A1_FISIOLOGIA_DO_EXERCÍCIO_2021.2_IBMR

Prévia do material em texto

ANO 2021.2 – FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO – NOTA 10 
Questão: 
Ao longo da Unidade, verificamos que o exercício pode ser visto simplesmente como 
uma condição que exige contrações repetidas ou prolongadas do músculo esquelético, 
promove adaptações agudas ou crônicas, depende da aptidão e do treinamento, e que de 
acordo com a intensidade terá predomínio de fontes energéticas diferentes para se manter 
em exercício, fontes energéticas estas que dependem de reações químicas diferentes, mas 
subsequentes em todo o trabalho celular das estruturas envolvidas, vimos que ao longo das 
reações os macronutrientes são utilizados com a finalidade de alimentar o processo, e cada 
um deles possuem o seu valor calórico e químico diferente, entender como a intensidade do 
exercício pode solicitar mais um do que o outro é de grande importância para o profissional 
da área, e medir o gasto energético basal e total faz toda diferença para elaborar um programa 
de resultados e eficiência no treinamento do indivíduo. 
Sendo assim, pede-se para que o estudante: 
• Descreva as vias metabólicas que fornecem energia para as funções do organismo, 
explique as diferenças entre cada uma delas. 
• Descreva a importância de cada macronutrientes no processo, quanto cada um é 
utilizado. 
• Descreva qual a importância de calcular a taxa metabólica basal e o gasto energético 
total do indivíduo para elaborar seu treinamento. 
 Referência 
 
