CORPO, MOVIMENTO E CONHECIMENTOS - FISIOLOGICOS

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Educação Física
Licenciatura
Universidade Aberta do Brasil
Universidade Federal do Espírito Santo
www.neaad.ufes.br
(27) 4009 2208 
FISIOLOGICOS
CORPO, MOVIMENTO E CONHECIMENTOS
Luciana Carletti
C orpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos é uma das disciplinas 
que se apropriaM dos saberes das áreas 
biológicas e � siológicas para promover 
o conhecimento das minúcias do 
funcionamento do corpo humano ao 
movimentar-se.
Adentraremos na última disciplina 
de estudo do organismo humano de 
nosso currículo vigente, mas esperamos 
convencê-los de que este não deve ser o 
término dos investimentos nessa área de 
estudo, pois o conhecimento da dinâmica 
� siológica humana é certamente mais 
profundo e mutável do que imaginamos. 
Organizamos esta disciplina em quatro 
unidades. Na primeira estudaremos o 
metabolismo energético para o movimento, 
enfatizando os processos de transferência 
e mensuração da energia para a contração 
muscular. Em seguida será abordado o 
sistema neuromuscular e o controle do 
movimento, com destaque para a � siologia 
da contração muscular. Na terceira unidade 
nos dedicaremos ao sistema cardiovascular 
no exercício, viabilizando a compreensão 
de respostas � siológicas mensuráveis 
ao esforço, tais como pressão arterial e 
frequência cardíaca. Finalmente, vamos nos 
debruçar no estudo do sistema respiratório 
durante o esforço, interpretando variáveis 
ventilatórias e de troca gasosa. 
Como podem vislumbrar, há muito trabalho 
pela frente, mas a motivação em nos 
apropriar de novos saberes certamente será 
o nosso guia.
Profª Luciana Carletti
Luciana Carletti
Graduação em Educação Física pela 
Universidade Federal do Espírito Santo 
(1991); mestrado (1998) e doutorado 
(2005) em Ciências Fisiológicas 
(PPGCF) pela Universidade Federal do 
Espírito Santo; professora da disciplina 
Corpo, Movimento e Conhecimentos 
Fisiológicos (Licenciatura em Educação 
Física) e da disciplina Corpo, Movimento 
e Fisiologia Aplicada I (Bacharelado 
em Educação Física) do Centro de 
Educação Física e Desportos da 
UFES. Atualmente é coordenadora 
do Laboratório de Fisiologia da UFES 
(LAFEX), desenvolvendo pesquisa na 
área de Fisiologia cardiorrespiratória do 
exercício em adolescentes e também 
estudos epidemiológicos de atividade 
física e sedentarismo em crianças. 
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Educação Física
Licenciatura
Universidade Aberta do Brasil
Universidade Federal do Espírito Santo
www.neaad.ufes.br
(27) 4009 2208 
FISIOLOGICOS
CORPO, MOVIMENTO E CONHECIMENTOS
Luciana Carletti
C orpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos é uma das disciplinas 
que se apropriaM dos saberes das áreas 
biológicas e � siológicas para promover 
o conhecimento das minúcias do 
funcionamento do corpo humano ao 
movimentar-se.
Adentraremos na última disciplina 
de estudo do organismo humano de 
nosso currículo vigente, mas esperamos 
convencê-los de que este não deve ser o 
término dos investimentos nessa área de 
estudo, pois o conhecimento da dinâmica 
� siológica humana é certamente mais 
profundo e mutável do que imaginamos. 
Organizamos esta disciplina em quatro 
unidades. Na primeira estudaremos o 
metabolismo energético para o movimento, 
enfatizando os processos de transferência 
e mensuração da energia para a contração 
muscular. Em seguida será abordado o 
sistema neuromuscular e o controle do 
movimento, com destaque para a � siologia 
da contração muscular. Na terceira unidade 
nos dedicaremos ao sistema cardiovascular 
no exercício, viabilizando a compreensão 
de respostas � siológicas mensuráveis 
ao esforço, tais como pressão arterial e 
frequência cardíaca. Finalmente, vamos nos 
debruçar no estudo do sistema respiratório 
durante o esforço, interpretando variáveis 
ventilatórias e de troca gasosa. 
Como podem vislumbrar, há muito trabalho 
pela frente, mas a motivação em nos 
apropriar de novos saberes certamente será 
o nosso guia.
Profª Luciana Carletti
Luciana Carletti
Graduação em Educação Física pela 
Universidade Federal do Espírito Santo 
(1991); mestrado (1998) e doutorado 
(2005) em Ciências Fisiológicas 
(PPGCF) pela Universidade Federal do 
Espírito Santo; professora da disciplina 
Corpo, Movimento e Conhecimentos 
Fisiológicos (Licenciatura em Educação 
Física) e da disciplina Corpo, Movimento 
e Fisiologia Aplicada I (Bacharelado 
em Educação Física) do Centro de 
Educação Física e Desportos da 
UFES. Atualmente é coordenadora 
do Laboratório de Fisiologia da UFES 
(LAFEX), desenvolvendo pesquisa na 
área de Fisiologia cardiorrespiratória do 
exercício em adolescentes e também 
estudos epidemiológicos de atividade 
física e sedentarismo em crianças. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
Núcleo de Educação Aberta e a Distância
Luciana Carletti
Vitória
2011
FISIOLOGICOS
CORPO, MOVIMENTO E CONHECIMENTOS
LDI coordenação
Heliana Pacheco, Hugo Cristo e
Ricardo Esteves
Gerência
Isabela Avancini
Editoração
Thiago Dutra
Ilustração
Leonardo Trombetta Amaral e
Gustavo Rodrigues
Capa
Gustavo Rodrigues
Impressão
GM Gráfica e Editora
Presidente da República
Dilma Rousseff
Ministro da Educação
Fernando Haddad
Secretário de Educação a Distância
Carlos Eduardo Bielschowsky
DED - Diretoria de Educação a Distância 
Sistema Universidade Aberta do Brasil
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Reitor
Prof. Rubens Sergio Rasseli
Vice-Reitor
Prof. Reinaldo Centoducatte
Pró-Reitor de Graduação
Prof. Sebastião Pimentel Franco
Diretor-Presidente do Núcleo de 
Educação Aberta e a Distância - ne@ad
Prof. Reinaldo Centoducatte
Diretora Administrativa do Núcleo de 
Educação Aberta e a Distância - ne@ad
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Coordenadora do Sistema 
Universidade Aberta do Brasil na Ufes
Maria José Campos Rodrigues
Diretor Pedagógico do ne@ad
Julio Francelino Ferreira Filho 
Diretor do Centro de
Educação Física e Desporto
Valter Bracht
Coordenação do Curso de Educação 
Física EAD/UFES
Fernanda Simone Lopes de Paiva
Revisora de Conteúdo
Silvana Ventorim
Revisora de Linguagem
Alina Bonella
Design Gráfico
LDI- Laboratório de Design Instrucional
ne@ad
Av. Fernando Ferrari, n.514 - 
CEP 29075-910, Goiabeiras - Vitória - ES
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A reprodução de imagens de obras em (nesta) obra tem o caráter pedagógico e cientifico, amparado pelos limites do 
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por escrito, da Coordenação Acadêmica do Curso de Licenciatura em Educação Física, na modalidade a distância. 
Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP)
(Biblioteca Central da Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil)
 
Carletti, Luciana.
 Corpo, movimento e conhecimentos fisiológicos / Luciana Carletti. - Vitória : 
UFES, Núcleo de Educação Aberta e a Distância, 2011.
66, [2] p. : il.
 Inclui bibliografia.
 ISBN: 
 1. Fisiologia humana. 2. Movimento. 3. Exercícios físicos - Aspectos fisiológicos. 
I. Título.
CDU: 612.766.1:796
C281c
“Vivo em mim próprio como num trem em movimento. 
Não entrei nele por livre e espontânea vontade, não pude 
escolher e sequer conheço o local de destino. Um dia, 
num passado distante, acordei no meu compartimento e 
sentio movimento. Era excitante, escutei o barulho das 
rodas, pus a cabeça para fora da janela, senti o vento e 
me deliciei com a velocidade com que as coisas passavam 
por mim. Eu queria que o trem jamais interrompesse 
a sua viagem. De maneira nenhuma eu queria que ele 
parasse para sempre em algum lugar.”
Gregórius, personagem de Pascal Mercier no romance “Trem Noturno 
para Lisboa”, 2004.
SUMÁRIO
UNIDADE 1
Metabolismo energético para
o movimento humano
UNIDADE 2
O sistema neuromuscular e
o controle do movimento 
humano
UNIDADE 3
O sistema cardiovascular no exercício
UNIDADE 4
O sistema respiratório no exercício
06
07
CARTA AO 
ALUNO
CONSIDERAÇÕES 
FINAIS
APÊNDICE A
REFERÊNCIAS
GLOSSÁRIO
INTRODUÇÂO65
68 66
Para melhor aproveitamento dos recursos oferecidos pelo EAD nesta dis-
ciplina, seguem algumas orientações:
1- Ao final do fascículo, na página 66, disponibilizamos um glossário de 
termos que no decorrer da leitura dos capítulos aparecerão sinalizados 
na cor azul.
2- Observe também os ícones que aparecem ao lado do corpo de texto. 
Veja a seguir:
Conteúdos audiovisuais na plataforma - Este ícone 
sinaliza que um conteúdo audiovisual sobre o assunto 
abordado poderá ser visto na plataforma. Os conteúdos 
disponíveis por meio da plataforma constituem uma 
forma dinâmica e interativa de suporte ao conteúdo es-
crito e merecem sua atenção. Também estão disponíveis 
no Apêndice A, devidamente identificados segundo a 
página em que se encontram e acompanhados por um 
link que pode ser digitado no browser do seu navegador 
de internet para acesso direto.
Sugestões de leitura - No decorrer do fascículo este 
ícone virá acompanhado de um número. Acesse cada 
sugestão de leitura pelo número correspondente na pla-
taforma ou diretamente no browser do seu navegador 
de internet pelo link disponível no Apêndice B. 
MANUAL DO 
FASCÍCULO
CARTA AO
 ALUN
O
Queridos alunos e alunas, sejam todos bem–vindos aos estudos da 
disciplina “Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos”.
Sou a professora Luciana, atualmente responsável pela mesma disciplina 
presencial do curso de Licenciatura em Educação Física da UFES. 
