Fisiologia do Esporte

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Fisiologia do Esporte
A massa muscular corporal total influencia 
bastante a força muscular, a ventilação pulmonar 
e o débito cardíaco, cujos valores, no sexo 
feminino, são dois terços a três quartos dos 
valores encontrados em indivíduos do sexo 
masculino. Entretanto, se for medida em termos 
de força por centímetro quadrado de área de 
seção transversal muscular, as mulheres podem 
atingir a mesma força máxima de contração dos 
homens: 3 a 4 kg/cm2. Grande parte da diferença 
no desempenho atlético de homens e mulheres se 
deve ao menor volume de massa muscular das 
mulheres. 
 
A testosterona é a principal responsável pelo 
aumento da massa muscular nos indivíduos do 
sexo masculino e possui fortes efeitos 
anabolizantes na deposição de proteínas, 
principalmente nos músculos. Até mesmo um 
homem não atlético pode possuir 40% a mais de 
massa muscular do que sua contraparte feminina. 
Como comparação, nas mulheres, 
o estrogênio causa aumento da deposição de 
gordura nas mamas e no tecido subcutâneo. A 
mulher não atlética pode possuir cerca de 27% de 
gordura corporal, em contraste com o percentual 
de 15% no homem não atlético. 
 
➢ A FORÇA CONTRÁTIL DE UM MÚSCULO 
ESTÁ DIRETAMENTE RELACIONADA AO 
SEU TAMANHO 
Uma pessoa com músculos grandes geralmente é 
mais forte do que uma com músculos pequenos. O 
músculo mais forte do corpo é o quadríceps, que 
possui uma área de seção transversal de até 
150 cm2 e possui uma força máxima de contração 
de 525 quilogramas (1.155 libras). 
 
Quando um atleta está usando os músculos 
quadríceps para levantamento de peso, uma 
grande quantidade de esforço é aplicada ao 
tendão patelar. Essa ou qualquer outra atividade 
altamente vigorosa exerce um grande esforço 
sobre articulações, tendões, músculos e 
ligamentos. 
 
A força de manutenção de um músculo é 
aproximadamente 40% maior do que a força de 
contração máxima e é a força necessária para 
estirar um músculo após ele ter sido contraído. 
➢ POTÊNCIA DE UM MÚSCULO É A 
QUANTIDADE DO TRABALHO QUE PODE 
SER REALIZADO POR UNIDADE DE TEMPO 
A potência é determinada não apenas pela força 
do músculo, mas também pelo comprimento da 
contração e pelo número de vezes que ele se 
contrai por minuto, o que geralmente é medido 
em quilogrâmetros por minuto. A Tabela mostra 
que a potência muscular é bastante elevada 
durante os primeiros 8 a 10 segundos de exercício 
e, em seguida, diminui. 
 
