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SUMÁRIO Bioenergética .......................................................................................................1 Controle hormonal e exercício físico....................................................................3 Exercício físico e sistema respiratório .................................................................7 Resposta cardiovascular ao esforço físico ...........................................................9 Termorregulação e exercício físico ....................................................................12 Tipos de fibras musculares ................................................................................15 Fadiga, Overtraining e Destreinamento ..............................................................17 ✓ Reações exergônicas: catabolismo, que é a quebra ou oxidação de moléculas combustíveis. Liberação de energia ✓ Reações endergônicas: anabolismo, que é a síntese ou redução de moléculas combustíveis. Entrada de energia Metabolismo = catabolismo + anabolismo Substratos energéticos O nosso corpo vai usar o que estiver disponível conforme a demando do momento, mas tudo vai depender do tecido envolvido, da situação fisiológica (fome ou pós- prandial) e de alguns sinais hormonais que são gerados, como no repouso, no exercício físico, no jejum e entre outros. A glicose e os ácidos graxos são os principais substratos energéticos para o músculo esquelético, os aminoácidos por outro lado, são metabolizados em quantidades menores. Vias metabólicas de produção de ATP O ATP está sendo utilizado e regenerado constantemente no nosso corpo, são três processos mais importantes para a geração de ATP: Sistema ATP-fosfocreatina: é a via geradora de ATP mais rápida e mais simples da fibra muscular, quando se inicia uma atividade física, esse sistema é o primeiro a ser ativado para a reposição imediata de ATP. Após o término da atividade física, as células musculares começam a repor os estoques de fosfocreatina e ATP novamente. ✓ Estima-se que os estoques celulares de ATP e fosfocreatina são suficientes para sustentar uma atividade física intensa por apenas 10 a 12 s. Via glicolítica: é a segunda fonte energética a ser utilizada após o início de uma atividade física e envolve o fracionamento da glicose ou glicogênio até acido pirúvico. ✓ Quando a glicólise ocorre sem a presença de oxigênio, o ácido pirúvico é convertido em ácido láctico e esse é utilizado como substrato energético por outros tecidos ou reconvertido em glicose no fígado (gliconeogênese). ✓ O acúmulo de ácido láctico em exercícios intensos leva à acidose na célula muscular e nos líquidos corporais, reduzindo a atividade de várias vias metabólicas e limitando a continuação da atividade física intensa por períodos longos. ✓ Na presença de oxigênio, o piruvato é convertido em acetil-CoA ou oxaloacetato e são metabolizados no ciclo de Krebs. 1 Cadeia de fosforilação oxidativa: é a via geradora de ATP mais complexa, duradoura e eficiente, podendo utilizar diferentes substratos energéticos, como glicose, ácidos graxos e aminoácidos. Entretanto, por ser dependente de oxigênio, e ́ um processo relativamente lento e o último a ser requisitado. ✓ Oxidação de carboidratos: envolve a glicólise anaeróbia, ciclo de Krebs e cadeia transportadora de elétrons. Não é recomendado zerar o carboidrato corpora, pois se isso acontecer o organismo tem que fazer gliconeogênese para chegar ao oxalacetato, gastando energia duas vezes. ✓ Oxidação das proteínas: a utilização de aminoácidos é mais significativa em situações específicas, como o jejum prolongado e o exercício físico por longas horas, situações em que ocorre perda dos estoques de glicogênio e de lipídios no organismo. ✓ Oxidação das gorduras: a oxidação de ácidos graxos ocorre por meio da β – oxidação no interior das mitocôndrias. Quando ocorre predominância dessa via para formar energia é comum o acúmulo de corpos cetônicos, podendo gerar hálito cetônico nos indivíduos e neuropatia periférica diabética. ✓ Uma pessoa com diabetes, por exemplo, apresenta redução da glicose disponível para o sistema glicolítico, com isso passa a ocorrer a β – oxidação, tornando o indivíduo susceptível a ter hálito cetônico e neuropatia periférica. ✓ Exercício rápido do início ao fim: glicolítico ✓ Exercício mais lento: oxidação aeróbia ✓ Um pouco rápido e um pouco lento: glicolítico e oxidativo. ✓ O estado de repouso é predominantemente oxidativo. Piruvato Falta de O2 Ácido láctico Presença de O2 Acetil - CoA Acetil- Coa elevado Oxaloacetato SISTEMA ATP-CF SISTEMA GLICOLÍTICO SISTEMA OXIDATIVO Velocidade de geração de ATP Muito alta