Sinto um enorme prazer em participar deste desafio de estudar os 
conhecimentos fisiológicos à distância, junto com vocês.
Acredito no nosso potencial para avançarmos neste trajeto, e por isso 
cunhei um material diferenciado para atender as necessidades do curso 
à distância.
Nesta disciplina estudaremos os fenômenos fisiológicos que ocorrem 
no corpo em movimento, desbravando as aventuras dos movimentos 
internos dos nossos sistemas fisiológicos – metabólico, neuromuscular, 
cardiovascular e respiratório. 
Pretendo conduzi-los ao desfrute desta interessante disciplina, 
focalizando tópicos básicos e atuais de estudo. Mas tudo isso só se 
tornará útil na formação de vocês se eu conseguir envolver-lhes na 
tradução destas informações em conhecimento aplicado.
Imagino que o trajeto percorrido por muitos de vocês, na atuação com 
a área de Educação Física Escolar, já foi capaz de enriquecê-los com 
experiências acerca da resposta fisiológica do corpo em movimento. Por 
isso, esperamos continuar alimentando-os em suas curiosidades, bem 
como despertá-los para analisar com mais propriedade este foco.
Compreender a produção do movimento e os fenômenos fisiológicos 
atrelados é um estudo bastante excitante! Portanto convido-os para 
iniciarmos a nossa jornada.
Um abraço apertado,
Luciana Carletti
  | 7 
Iniciaremos os estudos dos fenômenos fisioló-
gicos que ocorrem no corpo em movimento re-
metendo-os a pensarem na célula humana, por 
onde a vida começa. Vamos fazer a leitura da 
citação seguinte.
A célula, ao adquirir a capacidade de se dupli-
car, tornou-se capaz de formar um ser humano 
com aproximadamente 10 trilhões de unidades 
celulares. Bryson (2006, p. 379), em seu livro 
Breve história de quase tudo, retrata brilhante-
mente a fisiologia celular quando sugere:
Suas células são um país de 10 mil tri-
lhões de cidadãos, cada um dedicado de 
forma intensivamente específica, ao seu 
bem-estar geral. Não há nada que elas 
não façam por você. Elas permitem que 
você sinta prazer e formule pensamen-
tos. Graças a elas, você se levanta, se 
espreguiça ou dá cambalhotas. Quando 
você come, são as células que extraem 
os nutrientes, distribuem a energia e eli-
minam os resíduos [...], mas também se 
lembram de deixá-lo com fome, antes de 
mais nada, e o recompensam com uma 
sensação de bem-estar depois, de modo 
que você não esquecerá de comer nova-
mente. Mantêm seus cabelos crescendo, 
seus ouvidos com cera, seu cérebro ron-
ronando. Administram cada cantinho de 
seu ser. Virão em sua defesa no instante 
em que você estiver ameaçado. Não hesi-
tarão em morrer por você – bilhões delas 
fazem isso diariamente. E durante toda 
a sua vida você jamais agradeceu a uma 
delas que fosse.
Dessa forma, percebemos que, pela capacidade 
funcional complexa dos organismos celulares, 
alcançamos a harmonia para o adequado fun-
cionamento de nosso corpo, até mesmo em situ-
ações intensamente estressantes, como é o caso 
do exercício físico. Foss e Keteyian (1998) re-
tratam essas adaptações com informações sobre 
a dinâmica cardiovascular durante exercícios 
de intensidade leve, moderada e máxima. Fa-
çam a leitura do parágrafo abaixo para auxiliar 
essa compreensão.
Sabe-se que, quando executamos pequenos es-
forços como aqueles das tarefas cotidianas de 
deslocamentos, serviços domésticos, ou de lazer, 
ocorrem alterações na dinâmica do fluxo san-
guíneo com elevações no fornecimento de san-
gue pela bomba cardíaca de 5.000ml/min em re-
pouso para até cerca de 9.000ml/min, dadas as 
alterações substanciais de demandas energéticas 
do metabolismo humano. Agora, se pensarmos 
em atividades motoras de alto rendimento, como 
provas de corrida e natação, que são duradouras 
e extenuantes, o aporte sanguíneo exigido pode 
ser superior a 25.000ml/min! Ademais, os mús-
culos em atividade, que são os principais con-
sumidores dessa demanda aumentada, alteram 
o seu fluxo de 1.200ml/min, em repouso, para 
INTRODUÇÃO
8 | 
cerca de 22.000ml/min, no exercício máximo 
(FOSS; KETEYIAN, 1998).
Todas essas modificações e tantas outras mais 
que ocorrem nos sistemas fisiológicos são possí-
veis, uma vez que a lógica dos organismos vivos 
é buscar a homeostase, ou seja, “[...] a capacidade 
de manter o meio interno relativamente estável” 
(SILVERTHORN, 2003, p. 6). Segundo a mesma 
autora, homeostase é um processo contínuo que 
envolve o monitoramento de múltiplos parâme-
tros, acompanhado da coordenação de repostas 
adequadas para minimizar quaisquer distúrbios. 
As modulações de fluxo sanguíneo anteriormente 
citadas configuram um processo de adaptações 
de homeostasia com características sistêmicas e 
propagadas com o intuito de prover os músculos 
esqueléticos com os nutrientes necessários para a 
realização de esforço físico.
Vamos pesquisar sobre homeostase apresentando 
outros exemplos e discutindo sobre eles?
UM POUCO DE HISTÓRIA - Atualmente o 
estudo da Fisiologia se ampliou consideravel-
mente ao associar as técnicas de biologia celu-
lar e molecular. Tem sido possível compreender 
como os sinais químicos no corpo são recebi-
dos e interpretados pelas células, e isso permite 
desvendar os mistérios de muitos processos. 
Porém, nem sempre tivemos o privilégio atual de 
dominar tantas técnicas de investigação, porque 
tudo que se produziu inicialmente nessa área se 
deve às observações de causa e efeito, bem como 
de intervenções com dissecação de animais.
O interesse pela Fisiologia do Exercício surgiu 
principalmente na Grécia antiga e na Ásia Me-
nor, porém a influência para a civilização oci-
dental veio dos médicos gregos daAntiguidade 
– Herodicus (5º século a.C.), Hipócrates (460-
377 a.C.) e Cláudio Galeno (131-201 d.C.). Os te-
mas de interesse na época eram voltados à me-
dicina preventiva, com ênfase na alimentação 
saudável, treinamento físico e medidas higiê-
nicas nas quais se destacam as leis da saúde de 
Galeno que preconizavam benefícios da prática 
de exercícios físicos (McARDLE et al., 2003).
Galeno dizia que as finalidades do exercício era 
garantir dureza aos órgãos, o que resultaria, de 
acordo com o entendimento da época, em be-
nefícios individuais, como: maior força para as 
tarefas; metabolismo acelerado; melhor difusão 
de todas as substâncias, resultando daí que os 
sólidos são amolecidos, os líquidos diluídos e os 
ductos dilatados (McARDLE et al., 2003).
Se refletirmos sobre essas descobertas, vamos 
constatar que é notável a influência desses 
grandes estudiosos na Fisiologia do Exercício, 
mesmo que tenham se passado mais de mil e 
quinhentos anos!
METABOLISMO 
ENERGÉTICO PARA 
O MOVIMENTO 
HUMANO
UNIDADE
 INTRODUÇÃO A TRANFERÊNCIA DE ENERGIA 11 TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA PARA O MOVIMENTO HUMANO 13 
 MEDIDA DO CONSUMO DE ENERGIA HUMANA 18 
Ao observarmos crianças se movimentando com tanta “energia” 
durante suas horas de lazer, é comum mencionarmos: “Quanta 
energia tem esses pequenos!”. Então, podemos nos perguntar: “De 
onde vem tanta energia?”. Essas e tantas outras perguntas devem 
ser estudadas pelos profissionais de Educação Física, a fim de 
compreenderem com mais propriedade o metabolismo energético e 
sua importância para o funcionamento do corpo em movimento.
Vamos começar nos fazendo alguns questionamentos:
a) De onde provém a energia para a contração muscular e o 
funcionamento dos órgãos?
b) Todos os movimentos humanos utilizam as mesmas fontes 
energéticas?
c) Como é possível mensurar o gasto energético no movimento 
humano?
Essas perguntas serão nosso direcionamento para nos 
aprofundarmos na compreensão do metabolismo energético durante 
o movimento humano. 
METABOLISMO ENERGÉTICO PARA O MOVIMENTO HUMANO
UNIDADE 1 - Metabolismo energético para o movimento humano  | 11 
De onde provém a energia?
O movimento humano gera um trabalho biológico, nem sempre per-
ceptível, mas que consome muita energia. Esse trabalho biológico 
pode ser de três tipos:
Trabalho mecânico traduzido pelo esforço da contração muscular, 
solicitado em todas as tarefas motoras, bem como para a contração 
dos músculos cardíaco e liso, que compõem as paredes musculares 
dos órgãos internos;
Trabalho químico dispêndio energético para a síntese de molécu-
las celulares. Para ilustrar esta via, podemos citar a conversão de 
moléculas de glicose em glicogênio, para servirem de estoques he-
páticos e musculares; a síntese de triglicerídeos a partir dos ácidos 
graxos e glicerol, a fim de ser depositado no adipócito; e a formação 
de proteínas pelos aminoácidos, que irão catalisar inúmeras reações 
químicas no nosso organismo, ou servir como transportadores de 
moléculas no sangue e na célula;
Trabalho de transporte consiste no gasto de energia para trans-
porte de substâncias de ambientes intra ou extracelulares nos quais 
a molécula se direciona contra um gradiente de concentração. Po-
demos ilustrar o transporte de sódio (Na+) para o meio extracelular 
e o de potássio (K+) para o meio intracelular, que são cruciais para 
manter o potencial de repouso da célula.
A energia necessária para a realização de trabalho mecânico, químico 
e de transporte provém da molécula de ATP (trifosfato de adenosina). 
O ATP, que se encontra estocado especialmente nas células, possui 
moléculas de adenosina e ribose, bem como ligações entre fosfatos 
que concentram grande quantidade de energia. A presença da água 
(H2O) associada a uma enzima, ATPase, provoca a reação de hidrólise 
do ATP, liberando uma molécula de fosfato mais energia, formando o 
ADP (adenosina trifosfato). Veja o esquema da Figura 1.