➢ A RESISTÊNCIA DEPENDE DA 
MANUTENÇÃO DE UM SUPRIMENTO 
NUTRICIONAL AO MÚSCULO 
Como observado, uma pessoa que consome uma 
dieta rica em carboidratos armazena mais 
glicogênio nos músculos, o que aumenta a 
resistência em corridas com velocidade de 
maratona. Muitas vezes, os maratonistas se 
alimentam com uma grande quantidade de 
carboidratos, como massas, no dia anterior à 
corrida. 
https://jigsaw.minhabiblioteca.com.br/books/9788595151550/epub/OEBPS/Text/B9788535278835000851.xhtml?favre=brett#t0010
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As fontes básicas de energia para a contração 
muscular são: 
• SISTEMA DOS FOSFAGÊNIOS, QUE CONSISTE EM 
TRIFOSFATO DE ADENOSINA (ATP) E 
FOSFOCREATINA. 
• SISTEMA GLICOGÊNIO-ÁCIDO LÁTICO. 
• SISTEMA AERÓBICO. 
O ATP é a Fonte Básica de Energia para a 
Contração Muscular 
O ATP, que consiste em adenosina associada aos 
três fosfatos de alta energia ligados, supre as 
necessidades a curto prazo das fibras musculares. 
O ATP é convertido em difosfato de adenosina 
(ADP) pela remoção de um radical de fosfato de 
alta energia; isso libera 7.300 calorias por mol de 
ATP. Essa energia é usada para a contração 
muscular à medida que o ATP se combina com os 
filamentos de miosina. A remoção de outro radical 
fosfato converte o ADP em monofosfato de 
adenosina (AMP) e fornece 7.300 calorias 
adicionais por mol de ADP. 
A quantidade de ATP presente no músculo 
mantém a contração muscular máxima por apenas 
3 segundos, mas o sistema fosfocreatina também 
fornece energia. A combinação do ATP celular com 
do sistema fosfocreatina é denominada sistema 
de energia do fosfagênio. 
A fosfocreatina (ou creatina fosfato) é a 
combinação de creatina e um radical de fosfato 
conectado a uma ligação de fosfato de alta 
energia, que, quando quebrada, fornece 10.300 
calorias por mol. Soma-se à importância desse 
sistema o fato de que as células musculares 
possuem duas a quatro vezes mais fosfocreatina 
do que o ATP. 
A fosfocreatina se combina inversamente com o 
ADP para formar ATP e creatina na célula. 
Contudo, esse sistema de energia do fosfagênio, 
por si só, fornece energia suficiente somente por 
8 a 10 segundos de contração muscular máxima ou 
quase a energia suficiente para uma corrida de 100 
metros. 
O Sistema Glicogênio-Ácido Lático Fornece 
Energia através do Metabolismo Anaeróbico 
O glicogênio armazenado no músculo 
rapidamente se divide em moléculas de glicose 
que podem ser usadas para energia. O estágio 
inicial desse processo é denominado glicólise; ele 
ocorre sem a utilização de oxigênio e é 
denominado metabolismo anaeróbico. O 
glicogênio desse processo é em grande parte 
convertido em ácido lático e fornece quatro 
moléculas de ATP para cada molécula de glicose. 
Uma vantagem desse sistema glicogênio-ácido 
lático é que ele forma ATP 2,5 vezes mais rápido 
do que o metabolismo oxidativo da mitocôndria. 
O sistema fornece energia suficiente para a 
contração muscular máxima por 1,3 a 1,6 minuto. 
Para períodos mais longos do uso do músculo, a 
energia para a contração muscular deve ser 
produzida pelo sistema aeróbico. Nesse sistema, a 
glicose, os ácidos graxos e os aminoácidos são 
oxidados na mitocôndria para formar o ATP. 
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O ATP usado para a contração muscular é continuamente produzido pelo metabolismo aeróbio da glicose e 
dos ácidos graxos. Durante períodos curtos de atividade intensa, quando a demanda de ATP excede a taxa 
de produção aeróbia de ATP, a glicólise anaeróbia produz ATP, lactato e H+. 
 
 
 