Alta Baixa Duração 3 a 5s 1,5 a 2 min Horas Necessidade de O2 Anaeróbio Anaeróbio e aeróbio Aeróbio Eficiência energética Muito baixa Baixa Alta 2 Os hormônios estão envolvidos na maioria dos processos fisiológicos, como na manutenção da homeostase, regulação do crescimento, da temperatura corporal e nos aspectos relacionados ao esforço e atividades físicas. Principais desafios do nosso organismo durante um exercício físico é manter constante a glicose sanguínea, a temperatura corporal e o balanço hidroeletrolítico. ESTRUTURA QUÍMICA DOS HORMÔNIOS Peptídeos: inclui insulina, glucagon e são hormônios hidrossolúveis com receptores presentes na membrana plasmática. Esteroides derivados do colesterol: cortisol, aldosterona e esteroides gonadais, são lipossolúveis com receptores presentes no citoplasma ou no núcleo. Derivados de aminoácidos: T4, T3 e catecolaminas (adrenalina e noradrenalina), são lipossolúveis e hidrossolúveis. HORMÔNIO DO CRESCIMENTO - GH ✓ É liberado em resposta à hipoglicemia. ✓ Promoção do crescimento. ✓ É um hormônio importante para o anabolismo, uma vez que ele facilita a síntese proteica e incentiva o crescimento dos tecidos. ✓ Promoção da utilização de gordura como fonte energética. ✓ Redução na utilização de carboidratos: o GH diminui a captação e a utilização de glicose pelos tecidos sensíveis à insulina, como músculo esquelético e tecido adiposo. Como resultado, a concentração plasmática de glicose e de secreção de insulina aumenta. Variação na secreção de GH durante o dia, com índices mais altos em exercícios intensos e durante as primeiras horas do Sono de Ondas Lentas. HORMÔNIOS DA TIREOIDE – T4 E T3 ✓ Atuam na maioria dos tecidos aumentando o consumo de oxigênio e a produção de calor. ✓ Promoção do crescimento e desenvolvimento do cérebro durante a vida fetal e nos primeiros 5 anos de vida pós-natal. ✓ Promovem o desenvolvimento do tecido muscular esquelético, da derme e dos dentes. ✓ Aumenta a velocidade de contração e relaxamento muscular. ✓ Aumenta a ação de catecolaminas. ✓ Ação metabólica: estimula absorção de glicose, a gliconeogênese, a glicogenólise e a lipólise. 3 CATECOLAMINAS Tendem a aumentar durante atividade contínua e de longa duração, com intensidade moderada. Ao término do exercício, a adrenalina retorna aos seus valores de repouso em alguns minutos, enquanto a noradrenalina permanece elevada por algumas horas. ✓ Aumento da frequência cardíaca, da força de contração, da pressão arterial e da respiração. ✓ Aumento da liberação de glicose e ácidos graxos para o sangue. ✓ Estimulam a glicogenólise no músculo esquelético, promove secreção de insulina e de glucagon e aumenta a secreção de GH, testosterona e cortisol. ✓ Melhor distribuição do sangue para os músculos esqueléticos devido a vasodilatação dos vasos. CORTISOLCortisol aumenta a glicemia do sangue e é catabólico (perda de tecido muscular), ação prolongada do exercício libera esse hormônio. O cortisol tem um ciclo circadiano, que é controlado pelo hipotálamo por meio de sinais sobre luz e escuridão, estabelecendo os padrões de sono e vigília ao longo do dia. Esses sinais são transmitidos pelo hipotálamo para a glândula hipófise no cérebro, que é responsável pela produção de um hormônio chamado melatonina, que em resposta à escuridão tem seus níveis aumentados para preparar o corpo para dormir, diminuindo a temperatura corporal, a pressão arterial, a frequência cardíaca, a respiração, o metabolismo corporal e a atividade do sistema urinário. Durante o dia, quando a retina detecta luz, a produção de melatonina é inibida e o cérebro envia estímulos para as glândulas suprarrenais para aumentarem a produção de cortisol para deixar o corpo mais alerta e aumentar a vigília durante o dia. Este hormônio também pode aumentar em períodos de estresse. Além disso ele promove: ✓ Redução do conteúdo de proteínas em tecidos extra-hepáticos: no músculo e em outros tecidos não hepáticos, o cortisol diminui a captação de aminoácidos e inibe a síntese proteica, ao mesmo tempo que aumenta a degradação de proteínas. ✓ Resistência ao estresse. ✓ Diminuição da resposta inflamatória dos tecidos. ✓ Exercícios anaeróbio libera mais cortisol do que um exercício aeróbio. INSULINA E GLUCAGON A secreção de insulina pelas células-beta pancreáticas é estimulada principalmente pelo aumento de glicose na corrente sanguínea. A insulina é secretada sempre que há abunda ̂ncia de glicose na corrente sanguínea, pois possibilita sua utilização pelos tecidos como fonte de energia para os processos anabólicos ou para estocagem. ✓ Diminuição da liberação de glicose, da glicogenólise e da glicogênese. ✓ Aumento do armazenamento do glicogênio, da síntese de proteínas e de ácidos graxos. 