INTRODUÇÃO A TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA
12 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Pi
ade
rib P P P
ATP
Ligação de
alta energia
Molécula de ATP
Liberação de energia pelo ATP
ATP = Adenosina Energia Pi Energia Pi Energia
Adenosina Pi Pi Pi
Adenosina Pi Pi Pi Energia++
ATP
ADP
ATPase
ade - adenosina
rib - ribose
Pi - fosfato inorgânico
O ATP não é encontrado na corrente sanguínea. Existe em peque-
nas quantidades nas células, por isso ele precisa ser constante-
mente ressintetizado.
Diariamente, ressintetiza-se ATP correspondente a cerca de 75% da massa 
corporal Isso significa dizer que o organismo de uma criança de 15kg tra-
balha diariamente para ressintezar cerca de 11kg de ATP; ou que um adulto 
de 75kg ressintetizaria cerca de 56kg de ATP (McARDLE et al., 2003).
Como não é possível estocar grandes quantidades de ATP nas célu-
las, o sistema energético humano funciona voltado a dois objetivos:
1 formar e conservar ATP;
2 utilizar a energia química do ATP para o trabalho biológico.
Veja no esquema da Figura 2 o fornecimento de energia pelo ATP e o 
processo inverso de ressíntese de energia, demonstrado pela reação 
da direita para a esquerda, na qual o ADP sofre fosforilação.
Miosina
ATPase
ATP +H2O ADP + P(7,3 Kcal/mol)
Figura 1 A molécula de ATP liberando energia
Figura 2 Hidrólise do ATP
Nota: O ATP encontra a molécula de água, 
e mediante ação da enzima miosina 
ATPase, presente no músculo, sofre 
fracionamento em ADP e fornece energia 
para a movimentação dos músculos.
UNIDADE 1 - Metabolismo energético para o movimento humano  | 13 
Energia para ressíntese de ATP
A formação da molécula de ATP necessita da energia proveniente 
dos alimentos, que serão digeridos e armazenados na forma de subs-
tratos energéticos. Os estoques de substratos são assim distribuídos 
no organismo:
FosFatos de alta energia ATP e Fosfocreatina (PC). Os estoques de 
ATP são de 3 a 8 mMol/kg de músculo, e os de PC são 4 a 5 vezes 
dos de ATP;
Carboidratos glicose plasmática (15g), glicogênio hepático (110g) 
e muscular (250g);
gorduras reservas musculares (161g) e subcutâneas (7.800g).
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA PARA
O MOVIMENTO HUMANO
A formação do ATP, a partir dos substratos energéticos disponíveis 
– fosfatos de alta energia, carboidratos, gorduras e proteínas – se dá 
por meio de processos bioquímicos complexos. Nessa etapa, vamos 
apenas apresentar uma síntese de alguns elementos importantes a 
serem recordados (Quadro 1), para que, em seguida, seja detalhado o 
metabolismo energético no movimento humano.
Quadro 1 – Sistemas de fornecimento de energia
Energia imediata (ATP-PC)
Energia de curta duração 
(anaeróbico lático)
Energia de longa duração 
(aeróbico)
ATP e PC (fosfagênios)
Glicogênio e Glicose
Glicogênio, ácidos 
graxos e proteínas
SubstratosSistema energético Via bioquímica Potência máxima
(moles de ATP/min)
Potência máxima
(moles de ATP/min)
Anaeróbica alática
Anaeróbica lática ou 
glicolítica
Aeróbica ou oxidativa
3,6
1,6
1,0*
0,7
1,2
90*
*A partir da molécula do glicogênio
Essa estimativa foi baseada num indi-
víduo com peso corporal médio de 65kg 
e 12% de gordura corporal, conforme 
Wilmore e Costill (2001).
14 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Todos os tipos de movimentos utilizam as mesmas fontes energéticas?
Para analisar essa questão, vamos compreender o movimentar-se 
do ser humano na especificidade dos esportes e atividades lúdicas. 
Como vislumbrado no Quadro 1, existem três vias para ressíntese 
de ATP. A contribuição de cada uma dessas vias depende primaria-
mente do requerimento de intensidade e duração do esforço físico 
realizado. Sendo assim, vamos fazer uma breve análise de cada 
uma dessas vias.
Sistema de EnergiaImediata – ATP-PC
Para realizar esforços intensos e de curtíssima duração, é preciso 
utilizar uma via energética de ressíntese de ATP que ofereça uma 
grande produção por minuto, mesmo que a capacidade total seja 
limitada. Essa via consiste na cisão anaeróbica da molécula de fos-
focreatina (PC). Veja a reação esquematizada abaixo:
CP C + P = Energia
ATP + H2O ADP + P + Energia
Contração muscular
Assim que aumenta a disponibilidade de ATP, como é o caso do perí-
odo de recuperação do esforço, a reação segue no sentido oposto, e a 
molécula de ATP é clivada para ressintetizar a fosfocreatina.
Essa via de ressíntese é bastante rápida, mas de duração muito breve, 
alcançando seu potencial máximo de produção em cerca de dez se-
gundos após a solicitação. Sendo assim, podemos exemplificar alguns 
tipos de atividades que predominam na utilização dessa via, tais como:
1 corridas de 100m, natação de 25m, levantamento de peso;
2 brincadeiras, como pular corda e amarelinha, e estafetas, desde 
que executadas por período breve.
Figura 3 Sistema de energia imediata
Nota: A fosfocreatina sofre cisão por 
ação da enzima creatina quinase, 
liberando energia da ligação fosfato 
(1). Essa energia será aproveitada pela 
célula para a ressíntese do ATP a partir da 
molécula de ADP (2). Finalmente, o ATP 
será disponibilizado para o processo de 
contração muscular (3).
UNIDADE 1 - Metabolismo energético para o movimento humano  | 15 
Faz-se necessário relatar que, nas transições de intensidades de es-
forço, como acontece em muitas modalidades esportivas, como fute-
bol, vôlei, handebol, e na maioria das brincadeiras de crianças, o sis-
tema ATP-CP é que garante a maior parte da transferência de energia.
Para depletar os estoques intramusculares de fosfatos de alta energia 
(ATP-PC), é necessário: 1 minuto de caminhada; 20 a 30 segundos de cor-
rida num ritmo de maratona; ou 5 a 8 segundos de corrida máxima?
Sistema de Energia de Curta Duração - Anaeróbico Lático
Para que o exercício extenuante possa continuar após 10 a 15seg, 
o ATP deve ser ressintetizado por outra via com maior capacidade. 
Essa via, conhecida como anaeróbica lática ou glicolítica, é mais 
duradoura que a via alática, predominando a partir de 40seg de 
exercício e permanecendo como principal via de ressíntese de ATP 
até cerca de 2min a 3min.
Como pode ser observado no Quadro 1, esse sistema de ressíntese de 
ATP apresenta capacidade e potência intermediárias, quando com-
parado com o sistema ATP-PC e com o sistema aeróbico. O único 
substrato energético metabolizado nesta via são os carboidratos, 
por isso é denominada via glicolítica.
O esquema a seguir apresenta resumidamente o trajeto bioquímico 
deste sistema de ressíntese de ATP (Figura 4).
Glicose (6 carbonos) Glicogênio
Glicose - 6 - fosfato
(2 moléculas de 3 carbonos)
2 Ácido pirúvico + 2NADH + 2ATP
Ciclo de Krebs
mitocôndrias
Ácido lático
Cascata de reações
Produto final
Divisão
Glicólise anaeróbica
Figura 4 Reação da glicólise anaeróbica
Nota: Etapa citoplasmática de produção 
de energia com concomitante formação de 
ácido lático.
16 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Observe que a molécula de glicose é fosforilada e clivada em duas 
moléculas de três carbonos cada uma que darão origem a duas mo-
léculas de ácido pirúvico, que carregarão com elétrons (H) duas 
coenzimas nicotinamida-adenina dinucleotídeo (NAD+ → NADH) e 
formarão dois ATPs.
Na ausência de oxigênio, que é o caso desta via, o ácido pirúvico se 
liga a dois íons hidrogênios do NADH, convertendo-se em ácido lá-
tico, com o auxílio da enzima desidrogenase lática. No sangue e nos 
músculos, o ácido lático se desvincula de um íon hidrogênio e se 
converte para lactato. O lactato produzido é prontamente oxidado 
pelas células musculares vizinhas com uma alta capacidade oxida-
tiva, ou nos tecidos mais distantes, como o coração. Dessa forma, 
o acúmulo de lactato não se torna significativo nos exercícios de 
intensidade leve a moderada, uma vez que seu ritmo de produção 
se equilibra com a capacidade de remoção.
Entretanto, nos esforços mais duradouros, a capacidade do orga-
nismo de oxidar o lactato é inferior à sua produção do mesmo. O 
acúmulo torna-se, então, significativo e impacta no nível de aci-
dose muscular causando fadiga.
As atividades de intensidade elevada e duração entre 40seg e 2min 
estão relacionadas com a alta produção de lactato, resultando, con-
sequentemente, em fadiga muscular, como as corridas de 400m, as 
provas de 200m de nado livre, muitas brincadeiras infantis e ativi-
dades esportivas que se enquadram nas características de intensi-
dade e duração requeridas por esse sistema de fornecimento de ATP.
Sistema de Energia de Longa Duração - Aeróbico
A energia aeróbica é derivada de um espectro mais amplo de subs-
tratos energéticos – carboidratos, gorduras e proteínas. É conside-
rada uma fonte de ressíntese de ATP ilimitada, dada a sua grande 
capacidade de produção.
As demandas advindas do metabolismo de repouso são quase total-
mente supridas pela via aeróbica. Nossos músculos respiratórios, os 
batimentos cardíacos, a sustentação da postura e o movimento dos 
UNIDADE 1 - Metabolismo energético para o movimento humano  | 17 
órgãos internos são alguns exemplos do contínuo suprimento de 
energia solicitado por nosso organismo em repouso.
Como observado no Quadro 1, a via aeróbica requer a presença de 
oxigênio para as suas reações catabólicas e possui velocidade de res-
síntese de ATP bastante lenta. Os movimentos corporais que solicitam 
duração de esforço superior a 3min se enquadram nesta categoria, 
como provas de corrida 2 milhas (3km), nado livre de 1.500m e ativi-
dades contínuas de duração prolongada, como caminhada e ciclismo.
As reações do metabolismo aeróbico são apresentadas na Figura 
5, destacando alguns trajetos bioquímicos que ajudam os alunos 
na sequência do nosso estudo. Essa figura retrata as etapas me-
tabólicas do fracionamento de gorduras, carboidratos e proteínas. 