HOWLEY, E. T.; POWERS, S. K. Fisiologia do Exercício - Teoria e Aplicação ao 
Condicionamento e ao Desempenho. Manole, 2014. 
Resposta: 
 Os macronutrientes utilizados pelo corpo humano como fonte energética são os 
carboidratos, gorduras e proteínas, tanto em repouso como durante a atividade física. A 
proporção em que são utilizados não é em igualdade, tendo como primários as gorduras e 
carboidratos e uma parte menor de proteína. 
1. Carboidrato: 
Os carboidratos são uma fonte rápida de energia, onde 1g de carboidrato fornece 
aproximadamente 4 kcal de energia. São compostos por átomos de carbono, hidrogênio e 
oxigênio. São encontrados no corpo em três formas, monossacarídeos, dissacarídeos e 
polissacarídeos. Os açúcares simples são os monossacarídeos, como a glicose e a frutose. 
O dissacarídeo é composto por 2 monossacarídeos, como o açúcar de mesa, chamado de 
sacarose. A maltose é outro dissacarídeo composto por 2 moléculas de glicose. Os 
polissacarídeos são carboidratos complexos, contendo pelo menos 3 monossacarídeos. O 
polissacarídeo vegetal é encontrado na celulose e amido. Já o polissacarídeo animal é 
chamado de glicogênio. 
O armazenamento do glicogênio é feito nas fibras musculares e no fígado, possuindo 
assim, pequenas reservas de glicogênio total para ser depletadas durante exercícios de longa 
duração. A síntese do glicogênio ocorre pela glicogenólise que veremos mais abaixo no texto. 
2. Gordura: 
A gordura fornece para cada 1g próximo de 9 kcal de energia. Ela é encontrada nos 
vegetais e animais. São classificadas como ácidos graxos, triglicerídeos, fosfolipídios e 
esteroides. Os ácidos graxos são o tipo “primário” de gordura utilizado pelas células. Estes 
são armazenados no corpo como triglicerídeos, tendo seu maior sítio de armazenamento a 
célula adiposa, mas também são encontrados em outros tecidos. Quando necessário o 
triglicerídeo é sintetizado em ácido graxo e glicerol (lipólise), para fornecer energia. O glicerol 
é utilizado pelo fígado para sintetizar glicose. 
Os fosfolipídios não são utilizados como fonte energética para o exercício. Eles têm 
como papel no corpo humano, fornecer integridade estrutural das membranas celulares até 
formar uma bainha isolante em torno das fibras nervosas. Os esteroides também não são 
utilizados como fonte energética durante o exercício. O mais comum é o colesterol, sendo um 
componente de todas as membranas celulares. É necessário para síntese dos hormônios 
sexuais, porém em altos níveis no sangue, podem desenvolver doenças cardíacas graves. 
3. Proteína: 
As proteínas são compostas por aminoácidos. Auxiliam na formação de tecidos, 
enzimas, proteínas sanguíneas entre outras funções. São 9 os aminoácidos essenciais, que 
não são sintetizados pelo corpo, tendo a necessidade de serem ingeridos na alimentação. 
Como fonte energética, 1g de proteína fornece cerca de 4 kcal de energia. Para gerar energia, 
é necessário serem sintetizadas em aminoácidos. O aminoácido alanina convertido em 
energia pelo fígado na forma de glicose (glicogênio hepático). E os demais aminoácidos agem 
diretamente nas células musculares, contribuindo de maneira direta como combustível. 
4. Fosfato de alta energia (ATP): 
Composto de alta energia produzido pelo organismo, o trifosfato de adenosina (ATP) 
é uma das moléculas mais importantes transportadoras de energia. Sua estrutura consiste em 
uma porção de adenina, uma porção de ribose e 3 porções de fosfatos ligados. Sua formação 
ocorre a partir da combinação de ADP (difosfato de adenosina) e fosfato inorgânico (Pi). 
Quando a enzima ATPase quebra a ligação de ATP, a energia é liberada para utilização, 
próximo de 7,5 kcal/mol. Essa energia livre é responsável pelas contrações musculares, 
estímulos elétricos neurais e regulação hormonal. 
As células musculares podem produzir ATP por meio de uma via ou uma combinação 
de três vias metabólicas: sistema ATP-CP (fosfagênio), sistema glicolítico e sistema aeróbio. 
As vias ATP-CP e glicolítico não utilizam O2 (oxigênio), sendo denominadas vias anaeróbias. 
E a via aeróbia utiliza O2 no seu metabolismo para formação de ATP. 
• Sistema ATP-CP: 
É o método mais simples e rápido de se conseguir ATP. Envolve a doação de um 
grupo fosfato e sua energia de ligação da PC (fosfocreatina) ao ADP, para formar ATP. Sendo 
assim, A fosfocreatina (PC) tem uma cadeia de fosfato de alta energia, e decompõe-se na 
presença da enzima creatina fosfoquinase. A energia liberada é, então, utilizada para formar 
novamente uma molécula de ATP, a partir do ADP, como citado no texto da unidade 1. 
 
 A formação de um novo PC requer ATP e só ocorre durante a recuperação do 
exercício. Este sistema fornece energia para contração muscular no início do exercício e 
durante exercícios de alta intensidade e curta duração, por exemplo, levantamento de peso 
olímpico, Sprint de 100m ou uma corrida em uma partida de futebol (aproximadamente uma 
distância de 9m). 
 O sistema ATP-CP promove uma reação simples, envolvendo uma única enzima para 
produção de ATP, para esses tipos de atividade. 
 
• Sistema Glicolítico ou glicólise: 
A glicólise envolve a quebra de glicose ou glicogênio para formação de duas moléculas 
de piruvato ou lactato. A glicólise ocorre no sarcoplasma da célula muscular e produz um 
ganho líquido de duas moléculas de ATP e duas moléculas de piruvato ou lactato por molécula 
de glicose. 
As reações de glicose e piruvato podem ser consideradas em duas fases: fase de 
investimento de energia e fase de geração de energia. Na fase de investimento de energia, o 
ATP armazenado deve ser usado para fosfatos de açúcar (a glicólise precisa ser condicionada 
pela adição de ATP). O propósito de condicionamento de ATP é adicionar grupos fosfato 
(fosforilação) à glicose e à frutose-6-fosfato. Quando a glicólise se inicia usando glicogênio 
como substrato, é necessário adicionar apenas um ATP, dispensando a fosforilação por ATP, 
por que utiliza o Pi 
 