4 A hipoglicemia aumenta a secreção de glucagon, o que, por sua vez, leva a uma elevação da glicemia. O jejum e a atividade física estimulam a secreção de glucagon, o que previne a hipoglicemia e ajuda a manter a concentração plasmática de glicose. ✓ Aumento da liberação de glicose, de glicogenólise, de glicogênese e de lipólise. ✓ Diminuição do armazenamento de glicogênio e da síntese de proteínas. ✓ O exercício prolongado promove diminuição da concentração de insulina, ocasionando aumento na liberação de glucagon. ATIVIDADE FÍSICA E DIABETES A atividade física é uma das principais medidas na prevenção do diabetes e para o controle glicêmico daqueles que já são diabéticos. Com o exercício, há um aumento da sensibilidade dos receptores insulínicos do músculo esquelético e do tecido adiposo e, portanto, uma taxa de remoção mais eficaz da glicose a qualquer nível plasmático de insulina. Este efeito poupador de insulina do exercício físico reduz a produção de insulina, podendo reduzir o risco de desenvolvimento de diabetes. O treinamento físico aumenta o fluxo sanguíneo muscular, o que facilita a ação da insulina e a captação da glicose, a agregação da insulina ao seu receptor e aumenta a atividade da enzima glicogênio sintase, o que aumenta a captação da glicose. Mudança nas concentrações plasmáticas de glicose e insulina durante um exercício prolongado a 65% - 70% do VO2 max. ✓ Houve declínio gradual da insulina ao longo de todo o exercício, sugerindo aumento na sensibilidade à insulina durante o esforço prolongado. ANTIDIURÉTICOS (ADH) O ADH regula a osmolaridade dos fluidos corporais por reduzir a excreção renal de água. Ele limita a produção de grande quantidade de urina, pois estimula a reabsorção de água nos ductos coletores renais, o que resulta em menor volume urina ́rio. 5 ALDOSTERONA O exercício físico diminui a pressão arterial porque provoca redução no débito cardíaco. 2 - O suor reduz o volume plasmático e o fluxo de sangue para os rins 3 – A redução do fluxo sanguíneo renal estimula a liberação de renina, que leva a formação de angiotensina I, que é convertida em angiotensina II 4 – A angiotensina II estimula a liberação de aldosterona 5 – A aldosterona aumenta a reabsorção de Na e H20 dos túbulos renais 6 – O volume plasmático aumenta, a produção de urina diminui depois de alguns dias de exercício e de ingestão de água e sódio 1 -A atividade muscular promove sudorese e aumenta a PA 6 Durante o exercício físico, a necessidade de oxigênio aumenta para a produção de energia. VO2 máx é a capacidade máxima de produzir energia pelo metabolismo oxidativo, ou seja, é a capacidade de captar, transportar e utilizar o oxigênio. Vai depende das vias aéreas superiores, inferiores, dos alvéolos, do quanto o sistema cardiovascular é capaz de transportar e do quanto as células são capazes de utilizar esse oxigênio. ✓ Em um exercício moderado o organismo fica estável; ✓ Em um exercício intenso ou severo, demora mais tempo para atingir o estado de equilíbrio, se isso acontecer. Alterações respiratórias durante o exercício Dispnéia: é o encurtamento da respiração, o volume em cada ciclo fica reduzido e a frequência aumentada. Hiperventilação: é a respiração excessiva, no qual aumenta a frequência e volume. Manobra de Valsalva: geralmente acontece quando o indivíduo vai levantar objetos pesados e fecha a glote. Isso aumenta a pressão intra-abdominal e intratorácica, provocando diminuição do retorno renovo, do débito cardíaco e aumento da pressão arterial. Limiar de compensação respiratória É quando o sistema respiratório não consegue ajustar adequadamente o pH devido a intensidade do esforço físico ou do consumo de oxigênio. Fase do exercício com predomínio do metabolismo anaeróbio onde a acidose metabólica está descompensada, levando a interrupção do exercício. Limiar ventilatório É o ponto no qual a ventilação aumenta mais do que a necessidade de oxigênio, está relacionado com o controle do nosso pH e com a necessidade de remoção de dióxido de carbono em excesso. O limite tolerável de pH para o músculo na situação de repouso é 7,10 e em exaustão é 6,63. Já para o pH do sangue arterial é de 6,9 até 7,5 respectivamente, isso indica uma pequena faixa de tolerância fisiológica. Exercício físico 7 Regulação do equilíbrio ácido-básico A velocidade de remoção do lactato sanguíneo é mais rápida quando a pessoa realiza a recuperação ativa, se comparada com a recuperação passiva. ✓ Recuperação ativa: é um exercício de baixa intensidade após o esforço físico. ✓ Recuperação passiva: descanso após o esforço físico. 