A etapa anaeróbica da reação compõe todas as fases que ante-
cedem o ciclo de Krebs. Observa-se que, a partir da molécula de 
glicose/glicogênio, é possível formar duas moléculas de ATP, com 
fracionamento incompleto da glicose. A partir da conversão do 
ácido pirúvico em acetil e da acoplagem da coenzima A, forma-se 
a acetil-coA que dará prosseguimento às reações de fracionamento 
da molécula de glicose. Esta etapa, composta do Ciclo de Krebs 
e cadeia de transporte de elétrons, é denominada fase aeróbica e 
acontece no interior da mitocôndria.
GORDURAS CARBOIDRATOS PROTEÍNA
ácidos graxos + glicerol Glicose/ glicogênio aminoácidos
GLICÓLISE DESAMINAÇÂO
Acetil-CoA
BETA OXIDAÇÃO Piruvato
Formação de 2 ATPs na etapa anaeróbica da glicólise
Ciclo de Krebs
Oxalacetato
Liberação de CO2
Formação de 2 ATPs
Carregamento do NAD e FAD com 
elétrons do hidrogênio
Figura 5 Vias metabólicas de fracionamento dos 
carboidratos, gorduras e proteínas
Lactato
18 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Em síntese, até esta etapa de nossos estudos, compreendemos que a 
energia química dos alimentos é transferida para o nosso organismo 
a fim de ressintetizar moléculas de alta energia – o ATP. Aprende-
mos também que o consumo de energia é variável de acordo com a 
intensidade e duração do exercício e que a energia do nosso corpo, 
embora não seja estocável em quantidades suficientes para o nosso 
esforço diário, é continuamente reciclada por meio das vias metabó-
licas de ressíntese de ATP.
MEDIDA DO CONSUMO DE ENERGIA
Como é possível mensurar o gasto energético 
no movimento Humano?
Agora que entendemos um pouco mais das necessidades energéticas 
para o movimento humano, vamos aprender sobre as formas de ava-
liaro consumo energético.
Sabe-se que todos os processos metabólicos humanos resultam em 
produção de calor. Portanto, a mensuração do calor produzido é 
utilizada para a determinação da taxa metabólica. A essa técnica 
denominamos calorimetria direta (Figura 6).
Água
fria
Isolamento
Calor Calor
Entrada 
de ar
Saída 
de ar
Absorvedor 
de CO2 Suprimento de O2
Circuito de resfriamento
Água aquecida
Assista ao vídeo sobre o processo de ressíntese 
aeróbica do ATP e em seguida responda as 
questões postadas na plataforma Moodle.
1
Figura 6 Câmara de mensuração do 
metabolismo humano, por meio de 
calorimetria direta
Nota: O calor produzido pelo corpo é 
transferido para o ar e para as paredes da 
câmara. Esse calor é mensurado pelo registro 
da alteração da temperatura no ar e na água 
que fluem em volta da parede da câmara.
UNIDADE 1 - Metabolismo energético para o movimento humano  | 19 
Outra medida laboratorial do metabolismo se baseia na premissa de 
que todas as reações que liberam energia no corpo dependem essen-
cialmente da utilização de oxigênio. A mensuração do consumo de 
oxigênio de uma pessoa durante as atividades físicas fornece uma 
estimativa indireta, porém altamente precisa do dispêndio energé-
tico – calorimetria indireta (teste cardiopulmonar).
O teste cardiopulmonar, aplicado num esforço progressivo, vem 
sendo uma boa alternativa na prática clínica para avaliação das 
condições do sistema cardiorrespiratório em fornecer oxigênio para 
as funções fisiológicas.
Quando a mensuração da capacidade de produzir energia é aplicada 
para atividades duradouras, referimo-nos à medida da capacidade 
aeróbica, classificada pelo consumo máximo de oxigênio – VO2 máx. 
No entanto, a energia pode ser proveniente de reações rápidas e de 
grandes intensidades de esforço físico. Neste caso, dizemos que a 
mensuração é da capacidade anaeróbica – lática ou alática.
Embora muito eficientes, os métodos laboratoriais de mensuração da 
capacidade energética humana são bastante onerosos e pouco acessí-
veis aos profissionais que atuam no campo da Educação Física Escolar.
Contudo, conhecer e aplicar esses testes de medidas fisiológicas torna-
se importante aos profissionais da Educação Física, uma vez que eles 
lhes permitem apropriar-se de informações relacionadas com a apti-
dão física e melhorias nas condições físicas advindas do treinamento, 
que são necessárias para a utilização no âmbito educativo.
20 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
O SISTEMA NEUROMUSCULAR 
E O CONTROLE DO 
MOVIMENTO HUMANO
 MÚSCULO ESQUELÉTICO: ESTRUTURA E FUNÇÃO 23 A TEORIA DOS FILAMENTOS DELIZANTES 26 
 CONTROLE NEUROMUSCULAR DO MOVIMENTO 27 CONTRAÇÃO MUSCULAR 29 
 TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES 31 
UNIDADE
O estudo do controle do movimento humano é 
fascinante! Pense no emaranhado de conexões 
neuromusculares que envolve o controle motor durante 
uma partida de futebol.
Enquanto o jogador se desloca no campo, ao mesmo 
tempo, é necessário dominar o movimento da bola, 
protegê-la da abordagem do adversário, manter a 
visão de seu posicionamento no campo e de seu alvo... 
Tudo isso somado ao som e à visão da multidão que 
esbraveja, do técnico que orienta... (grita!)
Enfim, são múltiplas as informações sensoriais e as 
respostas motoras que dependem de aprendizagem e 
controle emocional.
Vamos agora, então, adentrar por esse interessante 
campo de estudo, iniciando pelo (re)conhecimento das 
características morfológicas e funcionais dos músculos 
e do sistema nervoso. Vamos lá!
O SISTEMA NEUROMUSCULAR E O CONTROLE DO MOVIMENTO HUMANO
UNIDADE 2 - O sistema neuromuscular e o controle do movimento humano  | 23 
MÚSCULO ESQUELÉTICO:
ESTRUTURA E FUNÇÃO
Como é organizado o tecido muscular?
No fascículo de Corpo, Movimento e Conhecimentos Biológicos, 
vocês viram que existem três diferentes tipos de tecidos muscula-
res com características morfológicas e fisiológicas diferenciadas: os 
músculos liso, cardíaco e esquelético. 
Neste capítulo, vamos abordar especialmente o músculo esquelético, 
uma vez que se trata do tecido muscular responsável pelo movi-
mento locomotor humano. No entanto, destacamos que muitas in-
formações que aqui serão tratadas servem de base para a compreen-
são da funcionalidade dos outros tipos musculares.
A constituição da fibra muscular
A organização do tecido muscular pode ser compreendida melhor 
no detalhamento da Figura 7, na qual se observa um músculo em 
um corte transversal, recoberto externamente por um envoltório de 
tecido conjuntivo – epimísio; mais internamente veem-se feixes de 
fibras musculares envoltos pelo perimísio; e cada fibra muscular, por 
sua vez, é recoberta pelo endomísio. Essa organização interna do 
músculo garante a perfeita fixação do tecido muscular nas alavan-
cas ósseas, pela formação dos tendões, e ainda favorece a contração 
do músculo esquelético em conjunto, visto que as fibras musculares 
que estão em contração arrastam as demais para o encurtamento, 
pois se encontram ancoradas umas às outras.
Epimísio
Perimísio
Endomísio
Sarcolema
Sarcômero
Miofibrila
Miofilamento
Músculo
Feixe 
Muscular
Fibra Muscular
Figura 7 Organização estrutural da 
fibra muscular 
24 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Debaixo do endomísio e circundando cada fibra muscular, existe o 
sarcolema, que é constituído da membrana plasmática (plasmalema) 
estrutura responsável por envolver o conteúdo celular, permitindo o 
transporte seletivo de íons e substâncias para o interior e exterior da 
célula (Figura 7). Dessa forma, a fibra muscular conduz uma onda 
eletroquímica capaz de produzir a contração muscular, como vere-
mos mais adiante.
O interior aquoso da célula, denominado sarcoplasma, é composto 
de enzimas, íons, substratos energéticos, vesículas e uma organela 
importante no processo contrátil – o retículo sarcoplasmático.
O retículo sarcoplasmático (RS), ilustrado na Figura 8, é essencial 
para o armazenamento e fornecimento de cálcio (Ca++), um íon cru-
cial para disparar o processo de contração muscular. Essa organela 
encontra-se dilatada nas suas extremidades, formando as cisternas 
terminais, que interagem com o plasmalema na região dos túbulos 
transversos (túbulos “T”).
Miofibrila
Sarcolema
Túbulo
Transversal
Cisterna
terminal do retículo
sarcoplasmático
Túbulos do retículo
sarcoplasmático
Zona Z
Zona Z
Zona H
Banda I
Banda A
Banda I
Figura 8 O sistema de condução 
eletroquímica da fibra muscular
Nota: Cada miofibrila possui retículos 
sarcoplasmáticos muito desenvolvidos 
que terminam em cisternas terminais, que 
interagem com invaginações do plasmalema 
(túbulos transversos) 
UNIDADE 2 - O sistema neuromuscular e o controle do movimento humano  | 25 
Cada fibra muscular é formada pela agregação de unidades funcio-
nais menores, localizadas paralelamente ao eixo longitudinal da fi-
bra – as miofibrilas (Figura 9) – que são constituídas principalmente 
por filamentos de proteínas motoras (85%) actina e miosina; e em 
sua menor parte, por proteínas estruturais ou proteínas modulató-
rias da contração muscular.
As proteínas estruturais (nebulina, proteína C, proteína M, α-actinina, 
desmina e titina) mantêm a integridade do sarcômero; enquanto as prote-
ínas modulatórias (troponina e tropomiosina) formam um complexo pro-
teico que libera a interação entre a actina e miosina.
As miofibrilas apresentam faixas claras e escuras, que conferem um 
aspecto estriado para o músculo. Na Figura 10, observa-se a menor 
unidade contrátil do músculo – o sarcômero que é delimitado por 
duas linhas “z” nas extremidades, formando as faixas “I” ou isotró-
picas, constituídas de filamentos finos de actina, que apresentam 
coloraçãomais clara, e as faixas “A” ou anisotrópicas, formadas por 
filamentos grossos de miosina e actina, e com coloração escura. No 
centro do sarcômero na faixa “A”, encontra-se a zona “H”, que é 
uma região onde se concentra a parte filamentosa da miosina. 