 
Dessa forma, duas moléculas de ATP são formadas a cada duas reações perto do 
processo final da via glicolítica. O ganho líquido da glicólise é igual a 2 ATP com uso de glicose 
como substrato e 3 ATP com o uso do glicogênio como substrato. Abaixo temos o resumo em 
etapas do metabolismo anaeróbio da glicose. 
1. Fosforilação da glicose pelo ATP, produzindo uma molécula ativada; 
2. Rearranjo, uma segunda fosforilação pelo ATP, resulta em frutose-1,6-
bifosfato; 
3. A molécula de 6 carbonosé partida em 2 moléculas de G3P de 3 carbonos; 
4. A oxidação seguida de fosforilação, produz 2 moléculas de NADH e 2 
moléculas de BPG de alta energia; 
5. A remoção de 2 grupos fosfato energizados por 2 moléculas de ADP produz 2 
moléculas de ATP e 2 moléculas de 3PG; 
6. A oxidação por remoção de água produz 2 moléculas de PEP de alta energia; 
7. A remoção de 2 grupos fosfato energizados por 2 moléculas de ADP produz 2 
moléculas de ATP; 
8. O piruvato é o produto da glicólise. 
Havendo O2 disponível em quantidade suficiente, os hidrogênios de NADH podem ser 
“transportados” para dentro da mitocôndria celular e contribuir para produção aeróbia de ATP. 
Não havendo O2 disponível para aceitar os hidrogênios na mitocôndria, o piruvato pode aceitar 
os hidrogênios para formar lactato. A enzima catalizadora dessa reação é a lactato 
desidrogenase (LDH), resultando na formação de lactato e outro NAD+. A reciclagem de NAD+ 
é responsável pela formação de lactato. 
Acabamos de ver a produção glicolítica anaeróbia e a seguir vamos ver a produção 
aeróbia de ATP. 
A produção aeróbia de ATP ocorre dentro da mitocôndria e envolve de duas vias 
metabólicas cooperativas, o ciclo de Krebs e a cadeia de transporte de elétrons. O ciclo de 
Krebs tem como função completar a oxidação (remoção de hidrogênio) de carboidratos, 
gorduras ou proteínas usando NAD+ e FAD como transportadores de hidrogênio (energia). O 
hidrogênio contém a energia em potencial presente nas moléculas dos alimentos, podendo 
ser usada na cadeia de transporte de elétrons para combinar ADP+Pi, formando um novo 
ATP. 
A fosforilação oxidativa (processo de produção aeróbia de ATP, passa por 3 estágios: 
a) 1º estágio: geração de acetil-CoA; 
b) 2º estágio: oxidação de acetil-CoA no ciclo de Krebs; 
c) 3º estágio: processo de fosforilação oxidativa na cadeia de transporte de 
elétrons. 
O acetil-CoA pode ser formado a partir da quebra de carboidratos, gorduras ou 
proteínas. O piruvato (pode ser formado a partir dos carboidratos e proteínas) é quebrado 
para formar acetil-CoA e o carbono remanescente é liberado em forma de CO2. O acetil-CoA 
se combina com o oxaloacetato (molécula de 4 carbonos) para formar o citrato (6 carbonos). 
Cada molécula de glicose que entra em glicólise, origina 2 moléculas de piruvato, que 
na presença de O2, são convertidas em 2 moléculas de acetil-CoA, ou seja, cada molécula de 
glicose possibilita 2 rodadas do ciclo de Krebs. Cada rodada do ciclo de Krebs são formados 
3 moléculas de NADH e 1 molécula de FADH. Para cada par de elétrons que passa pela 
cadeia de transporte de elétrons do NADH ao oxigênio, há energia suficiente disponível para 
formar 2,5 moléculas de ATP. Para FADH a produção é de 1,5 moléculas de ATP. 
O ciclo de Krebs também forma um composto rico em energia chamado, trifosfato de 
guanosina (GTP). Um composto de alta energia capaz de transferir seu grupo fosfato terminal 