8 FREQUÊNCIA CARDÍACA Durante a atividade física, alguns ajustes são necessários para a manutenção da perfusão tecidual, da pressão arterial em valores adequados e da frequência cardíaca. As primeiras alterações na frequência cardíaca ocorrem pouco antes do início do exercício físico e são conhecidas como resposta antecipatória. A FC também pode ter seu valor alterado pela temperatura, altitude e estados motivacionais e emocionais. ✓ A frequência cardíaca de repouso (FCR) corresponde a 60 – 80 bat/min em indivíduos normais. Já em indivíduos altamente condicionados esse valor está entre 30 – 50 bat/min. O aumento da FC depende muito da intensidade do exercício e de estimulação simpática progressiva. Além disso, existe uma retroalimentação proveniente de receptores mecânicos e químicos da musculatura esquelética, que são responsáveis por monitorar a ação muscular e as alterações na concentraçãode metabólitos, como aumento da pressão parcial de CO2 e da temperatura corporal e da redução do pH. ✓ Frequência cardíaca máxima: é o valor de FC mais alto em um esforço, até o ponto de exaustão. Devido ao processo de envelhecimento, esse valor diminui de um ano para o outro. ✓ 60% da FC máx – Atividade leve para manutenção de condicionamento ✓ 61 – 75% da FC máx – Controle de peso e ganho de capacidade aeróbica ✓ 76 – 85% da FC máx – Capacidade anaeróbica e tolerância a lactato ✓ Acima de 86% da FC máx – Treinos de velocidade e potência Frequência de reserva= FC máx – FC basal FC basal: após 5 minutos de repouso Quando o ritmo de esforço se mantém constante, em níveis submáximos de exercício, a FC aumenta muito rapidamente, até se estabilizar. Esse ponto de estabilização é conhecido como estado de equilíbrio da FC e é o ritmo ideal do coração para satisfazer as exigências circulatórias a esse ritmo específico de esforço. Para cada incremento posterior de intensidade, a FC alcançará um novo valor dentro de um ou dois minutos. ✓ Quanto mais intenso é o exercício, mais se demora para alcançar o estado estável. ✓ Quanto maior a resistência cardiorrespiratória, menor é a FC e mais rápido chega ao estado de equilíbrio. FC máx = 208 – (0,7 x Idade) ou FC máx = 220 – idade 9 VOLUME SISTÓLICO O volume sistólico é fortemente influenciado pelo retorno venoso, que durante o exercício físico dina ̂mico (quando há contração muscular) é aumentado em virtude da ação da atividade muscular, do ritmo respiratório e da venoconstriça ̃o. Com o aumento da intensidade do exercício, ocorre aumento do VS devido ao aumento do retorno venoso, da contratilidade ventricular e da redução da resistência periférica total devido a vasodilatação dos vasos sanguíneos nos músculos ativos. DÉBITO CARDÍACO Durante o exercício, ocorre aumento do débito cardíaco que contribui para o aumento do fluxo sanguíneo muscular. Para atender a maior demanda de oxigênio e nutrientes para os grupos musculares em atividade, o sistema reajusta os volumes de sangue para cada região do corpo. Esse ajuste é controlado por uma complexa interação de diversos mediadores derivados do endotélio, de neurotransmissores provindos de inervações presentes no local e de substâncias produzidas pelo metabolismo celular envolvido na atividade muscular. PRESSÃO ARTERIAL A pressão sistólica (PAS) aumenta em proporção ao consumo de O2, ao débito cardíaco e à progressão do exercício, enquanto a pressão diastólica (PAD) permanece igual ou aumenta apenas levemente. As pressões sistólicas são maiores quando o trabalho se realiza mais com os braços do que com as pernas, devido à menor massa muscular e à menor vascularização que existe nos membros superiores. 10 Exercícios aeróbicos prolongados ou em ambientes quentes aumenta muito a temperatura do corpo. O Drift Cardiovascular é um fenômeno fisiológico no qual diminui o VS e aumenta a FC com objetivo de regular a temperatura corporal, facilitando a perda de calor e atenuando a elevação da temperatura central. ADAPTAÇÕES CARDIOVASCULARES À PRÁTICA DE EXERCÍCIO FÍSICO REGULAR Hipertrofia cardíaca, principalmente do ventrículo esquerdo: nesse caso não existe aumento significativo do tamanho do órgão como nas patologias. Em exercícios aeróbicos, a hipertrofia ventricular está relacionada com a sobrecarga volêmica, já em treinamentos resistidos (musculação), a hipertrofia está relacionada com os picos de pressão arterial. Redução da frequência cardíaca que está relacionada com mecanismos neurais, humorais e hemodinâmicos. Produção de NO: o aumento do fluxo sanguíneo exerce sobre a parede vascular, uma força de cisalhamento (ou shear stress) que atua sobre a camada íntima dos vasos na qual residem as células endoteliais. A força de cisalhamento é um estímulo potente para a produção do agente vasodilatador NO. O exercício físico é um estímulo importante para o aumento do fluxo sanguíneo e, por conseguinte, promove elevação da produção de NO que desencadeia vários efeitos, como relaxamento vascular e inibição da agregação plaquetária, evitando a hipertensão arterial e a aterosclerose. IMPORTANTE Durante o exercício estático (isométrico), com pesos e com máquinas, as pressões sistólica e diastólica aumentam o estado hipertensivo, trazendo um risco para pessoas hipertensas ou com outra doença cardiovascular. 