A compreensão da organização dos componentes da fibra muscular, 
das proteínas contráteis (actina e miosina), da existência de prote-
ínas modulatórias (troponina e tropomiosina) e proteínas estrutu-
rais (nebulina, proteína C, proteína M, α-actinina, desmina e titina) 
certamente facilitará o entendimento do mecanismo de contração 
muscular, que é sem dúvida um evento fisiológico muito importante 
para o nosso aprofundamento acadêmico. 
Disco Z Disco Z
Filamento grosso (miosina)
Filamento fino
Membrana
Capilares
Músculo
Tendão
Fibras musculares
Feixe
de fibras
Miofibrila
Molécula de 
miosina
Cabeça de 
miosina Molécula de 
actina
Filamento 
grosso
Figura 9 Esquema da estrutura 
microscópica do músculo
Nota: Observa-se a fibra muscular 
extensivamente capilarizada e as miofibrilas, 
constituídas das proteínas contráteis actina e 
miosina, que formam os sarcômeros
Sarcômero
Figura 10 O sarcômero e sua organização estrutural 
em faixas claras e faixas escuras, dada pela distribuição 
das proteínas actina e miosina.
26 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
A TEORIA DOS FILAMENTOS DELIZANTES
Como o músculo contrai?
Muito bem! Agora que vocês leram com atenção o assunto anterior, 
e após analisarem com muito cuidado cada uma das figuras apre-
sentadas, podemos nos concentrar em compreender o mecanismo da 
contração muscular.
A teoria dos filamentos delizantes Inicialmente, é necessário escla-
recer que a explicação para o processo de contração muscular ainda 
é considerada uma teoria, uma vez que não há comprovações con-
clusivas para explicar o fenômeno. No entanto, as evidências que 
sustentam a teoria do “Modelo do filamento deslizante” proposto 
por Hugh e Andrew Huxley, na década de 1950, são consideráveis 
(SILVERTHORN et al., 2003).
A teoria propõe que um músculo se encurta ou se alonga porque os 
filamentos espessos (miosina) e finos (actina) deslizam uns sobre os 
outros. As pontes cruzadas de miosina, que se fixam à actina, rodam 
e se separam ciclicamente dos filamentos de actina com a energia 
proveniente da hidrólise do ATP. Isso modifica o tamanho dentro das 
zonas e faixas do sarcômero, produzindo força ao nível da linha “z” 
(Figura 11).
Zona H
Faixa A
Linha Z Linha Z
Repouso:
comprimento do sarcômero = 4,0 μm
Contração: comprimento do sarcômero = 2,7 μm
Filamento fino Filamento 
espesso
Figura 11 Arranjo estrutural das 
proteínas motoras actina e miosina 
no repouso e em níveis diferentes de 
encurtamento muscular
UNIDADE 2 - O sistema neuromuscular e o controle do movimento humano  | 27 
Medula 
espinhal
Sistema 
nervoso 
periférico
Cérebro
CONTROLE NEUROMUSCULAR DO MOVIMENTO
A inervação do músculo
Agora que já entendemos o processo mecânico da contração muscu-
lar, precisamos compreender como é disparado o estímulo nervoso 
que permite a propagação de potencial elétrico no músculo (despo-
larização) para iniciar a contração muscular.
O sistema nervoso é didaticamente dividido em sistema nervoso 
central (SNC), compreendendo as regiões protegidas pelo esqueleto 
da calota craniana e coluna vertebral (encéfalo e medula espinhal) 
e sistema nervoso periférico (SNP), no qual se incluem todos os 
nervos sensoriais ou aferentes, que levam informações sensitivas 
para o SNC; e os nervos motores ou eferentes, que executam as or-
dens do SNC, ou seja, levam informações motoras para a periferia 
do corpo (Figura 12).
Figura 12 Organização do sistema nervoso.
No sistema nervoso central, 
mais especificamente no 
córtex motor, é disparado 
um estímulo nervoso que 
trafega por um nervo motor 
até a unidade motora que, 
por sua vez, distribui para 
as diversas junções mio-
neurais ou placas motoras, 
que consistem no ramo de 
um nervo motor em co-
nexão com uma única fi-
bra muscular (Figura 13). 
A porção neural da placa 
motora e é constituída de 
vesículas sinápticas que 
armazenam o neurotrans-
missor acetilcolina, que irá 
interagir com receptores 
na fibra muscular, despo-
larizando-a (Figura 14).
Sistema
nervoso
central
28 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Córtex motor
Córtex sensitivo
Cérebro
Medula espinhal
Nervo motor
Nervo sensitivo
Pele
Receptores sensitivos
MúsculosPlaca motora
Figura 13 O trajeto sensitivo e motor cortical
Nota: O córtex motor envia um estímulo através 
de um nervo motor para a unidade motora, e esta 
distribui para cada fibra muscular, através da 
placa motora ou junção neuromuscular 
Vesículas sinápticas
Bulbo axônio
Fenda sináptica
Neurotransmissores
Figura 14 A placa motora (junção mioneural)
UNIDADE 2 - O sistema neuromuscular e o controle do movimento humano  | 29 
A CONTRAÇÃO MUSCULAR
Sequência de eventos da contração muscular
Assim que o estímulo chega à placa motora, é liberado o neuro-
transmissor acetilcolina, que se encontra armazenado na porção 
terminal do nervo motor. A acetilcolina age em receptores de mem-
brana na fibra muscular, abrindo canais iônicos de sódio (Na+), 
despolarizando a fibra, ao longo de toda a membrana, inclusive 
nos túbulos transversos. A mudança de voltagem interna da célula 
favorece a liberação de cálcio, armazenado no retículo sarcoplas-
mático, e a entrada de cálcio (Ca++) extracelular. Essa abrupta alte-
ração na concentração intracelular de íons Ca++ estimula a proteína 
troponina, que possui um sítio de ligação para esse íon. A tropono-
nina, que é ligada à tropomiosina, ao ser ativada, movimenta este 
complexo (troponina-tropomiosina) liberando o sítio de ligação da 
actina com a miosina, favorecendo a interação para a formação 
das pontes cruzadas (actina-miosina), que irão se movimentar, en-
curtando o músculo.
Além da ativação das proteínas motoras, mediada pelo Ca++, outro 
elemento essencial para a contração muscular é a presença de ener-
gia (ATP). A hidrólise do ATP ocorre continuamente na cabeça da 
miosina, mediada pela enzima miosina ATPase, liberando energia 
para a movimentação da miosina e interação com a actina.
Portanto, sem a presença de Ca++, mesmo que haja energia suficiente 
para movimentar a miosina sobre a actina, não há interação entre 
elas, pois é esse íon que permite a liberação da área de acoplagem.
 Os eventos elétricos e mecânicos responsáveis pelo processo de con-
tração muscular podem ser sintetizados na Figura 15.
Vamos agora assistir a alguns Vídeos sobre o sistema muscu-
lar e a teoria da contração? em seguida, retomem a Figura 
15 para VeriFicar a compreensão do assunto.
Este vídeo está dividido em 4 partes
2
30 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Ca2+
Ca2+ Ca2+Ca
2+
Ca2+ Ca
2+Ca2+
Ca2+Ca2+ Ca2+
A ponte cruzada se dissociaATP ATP
Miosina ATPase
ATPADP
Movimento da ponte cruzada
Locais de 
fixação da 
miosina
Filamento de 
actina
Filamento de 
miosina
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
As vesículas saciformes dentro do 
axônio terminal liberam ACh que se 
difunde através da fenda sináptica e se 
fixa aos receptores especializados de 
ACh sobre o sarcolema.
1
Receptor de ACh
ACh
O potencial de ação do músculo 
despolariza os túbulos transversos na 
junção A-I do sarcômero.
2
A despolarização do sistema de 
túbulos T acarreta a libaração de 
Ca2+ pelos sacos laterais do retículo 
sarcoplasmático.
3
Ca +2 fixa-se à troponina-tropomiosina 
nos filamentos de actina. Isso elimina a 
inibição que impedia a combinação de 
actina com miosina.
4
Complexo troponina
Durante a contraçãomuscular, a actina combina-se com 
miosina ATPase para fracionar o ATP com liberação de 
energia. A tensão produzida pela liberação de energia 
produz movimentação das pontes cruzadas de miosina
5
O ATP une-se à ponte cruzada de miosina, rompendo a 
ligação actina-miosina permitindo que a ponte cruzada 
se dissocie da actina. Isso dá origem ao deslizamento dos 
filamentos espessos e finos, que acarreta o encurtamento 
do músculo
6
A ativação das pontes cruzadas prossegue quando 
a concentração de Ca2+ continua alta (em virtude da 
despolarização da membrana) para inibir a ação do 
complexo troponina-tropomiosina
7
Quando a estimulação muscular cessa, a 
concentração de Ca2+ cai rapidamente e 
o Ca2+ desloca-se de volta para os sacos 
laterais do retículo sarcoplasmático graças 
ao transporte ativo que depende da 
hidrólise do ATP.
A remoção de Ca2+ restaura a ação inibitória 
de troponina-tropomiosina. Na presença de 
ATP, actina e miosina continuam no estado 
dissociado e relaxado.
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+Ca2+
Ca2+
Vesículas 
sinápticas
Fenda
sinápticas
Onda de despolarização
Retículo
sarcoplasmático
Túbulo T
Figura 15 Eventos elétricos e mecânicos da contração e relaxamento muscular.
Nota: O neurotransmissor acetilcolina (ACh) é liberado pelas vesículas saciformes dentro do axônio terminal, facilitando a transmissão nervosa na junção 
neuromuscular; o sinal eletroquímico “salta” através da fenda sináptica chegando à fibra muscular, na junção da banda A e I (A-I); ativando a liberação de cálcio 
do retículo sarcoplasmático, que vai acionar a maquinaria contrátil do músculo.
8
9
UNIDADE 2 - O sistema neuromuscular e o controle do movimento humano  | 31 
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Todas as fibras musculares possuem
as mesmas características?
