéticos consumida durante a recuperação.
Quadro: O tempo necessário para a conclusão de alguns processos
bioquímicos no período de descanso (Volkov, 1986).
Correlação entre os
Sistemas
"A duração do exercício é inversamente proporcional
à sua intensidade"
Em repouso, o organismo só necessita produzir
energia para atender às exigências do metabolismo basal.
Ao se iniciar
uma atividade física, aumenta-se o consumo energético e podem ocorrer 3
situações:
O esforço é extenuante (> 100% VO2
máx):
a demanda energética só poderá ser atendida pelo
sistema anaeróbio alático;
quando as reservas de CP se depletarem, a
atividade não poderá mais ser realizada.
O esforço
é intenso (entre 85 a 100% VO2 máx):
a quantidade de energia necessária à consecução
do exercício pode ser fornecida pelo sistema anaeróbio lático;
este ressintetiza a ATP indispensável ao esforço;
a intoxicação do meio pelo ácido lático impedirá a continuação da atividade além
de aproximadamente 1h ½ .
O esforço é moderado (< 85% VO2 máx)
apesar da demanda extra inicial de energia ser
atendida pelo sistema anaeróbio, o aumento do aporte de oxigênio às células
musculares, após algum tempo permite que o sistema aeróbio ressintetize o ATP
necessário.
Fonte:Prof. Ms.
Jeferson Macedo Vianna Tel. (32) 3236-1081 / 9987-5089
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