11 A temperatura corporal central normal está em torno de 37°C com uma variação circadiana de mais ou menos 1°C. Uma elevação da temperatura corporal acima de 42°C provoca risco de desnaturação proteica e morte celular. Por outro lado, apesar de a hipotermia ser mais bem tolerada do que a hipertermia, quando a temperatura corporal está abaixo de 32°C, pode ocorrer perda de coordenação motora em razão do tremor, arritmias cardíacas e morte por parada cardíaca. CONCEITOS IMPORTANTES ✓ Aclimatação: adaptação ao ambiente em curto prazo de dias ou semanas. ✓ Aclimatização: adaptações ao ambiente em longos períodos, como meses e até anos. ✓ Estresse térmico: Condição ambiental que aumenta a temperatura corporal e muda a homeostase temporariamente. ✓ Umidade relativa alta: diminui a evaporação do suor e a perda de calor. ✓ Umidade relativa baixa: aumenta a evaporação e a perda de calor, deve haver reposição de líquidos para não ter desidratação. TROCAS DE CALOR O calor do meio ambiente pode ser trocado por radiação (raios infravermelhos), condução (contato físico), convecção (corrente de ar ou de água) e por evaporação. TERMORREGULAÇÃO O sistema de termorregulação é composto de múltiplas vias neurais independentes que mandam estímulos aos centros termorreguladores hipotalâmicos. As informações são provenientes de sensores periféricos de temperatura que medeiam a relação entre a temperatura ambiente e temperatura da pele. Por outro lado, quando os receptores ao frio são estimulados na pele ou no hipotálamo, o centro termorregulador ativa os mecanismos fisiológicos que minimizam a perda de calor e aumentam a sua produção, tais como a vasoconstrição periférica. ESTRESSE TÉRMICO NO CALOR A intensidade dos exercícios, a umidade, a velocidade do ar e a radiação são fatores que contribuem para o estresse térmico total durante um exercício físico realizado no calor. Um aumento da temperatura central, TERMORREGULAÇÃO 12 além dos 37°C, ativa os neurônios sensíveis ao calor, iniciando uma série de ações destinadas a aumentar a perda de calor: ✓ Vasodilatação periférica ✓ Sudorese ✓ Diminuição da taxa metabólica ✓ Aumento da FC e do débito cardíaco ✓ Desvio do sangue para a pele Como a transpiração produz perda de água e de eletrólitos, o estresse induzido pela exposição ao calor desencadeia a secreção de aldosterona, aumentando a reabsorção de sódio no organismo, conservando mais eletrólitos. e reduzindo Ao mesmo tempo, a desidratação estimula a liberação de vasopressina (hormônio antidiurético), que eleva a permeabilidade dos túbulos coletores do rim à água, facilitando a retenção de líquidos. Os principais riscos para a saúde durante o exercício no calor: cãibras, exaustão térmica e intermação (temperatura superior a 40°C, interrupção da transpiração, pele quente e seca, pulso e respiração rápidos, confusão mental e inconsciência). Para prevenir a hipertermia é preciso praticar exercícios durante a manhã e a noite, usar roupas leves e realizar a ingestão constante de líquido. ACLIMATAÇÃO AO CALOR Aclimatação ao calor melhora a capacidade humana de perder o calor excessivoe envolve reajustes fisiológicos no volume plasmático, na função cardiovascular, no suor e no fluxo sanguíneo para a pele. Resultado da aclimatação ao calor: ✓ Menor frequência cardíaca e temperatura central durante o exercício submáximo. ✓ Aumento do volume plasmático em razão da pressão oncótica pelo retorno das proteínas plasmáticas para o sangue. ✓ Sudorese mais elevada – aumenta o resfriamento pela evaporação. ✓ Redução da perda de sódio e de cloreto no suor por aumento da secreção da aldosterona. ✓ Redução do fluxo sanguíneo cutâneo. ESTRESSE TÉRMICO NO FRIO A queda na temperatura corporal promove ativação dos mecanismos de ganho de calor pelo aumento da atividade do sistema nervoso simpático, causando: ✓ Vasoconstrição cutânea ✓ Redistribuição do retorno venoso ✓ Tremor muscular ✓ Secreção de catecolaminas e hormônios tireoidianos ✓ Aumento da taxa metabólica ✓ Piloereção A estimulação dos receptores cutâneos sensíveis ao frio, ao contrário do calor, produz constrição dos vasos sanguíneos periféricos, o que reduz