 
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A Recuperação dos Sistemas de Energia após o 
Exercício Exige Oxigênio 
Após a conclusão do exercício, as fontes de 
energia do músculo precisam ser reconstituídas. 
Qualquer ácido lático formado durante o exercício 
é convertido em ácido pirúvico e, a seguir, 
metabolizado oxidativamente ou reconvertido em 
glicose (principalmente no fígado). A glicose no 
tecido extra-hepático forma o glicogênio, que 
reabastece os depósitos de glicogênio nos 
músculos. 
O sistema aeróbico também é reabastecido após o 
exercício de duas maneiras: 
• A respiração acelerada que ocorre após o 
exercício reabastece o débito de oxigênio. O 
débito de oxigênio é o déficit de oxigênio 
armazenado no corpo como o ar nos pulmões, 
dissolvido nos líquidos corporais e combinado com 
a hemoglobina e a mioglobina. 
• O glicogênio é substituído no músculo. Esse 
processo pode levar dias para ser concluído após 
exercício extremo de longa duração, com o tempo 
de recuperação altamente dependente da dieta da 
pessoa. Uma pessoa que consome uma dieta rica 
em carboidratos reabastece os depósitos de 
glicogênio muscular muito mais rapidamente do 
que uma pessoa que consome uma dieta mista ou 
de alto teor de gordura. 
➢ O TREINAMENTO RESISTIDO AUMENTA 
SIGNIFICATIVAMENTE A FORÇA 
MUSCULAR 
Se os músculos forem exercitados sem carga, 
mesmo durante horas, ocorre pouco aumento na 
força. Entretanto, os músculos que se contraem 
com pelo menos 50% da força máxima, algumas 
vezes ao dia, três vezes por semana, 
desenvolverão força rapidamente e a massa 
muscular aumentará. 
As experiências têm mostrado que seis contrações 
musculares quase máximas realizadas em três 
grupos a cada dia, 3 dias por semana, 
proporcionam um aumento quase ideal da força 
muscular sem produzir fadiga muscular crônica. 
A maior parte da hipertrofia é causada pelo 
aumento do tamanho das fibras musculares, mas 
o número de fibras aumenta moderadamente. 
Outras alterações ocorrem no músculo durante o 
treinamento, incluindo o seguinte: 
• Aumento do número de miofibrilas. 
• Aumento de até120% das enzimas 
mitocondriais. 
• Aumento de 60% a 80% dos componentes do 
sistema de energia do fosfagênio. 
• Aumento de 50% do armazenamento de 
glicogênio. 
• Aumento de 75% a 100% do armazenamento de 
triglicerídios. 
➢ FIBRAS MUSCULARES DE CONTRAÇÃO 
RÁPIDA E DE CONTRAÇÃO LENTA E 
VÁRIOS TIPOS DE EXERCÍCIOS 
As fibras musculares de contração 
rápida proporcionam à pessoa a capacidade de 
contrair rápida e vigorosamente os músculos. 
As fibras musculares de contração lenta são 
usadas para a atividade muscular prolongada da 
parte inferior da perna. As diferenças entre as 
fibras de contração rápida e as de contração lenta 
incluem o seguinte: 
• As fibras de contração rápida têm diâmetro 
aproximadamente duas vezes maior. 
• As enzimas que liberam energia dos sistemas 
de energia do fosfagênio e glicogênio-ácido 
lático são duas a três vezes mais ativas do que 
as fibras de contração rápida. 
• As fibras de contração lenta são usadas mais 
para exercício de resistência, utilizando o 
sistema aeróbico de energia; existem mais 
mitocôndrias nas fibras de contração lenta do 
que nas fibras de contração rápida. 
• As fibras de contração lenta contêm mais 
mioglobina, que é uma substância 
semelhante à hemoglobina que se combina 
com o oxigênio no músculo. 
• A densidade capilar das fibras de contração 
lenta excede as das fibras de contração 
rápida. 
As fibras de contração rápida geram uma grande 
quantidade de energia em um curto período, 
como durante uma corrida rápida. Por outro lado, 
as fibras de contração lenta são usadas para 
exercícios de resistência, como as maratonas. 
 
 
 
