Aula4_04-08-11_Sist_aeróbio

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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Sistema Aeróbio ou Oxidativo Vários autores consideram que, do ponto de vista energético, os esforços contínuos (cíclicos) situados entre 1 e 2min são assegurados, de forma semelhante, pelos sistemas anaeróbio (fosfagênios e glicólise) e aeróbio, o que significa que cerca de metade do ATP será produzido fora da mitocôndria e o restante no seu interior. No entanto, nos esforços de duração superior a 2min, a produção de ATP é já na maioria das vezes assegurada pela mitocôndria, pelo que esses esforços são apelidados de oxidativos ou, simplesmente, aeróbios. Com efeito, a produção de energia aeróbia na célula muscular é assegurada pela oxidação mitocondrial dos HC (glicose) e dos lipídios (AG), sendo pouco significativo o contributo energético proveniente da oxidação das proteínas (aminoácidos). 1

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 2

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Deste modo, as atividades físicas com uma duração superior a 2min dependem,absolutamente, da presença e utilização do oxigênio no músculo ativo. Adicionalmente, também a recuperação após exercício fatigante é, essencialmente, um processo aeróbio, uma vez que sensivelmente do ácido láctico produzido durante o exercício de alta intensidade é removido por oxidação, enquanto os restantes 25% sofrem gluconeogênese, voltando a formar glicose. Gluconeogênese é a formação de glicose a partir de precursores não glicídicos, compostos que não são HC, tal como o lactato, o piruvato, os aminoácidos e o glicerol. Este processo ocorre não apenas no fígado e rim, mas também no músculo esquelético, embora neste último caso o mecanismo ainda não esteja completamente esclarecido. 3

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Como já foi referido, no interior da fibra muscular esquelética existem organelas especializados designados por mitocôndrias que são responsáveis pelo catabolismo aeróbio dos principais compostos provenientes da alimentação, pelo consumo de oxigênio na fibra e pela homeostasia das concentrações celulares de ATP-CP. O termo oxidação refere-se à formação de ATP na mitocôndria na presença de oxigênio, à formação de energia aeróbia. Energia aeróbia significa a energia (ATP) derivada dos alimentos através do metabolismo oxidativo. Contrariamente à glicólise, que utiliza exclusivamente HC, os mecanismos celulares oxidativos que decorrem na mitocôndria permitem a continuação do catabolismo dos HC (a partir do piruvato), bem como dos AG (lipídios) e dos aminoácidos (proteínas). 4

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Dos 3 grandes grupos de compostos energéticos provenientes da alimentação, apenas os HC podem ser utilizados para produzir rapidamente energia sem recorrerem à utilização de oxigênio (glicólise), o que aliás acontece durante as atividades de intensidade máxima com uma duração entre 30s e 1min. A grande maioria das atividades do dia a dia são suportadas, na totalidade, pelo metabolismo aeróbio, sendo a oxidação mitocondrial dos ácidos graxos livres (AGL) a que assegura a maior parte do dispêndio energético muscular nas rotinas habituais. De fato, apesar de em repouso a produção energética ser assegurada em 40% pelos HC e em 60% pelos lipídios os gastos de glicose resultam, quase exclusivamente, do seu consumo pelo tecido nervoso. Efetivamente, em repouso o cérebro é o grande consumidor de HC do organismo, uma vez que é um tecido glicose dependente, consumindo cerca de 5g de glicose por hora. Deste modo, nesta situação são os AGL a assegurarem a quase totalidade das necessidades energéticas musculares. 5

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Com efeito, um indivíduo sedentário pode passar vários dias sem ter necessidade de recorrer à glicólise muscular, a não ser, por exemplo, quando tem de correr mais de 30s para apanhar o autocarro para o emprego. Assim, as exigências do ponto de vista energético para atividades como dormir, caminhar ou, pura e simplesmente, estar sentado em frente a um computador, recorrem exclusivamente à produção energia aeróbica e mais especificamente ao catabolismo mitocondrial lipídico (ß-oxidação dos AG). A beta-oxidação constitui uma das fases do catabolismo dos AG e decorre na matriz mitocondrial, conduzindo à formação de componentes reduzidos (NADH e FADH2) e de acetil-CoA. Portanto, a maioria das nossas atividades rotineiras dependem da produção de ATP na mitocôndria na presença de oxigênio e não do metabolismo anaeróbio. O recurso mais acentuado aos fosfagênios e à glicólise implica outro tipo de atividades mais intensas. 6

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO O impacto benéfico do exercício aeróbio sobre a saúde do indivíduo, tem sido referido em inúmeros trabalhos de investigação conduzidos ao longo das últimas décadas. Com efeito, muitos dos trabalhos que procuraram estudar as inter-relações entre a atividade física e a saúde, demonstraram claramente que o exercício regular de perfil aeróbio é susceptível de diminuir a taxa de mortalidade em sujeitos ativo. De fato, os estudos epidemiológicos permitiram concluir que um indivíduo que faça atividade física regular, apresenta metade da taxa de mortalidade de um sedentário. 7