imediatamente o fluxo de sangue quente para a superfície corporal mais fria e o redireciona para regiões centrais mais quentes. Isso inclui a constrição dos vasos da pele, a termogênese com tremor muscular e a termogênese sem tremor produzida pelo aumento do metabolismo. Também ocorre os tremores musculares (calafrios), que provocam uma quantidade significativa de 13 calor metabólico que aquece o sangue transportando o calor produzido nos músculos para outras regiões do corpo. Termogênese com tiritações A maior produção de calor durante a exposição ao frio resulta em parte da ação de dois hormônios, a epinefrina e norepinefrina. O aumento das concentrações circulantes dessas catecolaminas causa um aumento da taxa do metabolismo celular. A norepinefrina, por exemplo, ativa as enzimas desacopladoras das mitocôndrias (UCP), diminuindo a eficiência na produção de ATP, o que libera maior quantidade de calor. O estresse induzido pela exposição prolongada ao frio estimula também a liberação de tiroxina, o hormônio tireoidiano, que induz aumento do metabolismo de repouso e favorece a ação das catecolaminas. A tiroxina age aumentando a taxa metabólica de todas as células do organismo. Termogênese sem tiritações. Os principais riscos para a saúde durante o exercício físico no frio são: o hipotálamo começa a perder sua capacidade de termorregulação, efeitos no nodo sinoatrial como diminuição da FC e do débito cardíaco. Por fim, também pode ocorrer um fenômeno chamado geladura, que é a necrose de tecido cutâneo por redução do fluxo sanguíneo e carência de oxigênio. ACLIMATAÇÃO AO FRIO Primeiro, a aclimatação ao frio leva a uma redução do limiar térmico para ativação da termogênese por tremor muscular, ou seja, as pessoas aclimatadas ao frio começam a apresentar tremor muscular em um nível de temperatura cutânea menor em comparação com as pessoas não aclimatadas. Os indivíduos aclimatados ao frio também aumentam a capacidade da termogênese sem tremor mantendo a produção de calor com menor tremor muscular. Nesses indivíduos também ocorre indução da expressão da enzima desacopladara de mitocôndria UCP-1 e aumenta a secreção de epinefrina, que ativa a produção metabólica de calor. Um outro ajuste fisiológico que ocorre em razão da aclimatação ao frio é que os indivíduos aclimatados mantêm maior temperatura média das mãos e dos pés durante a exposição ao frio em comparação com as pessoas não aclimatadas. A aclimatação ao frio facilita a ocorrência da vasodilatação periférica, favorecendo o fluxo sanguíneo (e o fluxo de calor) para as mãos e os pés, o que impede a isquemia em ambientes extremos. REFERÊNCIA Cristina, PT. Fisiologia do Exercício. Grupo GEN, 2013. 978- 85-277-2307-7. 14 O músculo esquelético contém um grupo heterogêneo de fibras musculares que têm propriedades contrateis e metabólicas diferentes. A distribuição percentual do tipo de fibra difere muito entre os indivíduos. Essa distribuição é determinada essencialmente pelo código genético, embora possa ocorrer alguma modificação com modos específicos de treinamento. Fibras do tipo I As fibras do tipo I possuem fibras de contração lenta, vermelhas, com maior quantidade de mioglobinas, mitocôndrias e com características adaptadas para exercícios aeróbicos. Elas utilizam o oxigênio como principal fonte de energia e têm resistência prolongada para contrações suaves, permitindo a manutenção da postura. ✓ Sistema de energia utilizado: aeróbio; ✓ São mais apropriadas para exercícios de longa duração; ✓ São mais resistentes a fadiga. Fibras do tipo II As fibras do tipo II possuem fibras de contração mais rápida, que são adaptadas a exercícios de potência. Elas são divididas em tipo IIA e tipo IIB. A fibra do tipo IIA exibe alta velocidade de encurtamento e capacidade moderada para transferência de energia das fontes aeróbias e anaeróbias. Já ́ a fibra IIB apresenta maior potencial anaeróbio e velocidade de encurtamento mais rápida. Elas produzem ATP por meio do sistema anaeróbio, isso contribui para a geração rápida de energia e contrações rápidas dessa fibra. Essas fibras podem também ser denominadas fibras brancas, uma vez que, comparadas as fibras de contração lenta, têm quantidade menor de mioglobina. ✓ Essas fibras são utilizadas em esportes que necessitam de mudanças de ritmos como basquete, futebol ou corridas de curtas distâncias; ✓ Fadigam mais rápido; ✓ Capacidade glicolítica (utiliza a fosfocreatina e glicose). 