 
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➢ O CONSUMO MÁXIMO DE OXIGÊNIO 
AUMENTA DURANTE O TREINAMENTO 
ATLÉTICO 
O consumo máximo de oxigênio (Vo2) de um 
homem médio sem treinamento é de 
3.600 mL/min; esse índice aumenta para 
4.000 mL/min no homem treinado atleticamente 
e para 5.100 mL/min no maratonista sexo 
masculino. O Vo2 máximo aumenta durante o 
treinamento, mas os valores elevados em 
maratonistas podem ser, em parte, 
geneticamente determinados por fatores como 
grande capacidade pulmonar em relação ao 
tamanho do corpo e força dos músculos 
respiratórios. 
No exercício máximo, a ventilação pulmonar varia 
de 100 a 110 L/min, mas a capacidade respiratória 
máxima excede isso em 50%. Os pulmões 
apresentam mecanismos de segurança integrados 
que podem ser úteis caso o exercício seja realizado 
(1) em altitude elevada; (2) em condições de calor; 
ou (3) com alguma anormalidade no sistema 
respiratório. 
➢ A CAPACIDADE PULMONAR DE DIFUSÃO 
DE OXIGÊNIO AUMENTA EM ATLETAS 
A capacidade de difusão de oxigênio é a 
velocidade na qual o oxigênio se difunde dos 
alvéolos para o sangue por mmHg de pressão de 
oxigênio. Durante o exercício, a capacidade de 
difusão aumenta em um não atleta de um valor 
em repouso de 23 mL/min/mmHg para 
48 mL/min/mmHg. A capacidade de difusão 
aumenta durante o exercício, principalmente em 
virtude da abertura dos capilares pulmonares 
subperfundidos, o que fornece uma área de 
superfície maior para a difusão do oxigênio. 
Conforme discutido, o fluxo sanguíneo através do 
músculo aumenta até 25 vezes acima do normal 
durante o exercício. A maior parte do fluxo 
sanguíneo muscular ocorre entre as contrações, 
porque os vasos sanguíneos são comprimidos 
durante o processo contrátil. Um aumento da 
pressão arterial durante o exercício aumenta 
diretamente o fluxo. A dilatação das paredes 
arteriolares pelo aumento da pressão diminui a 
resistência vascular e aumenta o fluxo muito mais. 
➢ O TREINAMENTO ATLÉTICO AUMENTA O 
VOLUME SISTÓLICO E DIMINUI A 
FREQUÊNCIA CARDÍACA EM REPOUSO 
Se uma pessoa inicia treinamento atlético extenso 
do tipo aeróbico, geralmente o tamanho do 
coração e o débito cardíaco máximo aumentam. 
Assim, o volume sistólico aumenta e a frequência 
cardíaca de repouso diminui. 
A tabela mostra os resultados do treinamento. 
Observe que o volume sistólico aumenta apenas 
50% durante o exercício máximo do maratonista e 
a frequência cardíaca aumenta 270%. O débito 
cardíaco pode ser calculado a partir dos dados por 
meio da seguinte fórmula: 
O aumento da frequência cardíaca proporciona 
uma percentagem muito maior do aumento do 
débito cardíaco do maratonista do que o aumento 
do volume sistólico. 
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➢ O CORAÇÃO LIMITA A QUANTIDADE DE 
EXERCÍCIO QUE UMA PESSOA PODE 
REALIZAR 
No exercício máximo, o débito cardíaco 
corresponde a 90% de seu valor máximo, mas a 
ventilação pulmonar corresponde apenas a 65% 
de seu valor máximo. Geralmente, o sistema 
cardiovascular limita a quantidade de exercício 
que pode ser realizado. 
Durante qualquer tipo de doença cardíaca, o 
débito cardíaco máximo diminui, o que limita a 
quantidade de exercício que pode ser realizado. 
Qualquer tipo de doença respiratória que limite 
gravemente a ventilação pulmonar ou a 
capacidade de difusão de oxigênio também limita 
o exercício. 
➢ CALOR CORPORAL NO EXERCÍCIO 
O corpo produz uma grande quantidade de calor 
durante o exercício e problemas com a eliminação 
desse calor do corpo podem limitar o exercício. 
Condições de calor e umidade limitam a perda do 
calor e podem acarretar insolação; os 
sintomas incluem náuseas, fraqueza, cefaleia, 
sudorese profusa, confusão, tontura, colapso e 
inconsciência. A pessoa é tratada diminuindo a sua 
temperatura corporal o mais rápido possível. 
Também ocorre desidratação em condições de 
calor e umidade durante o exercício, podendo 
acarretar náuseas, cãibras musculares e outros 
efeitos. A terapia consiste na reposição da perda 
de líquido, sódio e potássio.
A atividade física tem muitos efeitos positivos no 
corpo humano. O estilo de vida dos seres humanos 
mudou bastante desde quando éramos 
caçadores/coletores, mas nossos corpos parecem 
que ainda trabalham melhor com um certo nível 
de atividade física. Várias condições patológicas 
comuns – incluindo a hipertensão, o acidente 
vascular encefálico e o diabetes melito – podem 
ser melhoradas pela atividade física. Mesmo 
assim, desenvolver o hábito de realizar exercícios 
regulares é uma mudança no estilo de vida que 
muitas pessoas têm dificuldade.
➢ O EXERCÍCIO DIMINUI O RISCO DE 
DOENÇAS CARDIOVASCULARES 
Já na década de 1950, os cientistas mostraram que 
homens fisicamente ativos têm menor prevalência 
de ataques cardíacos (infarto do miocárdio) do 
que homens com estilo de vida sedentário. Esses 
estudos iniciaram muitas investigações para 
determinar a associação exata entre a doença 
cardiovascular e o exercício. Foi demonstrado 
subsequentemente que o exercício tinha efeitos 
benéficos tanto para os homens quanto para as 
mulheres. Esses benefícios incluem diminuição na 
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pressão arterial e nos níveis de triacilgliceróis 
plasmáticos e aumento nos níveis de colesterol--
HDL. A pressão arterial alta é o principal fator de 
risco para o AVE, e triacilgliceróis elevados e níveis 
baixos de colesterol--HDL estão associados ao 
desenvolvimento de aterosclerose e ao aumento 
no risco de infarto do miocárdio. 
 