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Em grande medida devido às conclusões deste tipo de estudos, a inatividade física encontra-se, atualmente, à cabeça da lista dos principais fatores de risco cardiovasculares. Foi também com base nestas investigações, que o American College of Sports Medicine (ACSM) elaborou um conjunto de propostas para o desenvolvimento e manutenção do fitness cardiorrespiratório e da composição corporal em adultos saudáveis, que inclui entre 3-5 sessões semanais de atividade física rítmica e aeróbia em que sejam recrutadas, de forma contínua, grandes grupos musculares. 8

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Já em relação à composição corporal, se um dos seus objetivos for, por exemplo, perder peso mobilizando as suas reservas de triglicerídeos (TG) armazenadas no tecido adiposo, os dados da investigação sugerem como preferencial a utilização de exercícios prolongados de intensidade baixa ou moderada. Com efeito, a taxa máxima de oxidação dos AGL plasmáticos é atingida com exercícios aeróbios (como correr, pedalar ou remar) realizados a uma intensidade correspondente a cerca de 40%VO2max e realizados durante o maior tempo possível (>30min). Os AG provenientes da alimentação são recombinados em grupos de 3 com o glicerol formando TG, que são armazenados sob esta forma no tecido adiposo (o maior reservatório), no sangue (lipoproteínas plasmáticas) e no músculo esquelético (TG intramusculares). 9

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO O glicogênio e os ácidos graxos são duas principais fontes de combustível utilizadas no sistema metabólico aeróbio. Ocasionalmente a proteína pode ser também usada como fonte de combustível metabólico, mas ocorre quando o corpo está fisiologicamente desgastado por excessos, por dietas ou por níveis extremamente baixos de gordura e glicogênio. Em suma, o O² ou sistema metabólico aeróbio requer grande quantidade de O² para converter o glicogênio em 38 ou 39 moléculas de ATP e os ácidos graxos, em 130 moléculas de ATP. Como resultado do processo, temos CO², H²O e energia. O CO² evapora; a água é eliminada através da evaporação e da radiação; e a energia é usada na segunda parte da reação ligada, para sintetizar o ATP. 10

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SISTEMAS ENERGÉTICOS Enzimas reguladoras Piruvato desidrogenase (PDH) Citrato sintase (CS) Succinato desidrogenase (SDH) Isocitrato desidrogenase (FOSS; KETEYIAN, 2000) 11

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Cadeia Transportadora de Elétrons FAD + NAD + CO 2 H 2 O Ciclo de Krebs 2H + CO 2 2H + Acetil CoA Mitocôndria GTP H 2 O + CO 2 + 2 e - + 2H + + ½ O 2 ATP Glicogênio Glicose 1 P Glicose 6 P Piruvato Glicose Pentoses Lactato Frutose Maltose Galactose Citoplasma ATP 2H + ATP ATP 13

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Balanço Energético da GLICÓLISE:

Balanço Energético da GLICÓLISE ANAERÓBIA GLICOSE  LACTATO + 4 ATP 2 ATP produção saldo 2 ATP AERÓBIA 2 ATP GLICOSE  CO 2 + H 2 O + 38 ATP produção saldo  36 ATP 16

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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 17 Característica ATP - CP Ácido Lático Aeróbico Combustível utilizado Localização Fadiga devido à. .. Capacidade: Homem Mulher Força: Homem Mulher Intensidade: % máximo . . Tempo para fadiga . Atividades: corrida natação ciclismo remo

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO:

FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 18 Característica ATP - CP Ácido Lático Aeróbico Combustível utilizado Localização Fadiga devido à. .. Capacidade: Homem Mulher Força: Homem Mulher Intensidade: % máximo . . Tempo para fadiga . Atividades: corrida natação ciclismo remo Fosfato de alta energia( Fosfocreatina) carboidratos carboidratos, gorduras e proteínas Sarcoplasma Sarcoplasma Mitocôndria depleção de fosfato acúmulo de lactato depleção de glicogênio muito limitada 8 - 10 Kcal 5 - 7 Kcal limitada 12 - 15 Kcal 8 - 10 Kcal sem limite >90.000 Kcal >115.000Kcal muito alta 36-40 Kca/min 26-30Kcal/min alto/ moderada 16-20 Kcal/min 12-15 Kcal/min moderada/baixa 12-15Kcal/min 9-12 Kcal/min muito alta > 95% F.C.M alta/moderada 85%-95 F.C.M moderada /baixa <85% F.C.M. muito curto: de 1- 15 seg curto/médio: de 45 - 90 seg médio/longo : de 3-5 min. <100 m < 25 m <175 m < 50 m 400-800 m 100-200 m 750-1500 m 250-500 m >1500 m > 400 m >3000 m >1000 m