15 RESISTÊNCIA ✓ O treinamento de resistência, para aumentar VO2, também resulta no aumento de enzimas oxidativas, gerando aumento no tamanho e n° de mitocôndrias. ✓ A capacidade oxidativa aumenta em todos os tipos de fibras ✓ Aumento da atividade anabólica: síntese de proteínas aumentada ✓ Alterações mínimas nas enzimas glicolíticas ✓ Aumento dos substratos armazenados ✓ Aumento do glicogênio muscular em até 2 vezes ✓ Aumento da liberação de oxigênio para o músculo ✓ Fibras I e IIA tornam-se similares pós-treinamento ✓ Fibras II aumentam a capacidade oxidativa ✓ Fibras IIB tornam-se histologicamente semelhantes ao tipo IIA FORÇA ✓ Hipertrofia das fibras ✓ A hipertrofia pode diminuir a atividade enzimática da mitocôndria por diminuir a massa mitocôndria ✓ Pequeno ou nenhum aumento das atividades enzimáticas glicolíticas e oxidativas no treinamento de força, em contração isotônica. ✓ Aumento no número de fibras (hiperplasia) ✓ Aumento na área de secção transversal das fibras musculares de contração rápida VELOCIDADE ✓ Aumento do n° e tamanho das mitocôndrias ✓ Aumenta a capacidade oxidativa nas fibras do tipo II ✓ Aumenta a atividade glicolítica nas fibras do tipo I ✓ Pequeno ou nenhum aumento na capacidade glicolítica das fibras do tipo II A quantidade de fibras musculares inervadas por um único neurônio depende muito do tipo de movimento que aquela região realiza. Na mão, por exemplo, que é um membro que precisa de movimentos precisos, um neurônio motor controla cerca de 300 fibras. Já nos músculos que precisam mais de força, como no gastrocnêmico, chega a ser um neurônio para 3.000 fibras. Para a realização de movimentos precisos e coordenados, necessitamos de um número maior de unidades motoras pequenas. Ao contrário, quando necessitamos de movimento de força, um número maior de grandes unidades motoras deve ser ativado. Os neurônios motores pequenos estão relacionados com unidades motoras de contração lenta ou unidades motoras pequenas que contém fibras muscularesde baixa velocidade (tipo I), menor quantidade de fibras musculares e alta resistência à fadiga Por sua vez, os neurônios motores grandes fazem parte das chamadas unidades motoras de contração rápida ou unidades motoras grandes, com fibras musculares de alta velocidade (tipo IIb), maior quantidade de fibras musculares e pouco resistentes a ̀ fadiga. 16 A contração muscular depende da integridade do SNC, do nervo motor, da junção neuromuscular, dos mecanismos contráteis e do metabolismo energético. A deficiência de um desses sistemas pode levar ao estado de fadiga. A fadiga ocorre por trabalho ou exercício físico em exaustão e com isso o músculo fica incapaz de sustentar a força máxima de contração, mesmo na presença de estímulos. Ocorre sensação geral de cansaço acompanhado de decréscimo no desempenho muscular, além de incapacidade em manter uma produção de potência esperada. ✓ A fadiga tem como função proteger o músculo de lesões. A fadiga experimentada por um indivíduo durante o exercício físico resulta de uma interação complexa entre fatores centrais e periféricos. alterações metabólicas no próprio músculo e danos musculares. No início e durante os exercícios de longa duração, predomina a fadiga central, mas após o exercício entram em ação os fatores periféricos da fadiga, que envolvem alterações estruturais e metabólicas do músculo, como a depleção de glicogênio. A fadiga central também envolve alterações nas concentrações de neurotransmissores como a serotonina, dopamina e norepinefrina, provocadas por modificações metabólicas durante o exercício. O exercício aumenta a concentração de triptofano no cérebro, que predispõe a maior síntese e liberação de serotonina. Uma vez que a serotonina está relacionada com sono e relaxamento, o aumento do seu conteúdo pode provocar fadiga central, causando letargia e redução no recrutamento das unidades motoras. ✓ Redução na liberação ou síntese de ACh; ✓ Hiperatividade da enzima Acetilcolinesterase; ✓ Inibição da atividade da Colina-Acetiltransferase; ✓ Aumento do limiar de excitabilidade da membrana da fibra muscular; ✓ Presença de substância que competem cm ACh pelos receptores da membrana da fibra muscular; ✓ Efluxo de potássio do espaço intracelular da fibra (menor potencial de membrana). Depleção de fosfocreatina (PCr): a fadiga provocada por repetidas contrações musculares máximas coincide com o declínio dos estoques de fosfocreatina. FADIGA Central Periférica - Envolve o SN - Exercícios de longa duração - Associada a fatores psicológicos como diminuição da motivação, falta de atenção nas tarefas e percepção de esforço e dor aumentadas. - Ocorre na junção neuromuscular - Exercícios mais intensos de curta duração 17 Depleção de glicogênio muscular: No gráfico superior, no minuto 0, o músculo gastrocnêmio tem alta concentração de glicogênio. Após 3h de exercício (exercício moderado), essa concentração cai. Ao observar o