De modo geral, o exercício reduz o risco de morte 
ou a gravidade de várias doenças cardiovasculares, 
embora os mecanismos exatos pelos quais isso 
ocorre ainda não sejam claros. Mesmo a prática de 
exercícios leves, como a caminhada, possuem 
diversos benefícios à saúde, os quais podem 
reduzir o risco de desenvolvimento de doenças 
cardiovasculares ou diabetes, bem como doenças 
associadas à obesidade, a qual atinge 23% dos 
norte-americanos com estilo de vida sedentário. 
➢ O DIABETES MELITO TIPO 2 PODE 
MELHORAR COM O EXERCÍCIO 
Agora, é amplamente aceito que o exercício 
regular é eficaz na prevenção e na melhora dos 
sintomas do diabetes melito tipo 2 e suas 
complicações, incluindo a retinopatia 
microvascular, a neuropatia diabética e doenças 
cardiovasculares. Com o exercício regular, as fibras 
do músculo esquelético regulam para cima tanto o 
número de transportadores de glicose GLUT4 
quanto o número de receptores de insulina nas 
suas membranas.A adição de transportadores de 
glicose GLUT4 independente de insulina diminui a 
dependência do músculo da insulina para que 
ocorra a captação da glicose. 
 
A captação de glicose no músculo em exercício 
também ajuda a corrigir a hiperglicemia do 
diabetes. A regulação para cima dos receptores de 
insulina com o exercício torna as fibras musculares 
mais sensíveis à insulina. 
Assim, uma menor quantidade de insulina pode 
desencadear uma resposta que antes exigira mais 
insulina. Uma vez que as células estão 
respondendo a baixas concentrações de insulina, 
o pâncreas endócrino secreta menos insulina. Esse 
efeito reduz o estresse em células pancreáticas em 
secretar excessivas quantidades de insulina. O 
aumento na ação da insulina está ligado à menor 
incidência de diabetes melito tipo 2. 
A FIGURA 25.9 mostra os efeitos de sete dias de 
exercício na utilização da glicose e na secreção da 
insulina em homens com diabetes tipo 2 leve. Os 
sujeitos no experimento foram submetidos a 
testes de tolerância à glicose, no qual ingeriram 
100 g de glicose após uma noite em jejum. Os 
níveis de glicose plasmática foram medidos antes 
e durante 120 minutos após a ingestão da glicose. 
Foram feitas medidas simultâneas de insulina 
plasmática. O gráfico na Figura 25.9a mostra os 
testes de tolerância à glicose em indivíduos-
controle (linha azul) e em homens diabéticos antes 
e após o exercício (linhas vermelha e verde, 
respectivamente). A Figura 25.9b mostra a 
secreção simultânea de insulina nos três grupos. 
Após somente sete dias de exercício, tanto o teste 
de tolerância à glicose quanto a secreção de 
insulina nos sujeitos diabéticos que fizeram 
exercício mudaram para um padrão mais parecido 
ao dos sujeitos do grupo-controle. Esses 
resultados demonstram os efeitos benéficos do 
exercício no transporte e no metabolismo da 
glicose e corroboram a recomendação de que 
pacientes com diabetes tipo 2 devem manter um 
programa regular de exercícios. 
 REFERÊNCIAS: GUYTON, SILVERTHORN