ao ADP, formando ATP. Esse processo recebe o nome de fosforilação de nível de substrato. 
Até então, o foco foi na síntese dos carboidratos. 
Os triglicerídeos são quebrados para formar ácidos graxos e glicerol. Os ácidos graxos 
passam por algumas reações (betaoxidação) até formar acetil-CoA e assim entrar no ciclo de 
Krebs. O glicerol pode ser convertido em um intermediário da glicólise hepática, porém sem 
grande significância. A proteína é vista em várias áreas bioenergéticas, tendo sua primeira 
etapa na sua quebra para formar aminoácidos. Os eventos seguintes dependem dos tipos de 
aminoácidos disponíveis. Alguns são convertidos em piruvato, outros em glicose, acetil-CoA 
e outros. 
A cadeia de transporte de elétrons é a via responsável pela produção aeróbia de ATP 
(fosforilação oxidativa) na mitocôndria. Esse mecanismo ocorre usando energia potencial 
disponível nos transportadores de hidrogênio reduzido, como NADH e FADH para fosforilar 
ADP em ATP. Os transportadores de hidrogênio reduzido não reagem diretamente com o 
oxigênio. Os elétrons removidos dos átomos de hidrogênio passam pelos transportadores de 
elétrons chamados de citocromos. Na passagem pela cadeia de citocromos, há liberação de 
energia suficiente para refosforilar ADP e formar ATP em 3 sítios. Nesse processo formam-se 
os radicais livres. O mecanismo que explica a formação aeróbia de ATP é conhecido como 
hipótese quimiosmótica. Dessa forma o resultado é a formação de ATP e água. A água é 
formada por elétrons aceptores de oxigênio. 
A taxa metabólica basal (TMB) representa a quantidade de calorias gastas para o 
corpo se manter vivo, contando apenas com as funções vitais. O gasto energético total (GET) 
representa a energia gasta por um indivíduo em 24h. Dessa forma podemos identificar que o 
a TMB somada ao GET irá representar o número de calorias consumidas em média na prática 
do treino/dia, sendo importante para a nutrição e composição corporal, aumento da massa 
magra e ergometria. A ergometria serve para mensurar o trabalho realizado pela atividade 
física. O aumento de massa magra pode ser acompanhado como fator importante no processo 
de controle da TMB, onde quanto maior o número percentual de massa magra, maior será o 
TMB. Quanto a nutrição, será possível trabalhar com métricas mensuráveis para auxiliar na 
busca do emagrecimento ou ganho de massa. 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia: 
POWERS, Scott K; HOWLEY, Edward T. FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO: TEORIA E 
APLICAÇÃO AO CONDICIONAMENTO E AO DESEMPENHO. 8ª ed. Barueri: Manole, 2014. 
 
NETO, Francisco Paulino de Abreu. UNIDADE 1 – INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA DO 
EXERCÍCIO E METABOLISMO. Disponível em: < https://ibmr.blackboard.com/webapps/late-
course_content_soap-
BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_747110_1&PARENT_I
D=_19565969_1&CONTENT_ID=_19565992_1 >. Acesso em 03, 10, 2021. 
 
 
https://ibmr.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_747110_1&PARENT_ID=_19565969_1&CONTENT_ID=_19565992_1
https://ibmr.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_747110_1&PARENT_ID=_19565969_1&CONTENT_ID=_19565992_1
https://ibmr.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_747110_1&PARENT_ID=_19565969_1&CONTENT_ID=_19565992_1
https://ibmr.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_747110_1&PARENT_ID=_19565969_1&CONTENT_ID=_19565992_1