Nossos estudos, até o momento, esclareceram sobre o mecanismo da 
contração muscular em sua base molecular. No entanto, podemos 
observar que, no cotidiano, somos capazes de realizar diferentes in-
tensidades e durações de contração muscular. Quando trabalhamos 
em nossas aulas de Educação Física atividades, por exemplo, o fu-
tebol, notamos que nossos alunos correm mais intensamente nos 
momento de contra-ataque e que eles se deslocam mais lentamente 
para movimentar-se e posicionar-se no jogo. Vemos ainda que o 
chute para marcação de um pênalti pode ser mais forte que um passe 
para um colega que está próximo. Todo esse controle motor é ditado 
por estruturas do SNC que são capazes de interpretar o ambiente e a 
situação do jogo para solicitar as fibras musculares mais capacitadas 
para essa ação.
Portanto, ao seguir esta lógica, somos capazes de concluir que exis-
tem diferentes tipos de fibras musculares, que exibem o mesmo me-
canismo de contração muscular, mas com capacidades energéticas e 
contráteis diferenciadas.
No Quadro 2, são apresentadas as características das fibras muscula-
res, de acordo com a capacidade contrátil – contração lenta (tipo I) 
e contração rápida (tipo II A e IIB). 
a análise do quadro 2 deste capítulo reVela a presença 
de diFerentes tipos de Fibras musculares. com base nesse 
conteúdo, Faça uma lista de pelo menos três atiVidades que 
podem ser trabalhadas nas aulas de educação Física, ca-
racterizando o tipo de Fibra muscular mais solicitada em 
cada uma delas.
32 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Quadro 2 - Características morfológicas, histoquímicas e contráteis das fibras musculares
Morfologia
Cor
Diâmetro
Volume mitocondrial
Capilares (mm2)
HISTOQUÍMICA/BIOQUÍMICA
Miosina ATPase 
Capacidade manipular Ca++
Capacidade glicolítica 
Capacacidade oxidativa 
FUNÇÃO E CONTRATILIDADE
Velocidade contração
Velocidade relaxamento
Resistência à fadiga
Capacidade força
I
Vermelha
Pequeno
Alto 
Altos
Baixa
Baixa
Baixa
Alta
Lenta
Lenta
Alta
Baixa
Contração rápidaContração Lenta
IIA
Vermelha/branca
Intermediário
Intermediário
Intermediários
Alta
Intermediária 
Alta
Intermediária
Rápida
Rápida
Intermediária
 Intermediária
IIB
Branca
Grande
Baixo
Baixos
Alta
Alta
Alta
Baixa
Rápida 
Rápida
Baixa
Alta
O SISTEMA CARDIOVASCULAR
NO EXERCÍCIO
UNIDADE
O SISTEMA CARDIOVASCULAR NO EXERCÍCIO
 ESTRUTURA E FUNÇÃO CARDIOVASCULAR 35 DISTRIBUIÇÃO DO DÉBITO CARDÍACO NO REPOUSO E NO EXERCÍCIO 42 
 PRESSÃO ARTERIAL NO REPOUSO E NO EXERCÍCIO 45 
A evolução da vida se configurou pela 
associação dos organismos unicelulares em 
colônias cooperativas, que passaram a ter maior 
facilidade de sobrevivência nessa relação simbiótica e 
evoluíram posteriormente para organismos multicelulares.
Embora essa evolução representasse um extraordinário 
avanço, que culminou na formação do fabuloso organismo 
humano, um problema foi instalado: esses seres multicelulares 
precisavam trocar nutrientes e oxigênio com o ambiente, e 
o processo de difusão tornara-se bastante limitado, dado o 
aumento de tamanho dos organismos.
A solução encontrada pela natureza foi o desenvolvimento evolutivo do 
sistema cardiovascular, uma vez que a centralização das estruturas corporais 
que ocorreu nesse trajeto de aprimoramento da vida exigiu um sistema de 
distribuição de elementos vitais e integração entre os sistemas corporais.
Atualmente sabemos que o sistema cardiovascular se constitui de uma 
bomba cardíaca que propulsiona o sangue através de um sistema de 
vasos arteriais fechados, onde o fluxo sanguíneo tramita numa rota 
unidirecional, distribuindo nutrientes, gases, moléculas sinalizadoras e 
removendo resíduos das células e líquidos corporais. 
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 35 
No entanto, na Antiguidade, acreditava-se que o 
sangue era produzido pelo fígado e distribuído pelo 
corpo através das veias, e que os pulmões recebiam 
o ar atmosférico e enviavam ao coração, onde era 
digerido e transformado em “espíritos vitais” a se-
rem distribuídos para o corpo pelas artérias.
Essa teoria foi contestada por William Harvey 
(Figura 16) que calculou a quantidade de sangue 
bombeada pelo coração em uma hora, constatando 
que o peso dessa produção era superior ao peso 
corporal, e com isso comprovou a incapacidade do 
fígado de produzir essa quantidade total de sangue 
para prover o corpo com os elementos vitais.
Atualmente muitos conhecimentos foram produ-
zidos, o que nos permite conhecer, com bastante 
propriedade, o funcionamento do sistema cardio-
vascular. Portanto, eu os convido a percorrermos 
algumas trilhas deste fascinante campo de estudo.
considerando a teoria antiga de que todo o 
sangue necessário ao corpo era continuamente produzido 
pelo Fígado, analisem, assim como harVey, o total de sangue 
necessário para uma hora de Vida. como reFerência, Vamos 
considerar que o coração bombeia cerca de cinco litros de 
sangue por minuto.
ESTRUTURA E FUNÇÃO CARDIOVASCULAR
O sistema cardiovascular é formado por uma conexão contínua de 
uma bomba – o coração; um circuito de distribuição de sangue com 
alta pressão – as artérias e as arteríolas; os canais de permuta – os 
capilares; e um circuito de coleta e de retorno do sangue, de baixa 
pressão – as vênulas e veias.
Esse circuito disposto em linha reta pode atingir uma extensão de 
160.000km de vasos sanguíneos (McARDLE et al., 2003) figura 17.
Figura 16 William Harvey (1578 – 1657)
Nota: Esse cientista descreveu detalhes do 
sistema cardiocirculatório no século XVII
36 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Cabeça e braços
Veias provenientes da parte 
superior do corpo
Artérias para a parte 
superior do corpo
Veia cava
superior
Aorta
Artéria
pulmonar
Veia pulmonar
Pulmão PulmãoLegenda
1 - Átrio esquerdo
2 - Ventrículo esquerdo
3 - Átrio direito
4 - Ventrículo direito
1
2
3
4
Veia cava
inferior
Veias hepáticas
Veia porta
Artérias hepáticas
Fígado
Canal alimentar
Rins
Veias provenientes da parte 
inferior do corpo
Artérias para a parte 
inferior do corpo
Pernas
Figura 17 O sistema cardiovascular
Nota: A bomba cardíaca direciona o sangue 
para os vasos arteriais onde seguirá para a 
circulação sistêmica ou pulmonar
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 37 
Cada um dos constituintes do sistema cardiovascular esboça proprie-
dades funcionais importantes para garantir a homeostasia do sistema.
O coração
O coração é o órgão central do sistema cardiovascular, também cha-
mado de bomba cardíaca. Localiza-se na região ventral da cavidade 
torácica, entre os dois pulmões (Figura 18). A parte inferior do coração 
é denominada ápice e a parte superior é a base. Externamente, o órgão 
é envolvido por uma membrana de tecido conjuntivo com fluido, que 
permite a movimentação da bomba cardíaca reduzindo o atrito.
Glândula tireóide
Pulmão
Diafragma
Traqueia
Primeira costela
Ápice do coração
A O coração está na parte ventral da cavidade torácica, posicionado entre os pulmões.
Diafragma Pericárdio
B O coração está envolvido dentro de um saco embranoso, preenchido com fluido, o pericárdio.
O coração é constituído de quatro câmaras, os átrios direito e es-
querdo, e os ventrículos direito e esquerdo (Figura 19). Os átrios 
estão posicionados na base do coração e recebem o sangue prove-
niente do retorno venoso da circulação sistêmica (veias cavas su-
periores e inferiores), ou dos pulmões (veias pulmonares direita e 
esquerda), após o processo de hematose.
Na Figura 19, é possível observar ainda as grandes artérias pulmo-
nares, a aorta ascendente e descendente, as válvulas atrioventricula-
res (tricúspide e mitral), válvulas pulmonares e aórtica.
Figura 18 A bomba cardíaca
Nota: Localizada na cavidade torácica entre os 
dois pulmões (A), e o coração envolvido pelo 
pericárdio (B).
38 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
Veia cava superior
Artéria 
pulmonar 
direita
Átrio direito
Válvula
átrio-ventricular
direita-tricúspide
Veia cava 
inferior
Ventrículo direito
Aorta descendente
Ventrículo 
esquerdo
Válvula átrio-ventricular 
esquerda-mitral (bicúspide)
Veia pulmonar esquerda
Artéria pulmonar esquerda
Válvula pulmonar
Aorta
Miocárdio - o músculo cardíaco
O músculo cardíaco, denominado miocárdio, possui propriedades 
contráteis semelhantes às do músculo esquelético, ou seja, é consti-
tuído de proteínas motoras que deslizam umas sobre as outras para 
promover a contração do miocárdio – sístole; ou relaxam para ocor-
rer a diástole. As duas etapas, sístole e diástole, são respectivamente 
os momentos de ejeção cardíaca e enchimento cardíaco.
A contração do miocárdio é também mais dependente de cálcio 
extracelular, uma vez que o retículo sarcoplasmático cardíaco não 
apresenta capacidade suficiente de armazenamento de cálcio. Sendo 
assim, o coração é mais sensível a alterações de cálcio plasmático.
Apesar de muitas similaridades entre o miocárdio e o músculo es-
quelético, é necessário destacar também particularidades importan-
tes que favorecem o funcionamento do órgão cardíaco. O coração 
exibe fibras musculares mais curtas que se organizam à maneira de 
uma treliça, favorecendo o contato entre as células do miocárdio 
– os cardiomiócitos. Existem ainda as junções comunicantes, que 
são canais proteicos continuados entre dois cardiomiócitos (Figura 
Para complementar os seus estudos, 
veja alguns vídeos sobre o ciclo cardíaco 
disponíveis na plataforma. Esse conteúdo 
encontra-se dividido em 3 partes.
3
Figura 19 Anatomia cardíaca: ventrículos, 
átrios, artérias pulmonares e aorta, veias 
cava superior e inferior, veias pulmonares e 
válvulas cardíacas.