gráfico inferior, é perceptível que, a medida que o tempo foi passando, mais intenso foi ficando o exercício para o indivíduo. O gráfico mostra o percentual total de glicogênio usado e o tipo de fibra muscular. Pensando na intensidade do exercício (% VO2máx), no exercício intenso (um pouco a frente dos 70), pode-se perceber que fibras rápidas e fibras lentas estão trabalhando juntas. Enquanto, em intensidades menores, as fibras lentas usam mais glicogênio e as fibras rápidas usam menos. Porém, à medida que vai aumentando a intensidade, aumenta também a participação das fibras brancas. Essas fibras são predominantemente glicolíticas e usam a glicose, produzindo CO2 e lactato (predominância anaeróbia e acidose em exercícios de alta intensidade). A participação de fibras oxidativas em caminhadas simples, é maior. Por outro lado, a participação de fibras glicolíticas em um indivíduo correndo é maior. Exercícios em que predominam a glicólise anaeróbia: São os exercícios de elevada intensidade (corrida contra o relógio, sprints, corrida de 100m), há uma alteração muito intensa no pH do músculo e no interstício. No gráfico é possível perceber que a recuperação completa ocorreu aproximadamente 30min depois do exercício praticado. É o estado prolongado de fadiga em atletas causado primariamente pelo excessivo treinamento e caracterizado pela falência da performance. Síndrome do Overtraining: é uma condição de fadiga resultando em baixa performance, frequentemente associados a sintomas físicos e psicológicos dos quais ocorre em consequência de um duro e forte treinamento no período competitivo. Para evitar que o atleta entre em overtraining no estado de aquisição e no estado de competição, vários mecanismos são utilizados (termoterapia, mecanoterapia, massoterapia, psicoterapia, etc.). A síndrome de overtraining pode ser revertida por: redução da intensidade do treinamento, privação do treinamento e melhora no padrão alimentar. Sintomas Simpáticos: ✓ Aumento da FC em repouso ✓ Aumento da PA ✓ Perda de apetite 18 ✓ Distúrbio do sono ✓ Instabilidade emocional ✓ Diminuição do peso corporal Sintomas Parassimpáticos: ✓ Fadiga precoce ✓ Diminuição da FC repouso ✓ Diminuição da PA ✓ Aumento da FC de recuperação após exercício É possível observar que, dias repetidos de treino, levam a mudanças no perfil de alguns hormônios. Esses hormônios estão associados à regulação imunológica, entre outros mecanismos do organismo. A testosterona, por exemplo, é importante na recuperação dos tecidos lesados. O cortisol tem fama de estar relacionado ao estresse, porém é o nosso comportamento que leva a um aumento não necessário desse hormônio. Ele inibe o sistema imunológico, então quanto maior a sua concentração, maior a inibição de algumas respostas imunológicas. O 1° gráfico está mostrando o percentual de mudança na concentração desses hormônios de acordo com os dias de treino do indivíduo. É possível observar que os níveis de testosterona foram reduzindo com o passar do tempo, enquanto os níveis de cortisol aumentaram. Essa relação é utilizada para definir se o organismo está catabolizando ou anabolizando. O aumento do cortisol (estresse) promove a degradação de substâncias (catabolismo), enquanto a testosterona favorece a construção/reparo dos tecidos (anabolismo). O 2° gráfico mostra que, o sujeito em overtraining tem um sistema imunológico pior do que aquele indivíduo que é sedentário. A queda no sistema imunológico de quem está em overtraining é maior e pode ser explicada pela elevação do cortisol. O destreinamento ocorre quando a pessoa treina e, posteriormente, para de fazer aquele exercício. Quando o treinamento físico cessa, os sistemas corporais reajustam-se em acordo com o estímulo fisiológico diminuído e muitas adaptações que foram induzidas pelo treinamento revertem-se em extensão variável. O destreinamento pode ocorrer em um grupo muscular, em um segmento corporal ou em todo o corpo. No destreinamento, o indivíduo reduz a necessidade de consumo de O2, o coração não é demandado como antes e o volume sistólico reduz. O débito cardíaco também reduz porque o indivíduo não tem necessidade de fluxo sanguíneo basal igual quando estava em treinamento. Com 3 semanas já reduz o que precisava e, após esse período, se mantém. Isso nos leva a pensar que o indivíduo não está gastando tanta energia. A FC vai compensar a redução do volume sanguíneo, fazendo uma compensação. Com o passar dos dias de destreinamento, as enzimas relacionadas ao metabolismo oxidativo reduzem a atividade e, potencialmente, as enzimas relacionadas ao metabolismo glicolítico aumentama atividade. 19
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