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 39 
20). Essas características permitem a propagação da estimulação, ou 
seja, a despolarização de uma única célula se difunde para as seguin-
tes. Consequentemente, o coração funciona tal como uma unidade, 
bombeando o sangue com eficiência.
Desmossomos
Junções comunicantes
Túbulos “T”
Retículo sarcoplasmático
Sarcômero
Zônulas de adesão
A condução elétrica cardíaca
o sistema de His- Purkinkje 
Vocês observaram, no vídeo indicado, que o coração possui um 
sistema especializado para condução do impulso elétrico. É como 
se o impulso, à semelhança de uma via de tráfego urbana, devesse 
seguir por ruas e avenidas específicas para chegar mais rapida-
mente ao seu destino.
Esse sistema denominado sistema de His-Purkinkje, consiste em um 
trajeto de células especializadas do miocárdio que possuem capaci-
dade de despolarização mais rápida, e por isso coordena a condução 
do impulso cardíaco e, consequentemente, a contração sincrônica do 
miocárdio (Figura 21).
O sistema de condução elétrico-cardíaca se inicia no nodo sinu-
sal ou sinoatrial (SA), posicionado junto à entrada da veia cava 
(átrio direito), e é considerado o marca-passo cardíaco, pois é nele 
que se inicia o impulso de propagação. Em seguida, o impulso 
é distribuído aos átrios direito e esquerdo pelas vias internodais; 
Figura 20 Ilustração esquemática 
do músculo cardíaco com as junções 
comunicantes e zônulas de adesão.
40 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
passando para o nodo atrioventricular (AV), que retarda o estímulo 
para permitir que a contração atrial anteceda a contração ventricu-
lar. Posteriormente, o estímulo tramita pelo septo interventricular 
e adentra para o interior das paredes ventriculares, favorecendo a 
contração ventricular.
Nodo sinusal - SA
Ramos atriais
Nodo atriventricular Feixe de HIS
Ramos direito e 
esquerdo de purkinje
Ramos direito e 
esquerdo de HIS
Eletrocardiograma A condução elétrico-cardíaca é registrada na clínica 
médica por meio dos sinais eletrocardiográficos. A observação do eletro-
cadiograma (ECG) nos permite identificar se há anormalidades no ritmo 
cardíaco, revelando importantes patologias que podem ser tratadas por 
intervenções dos profissionais de saúde.
Os vasos sanguíneos
Os vasos sanguíneos constituem o sistema de transporte e distribui-
ção do sangue. A estrutura dos componentes vasculares é variável 
de acordo com a solicitação hemodinâmica imposta.
Sendo assim, encontramos nas artérias, que são tubos de alta pressão 
para impulsão do sangue para os tecidos, uma espessa camada de 
músculo liso, que garante o controle da tonicidade vascular e, con-
sequentemente, do diâmetro da luz vascular, ou lúmen (Figura 22).
A tonicidade vascular diz respeito ao nível de contração sustentada do 
músculo liso vascular. Pode ser modulada por mecanismos neurais, hormo-
Veja a animação da condução cardíaca e a 
relação desta com os sinais eletrocardiográficos.
4
Figura 21 Sistema de condução 
elétrica do coração
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 41 
nais ou parácrinos, determinando o aumento da luz vascular – vasodilata-
ção ou a redução da luz vascular – vasoconstrição.
Capilares
Do coração - Artéria Para o coração - Veia
Adventícia
Músculo liso vascular
Endotélio
Lúmen vascular
À medida que se progride em direção aos tecidos, os vasos tornam-
se menos calibrosos e mais ramificados – são as arteríolas que for-
mam uma extensa rede de distribuição sanguínea em direção aos 
capilares teciduais.
Nos capilares, encontramos vasos com parede muito delgada, de-
nominada endotélio, e ainda mais ramificados. É nos capilares que 
ocorre o processo de troca entre os elementos vasculares e intersti-
ciais, para provimento dos tecidos corporais.Após passagem pelos capilares, o sangue reduz seu estoque de oxi-
gênio, uma vez que uma importante fração desse gás é destinada 
aos tecidos, tais como: músculos esqueléticos, músculos lisos do 
trato gastrointestinal, rins, cérebro, fígado, pele e demais vísceras 
e glândulas corporais.
Você sabia que alguns tecidos extraem uma fração pequena de oxigênio do 
sangue arterial? É o caso do músculo esquelético, que geralmente apro-
veita apenas 20% a 25% do oxigênio circulante, enquanto o miocárdio, 
em geral, extrai cerca de 70% a 80% de oxigênio ofertado.
O retorno do sangue é garantido pelos vasos venosos, ou seja, as 
vênulas e veias. As veias possuem camadas teciduais semelhantes 
Figura 22 Os vasos sanguíneos provenientes 
do coração - artérias, arteríolas e capilares; e de 
retorno cardíaco – vênulas e veias
42 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
às artérias, porém mais delgadas. O fluxo sanguíneo que passa pelos 
vasos venosos segue de maneira unidirecional para o coração, uma 
vez que existem válvulas que impedem o contrafluxo de sangue 
causado por ação gravitacional.
DISTRIBUIÇÃO DO DÉBITO CARDÍACO
NO REPOUSO E NO EXERCÍCIO
A cada batimento cardíaco, o coração de um homem adulto, de esta-
tura mediana, ejeta cerca de 71ml de sangue na circulação sistêmica; 
e, a cada minuto, o coração é capaz de contrair e, consequentemente, 
ejetar em torno de 70 vezes. Então, conforme ilustrado, podemos di-
zer que, por minuto, a bomba cardíaca trabalha com a capacidade de 
ejetar cerca de 4.970ml de sangue, ou seja, quase 5l/min!
Esse parâmetro é denominado débito cardíaco, que consiste na 
quantidade de sangue bombeada pelo coração durante o período de 
um minuto.
Débito Cardíaco = Frequência Cardíaca x Volume Sistólico
É importante ressaltar que o débito cardíaco é um parâmetro bas-
tante variável, que se adapta às solicitações metabólicas de nosso 
corpo. Portanto, quando observamos elevações da frequência cardí-
aca de nossos alunos durante as aulas de Educação Física, podemos 
concluir que isso ocorre para elevar a quantidade de sangue dispo-
nibilizada pelo coração – o débito cardíaco.
Então, se o coração responde às necessidades sanguíneas do corpo, 
como é distribuído o débito cardíaco ao longo dos sistemas corporais?
Para responder a essa pergunta, vamos observar o quadro 3, que 
apresenta a distribuição do débito cardíaco através dos órgãos cor-
porais, no repouso e no esforço físico. 
Observa-se que, no repouso, a região do abdome, que representa 
uma área corporal pequena, comparada com a massa muscular de 
todo o corpo, recebe cerca de 24% de todo o débito cardíaco. Nesse 
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 43 
mesmo raciocínio, nota-se que os rins são também claramente mais 
perfundidos, com um fluxo de 19%, assim como o cérebro (13%).
Quadro 3 - Distribuição do débito cardíaco nos órgãos e áreas corporais,
em repouso, no exercício leve, extenuante, e máximo
Cérebro
Coração
Músculo
Pele
Rim
Abdôme
Outros
Total
750 (8%)
350 (3,5%)
4500 (47%)
1500 (16%)
900 (9,5%)
1100 (11,5%)
400 (0,5%)
9500 (100%)
750 (4%)
750 (4%)
12500 (72%)
1900 (11%)
600 (3,5%)
600 (3,5%)
400 (2%)
17500 (100%)
Repouso
750 (3%)
1000 (4%)
22000 (88%)
600 (2,5%)
250 (1%)
300 (>1%)
100 (<1%)
25000 (100%)
Exercício extenuante Exercício máximoExercício leve
750 (13%)
250 (4%)
1200 (21%)
500 (8,5%)
1100 (19%)
1400 (24%)
600 (10,5%)
5800 ml (100%)
Esse privilégio na perfusão sanguínea desses órgãos (vísceras gas-
trintestinais e rins) se justifica pela intensa atividade metabólica 
dessas áreas no processo de digestão e filtragem sanguínea. Quanto 
ao cérebro, é perceptível a necessidade de maior aporte sanguíneo, 
em qualquer situação (repouso ou esforço físico), uma vez que se 
trata do sistema primário à manutenção da coordenação de todas as 
demais funções fisiológicas.
No entanto, à medida que nos movimentamos da intensidade leve 
até o esforço máximo, observa-se que ocorre aumento expressivo 
do débito cardíaco de até cerca de 25.000ml (FOSS; KETEYIAN, 
1998). Um aumento de quase cinco vezes do parâmetro de repouso!
E para onde se destina esse aumento do débito cardíaco?
E para quê?
continue obserVando o quadro 3, para analisar quais órgãos e 
estruturas corporais são mais priVilegiados com aporte sanguí-
44 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
neo durante o exercício. discuta com os colegas sua interpre-
tação. sugestão de leitura: mcardle et al. (2003, cap. 17).
As adaptações de fluxo sanguíneo decorrentes do exercício físico 
não poderiam ser explicadas apenas pelas alterações na capacidade 
de bombeamento cardíaco, uma vez que o território vascular tam-
bém interfere na distribuição de sangue para os tecidos corporais.
Então, precisamos entender ainda o que acontece com os vasos san-
guíneos durante o esforço físico. Como mencionado, os vasos arte-
riais exibem capacidade de se dilatarem ou contraírem, modulando 
a passagem do sangue pelo lúmen. Dessa forma, o mecanismo de 
vasodilatação torna-se predominante nas áreas onde o metabolismo 
se encontra mais elevado. No caso do exercício, podemos desta-
car os músculos esqueléticos ativos e o miocárdio como as regiões 
preferenciais para desvio seletivo do fluxo sanguíneo mediado pelo 
mecanismo de vasodilatação (Figura 23).
Luz arterial
Células 
endoteliais
Células 
musculares 
lisas
Tecido 
conjuntivo
fibroso
Óxido nítrico 
(ON)
Ao contrário, nas áreas de menor atividade metabólica (vísceras ab-
dominais), o fluxo sanguíneo encontra-se limitado pelo mecanismo 
de vasoconstrição. Portanto, mesmo com o aumento do débito car-
díaco, essas áreas passam a receber menor quantidade de sangue por 
restrição mecânica do vaso sanguíneo.
A vasodilatação metabólica é um mecanismo miogênico, ou seja, 
acontece apenas no músculo liso vascular, mediado pela liberação 
de fatores relaxantes derivados do endotélio, por exemplo, o óxido 
Figura 23 Mecanismo de regulação 
local do fluxo sanguíneo. Vasodilatação 
mediada por fatores relaxantes derivados 
do endotélio (óxido nítrico)
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 45 
nítrico, enquanto o mecanismo de vasoconstrição é de ordem neural, 
controlado pelos estímulos do sistema nervoso autônomo simpático.
PRESSÃO ARTERIAL NO REPOUSO
E NO EXERCÍCIO
Agora que já conhecemos as alterações cardiovasculares do exercício, 
vamos estudar um importante parâmetro clínico que tem merecido a 
atenção dos profissionais ligados à área de saúde - a pressão arterial.
A pressão arterial é a tensão gerada no sistema arterial quando da 
passagem do sangue. Dessa forma, a cada contração do ventrículo 
esquerdo, uma onda de sangue é impulsionada através da aorta. Os 
vasos periféricos não permitem o escoamento do sangue para dentro 
do sistema arterial com a mesma rapidez com que é ejetado pelo co-
ração, e isso faz com que a aorta, que é distensível, armazene parte 
do sangue, criando uma pressão no sistema arterial (Figura 24).
Válvula
pulmonar
fechada
Diástole 
ventricular
Sístole atrial 
Válvula aórtica 
fechada
Abertura das válvulas 
atrioventriculares
Sístole
ventricular
Diástole 
Válvula aórtica 
aberta
Fechamento das 
válvulas 
Válvula
pulmonar
aberta
Nos vasos arteriais, é possível mensurar duas fases distintas de pres-
são arterial – sistólica e diastólica - que são apresentadas grafica-
mente na Figura 25.
Portanto, podemos concluir que a pressão arterial reflete os efeitos 
combinados do fluxo sanguíneo arterial por minuto (débito cardíaco) 
Figura 24 O ciclo cardíaco e a pressão arterial
Nota: no momento do relaxamento ventricular 
(diástole) A, a válvula aórtica está fechada e o 
sistemaarterial, que se inicia na aorta, exibe 
a mais baixa pressão de todo o ciclo cardíaco 
– pressão arterial diastólica. Assim que o 
ventrículo se contrai (sístole), a aorta recebe 
bruscamente uma onda de sangue, gerando a 
mais alta pressão do ciclo cardíaco – pressão 
arterial sistólica.
46 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
e da resistência a esse fluxo oferecida pela árvore vascular periférica: 
Pressão arterial = Débito cardíaco X Resistência periférica total.
1 73 4 5 62 8 9
Pressão arterial diastólica
Pressão arterial sistólica
1
7
3
4
5
6
2
8
9
Legenda
Aorta
Artérias grandes
Artérias pequenas
Arteríolas
Capilares
Vênulas
Veias pequenas
Veias grandes
Veia cava
0
20
40
60
80
100
120
Distância do ventrículo esquerdo
Pr
es
sã
o 
ar
te
ria
l s
is
tê
m
ic
a 
(m
m
 H
g)
Pressão arterial no exercício
Agora, vamos compreender as alterações de pressão arterial decor-
rentes do exercício físico, para identificarmos a importância fisioló-
gica desse parâmetro.
 
Para tal tarefa, sabemos que será necessário relembrar as alterações 
do débito cardíaco e da resistência vascular ao exercício. O débito 
cardíaco, como visto no quadro 3, aumenta progressivamente com a 
elevação da intensidade do esforço, estabelecendo uma relação es-
treita com as demandas metabólicas corporais, enquanto a resistên-
cia vascular periférica, determinada pela vasodilatação nos grandes 
vasos arteriais dos músculos em atividade, tende a reduzir. Dessa 
forma, temos mecanismos concorrentes a modulação da pressão ar-
terial no exercício, pois, enquanto o aumento de débito cardíaco se 
torna favorável à elevação da pressão arterial, especialmente a sis-
tólica, a redução da resistência vascular pode favorecer a queda da 
Assista as animações disponíveis na 
plataforma para conhecer mais sobre a 
técnica de medida da pressão arterial.
5|6
Figura 25 Medida intra-arterial da pressão 
arterial ao longo do sistema arterial e venoso
UNIDADE 3 – O sistema cardiovascular no exercício  | 47 
pressão arterial, especialmente a diastólica. O que temos, durante o 
exercício, é a elevação da pressão arterial, mais nítida no momento 
da sístole, acompanhada de uma alteração discreta da pressão dias-
tólica, geralmente na cifra de 15mmHg.
O aumento da pressão arterial durante o exercício tem importante 
papel na impulsão do sangue para os capilares, onde ocorre a troca 
de nutrientes e gases. Volte para o quadro 5 e observe como a pressão 
nos capilares é proporcional à pressão arterial gerada nos grandes 
vasos. Portanto, a elevação da pressão arterial no exercício, dentro 
de limites aceitáveis, é um mecanismo favorável à perfusão vascular 
dos tecidos corporais. Entretanto, não podemos confundir a elevação 
aceitável da pressão arterial, durante o exercício, com a hipertensão. 
Esta se trata de uma doença crônica que causa intensos danos à 
estrutura vascular, ao coração e aos demais órgãos do corpo, como 
rins, pulmões, cérebro e olhos.
aValiação níVel ii 
Ver atiVidade aValiatiVa na plataForma moodle.
Para complementar seus estudos, veja 
este pequeno documentário sobre a 
hipertensão arterial. 
7
O SISTEMA RESPIRATÓRIO 
NO EXERCÍCIO
O sistema respiratório dos mamíferos terrestres surgiu 
a partir da necessidade de se manter uma área de troca 
gasosa com uma membrana aquosa a qual os gases 
hidrossolúveis que mantêm a vida podem atravessar. 
Segundo McArdle et al. (2003, p. 259):
Se o suprimento de oxigênio aos seres humanos 
dependesse apenas da difusão através da pele, 
não se poderia atender à demanda energética 
basal, e muito menos os 4 a 5 litros de consumo 
de oxigênio por minuto e de eliminação de 
dióxido de carbono necessários para correr uma 
maratona [...].
A função respiratória é essencial à vida, ou seja, 
garante a homeostase dos sistemas corporais, pois 
realiza a difusão do gás oxigênio (O2) advindo do ar 
fresco, e do dióxido de carbono (CO2) proveniente das 
reações químicas do corpo.
Nesta unidade vamos transitar pelos conhecimentos 
básicos que nos permitem interpretar melhor as 
funções respiratórias e sua importância para prover o 
corpo durante o movimento humano.
 ESTRUTURA E FUNÇÃO PULMONARES 51 MECÂNICA RESPIRATÓRIA 52 
 VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES 55 PERMUTA E TRANSPORTE DE GASES 57 
 RESPOSTAS VENTILATÓRIAS NO EXERCÍCIO 60 
UNIDADE
O SISTEMA RESPIRATÓRIO NO EXERCÍCIO
UNIDADE 4 - O sistema respiratório no exercício  | 51 
ESTRUTURA E FUNÇÃO PULMONARES
As estruturas pulmonares atuam para garantir o processo de ventila-
ção, ou seja, o processo pelo qual o ar ambiente penetra nos pulmões 
e é permutado pelo ar existente em seu interior.
Didaticamente, são compreendidas três vias morfofuncionais vincu-
ladas ao processo de ventilação (Figura 26): 
Vias de transporte ou condução cavidade nasal, faringe, laringe, 
traqueia, brônquios e bronquíolos;
Vias de transição bronquíolos respiratórios;
Vias de troca gasosa pulmões (alvéolos).
Cavidade nasal
Faringe
Laringe
Traqueia
Brônquios principais
Pulmão
Bronquíolo
Alveólo
Capilares
pulmonares
Rede capilar sobre a 
superfície alveolar
O ar que penetra nas vias de condução é aquecido para se ajustar à 
temperatura corporal, e umedecido devido à intensa rede vascular que 
perfunde a cavidade nasal. Também é filtrado pelos cílios que com-
Figura 26 Estrutura morfofuncional do 
sistema respiratório.
52 | Corpo, Movimento e Conhecimentos Fisiológicos
põem a mucosa das vias de condução. Quando chega à traqueia, o ar 
está quase completamente preparado para o processo de troca gasosa. 
Ao longo dos dois brônquios, o ar continua sendo condicionado e 
propulsionado em direção aos numerosos bronquíolos que o condu-
zem aos microscópios alvéolos que compõem o tecido pulmonar.
Os pulmões proporcionam a superfície de permuta gasosa, essencial 
para a aeração do sangue. A superfície úmida e altamente vasculari-
zada dos pulmões se encaixa dentro da cavidade torácica, envolvida 
pela pleura – uma dupla membrana (parietal e visceral) constituída 
entre elas de uma cavidade (cavidade pleural), que é ocupada por 
uma pequena quantidade de líquido para a lubrificação das pleuras, 
denominado de líquido pleural (Figura 27).
Pleura
A função do líquido pleural é a lubrificação e facilitação dos mo-
vimentos dos pulmões durante a mecânica da ventilação pulmonar.
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
O processo de inspiração e expiração do ar depende de mudanças 
de pressão na cavidade torácica, provocadas pela expansão ou pela 
retração do tecido pulmonar, garantido pela contração dos músculos 
da ventilação (Figura 28).
Figura 27 Vista frontal dos dois pulmões 
envolvidos pela pleura.
UNIDADE 4 - O sistema respiratório no exercício  | 53 
Esternocleidomastóide
Escalenos
Intercostais
internos
Intercostais
externos
Abdominais
Diafragma
Inspiração Expiração
Durante a inspiração, a cavidade torácica aumenta de tamanho no 
sentido anteroposterior e vertical, porque as costelas sobem, por ação 
dos músculos intercostais externos; e o diafragma desce, ao se con-
trair. Isso reduz a pressão intratorácica, comparada com a pressão 
atmosférica, fazendo com que o ar penetre nos pulmões (Figura 29). 
Durante a expiração, as costelas oscilam para baixo e o diafragma 
retorna a uma posição relaxada. Isso reduz a cavidade torácica, au-
mentando a pressão intratorácica, e o ar é expelido.
Costelas e o esterno se 
elevam com a contração dos 
intercostais externos
O diafragma se move 
inferiormente durante a 
contração
Figura 28 Músculos da ventilação. 
Nota: Do lado esquerdo, os músculos 
inspiratórios (diafragma, intercostais externos, 
escalenos, esternocleidomastoides);