Aula 2 - Fisiologia do exercício e do crescimento muscular

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19/02/2021
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Conceitos Básicos da Fisiologia do Exercício
Universidade Católica de Brasília
Curso de Nutrição
Nutrição Aplicada ao Exercício Físico
Aula por: Prof. MSc. Guilherme Falcão Mendes
Créditos: Prof. Dr. Caio Reis 
SISTEMA MUSCULAR
Função primária do músculo:
▪ Transformar energia química em energia mecânica.
Tipos de tecido muscular:
▪ Esquelético: Responsável por mover ossos, é estriado e controlados
voluntariamente.
▪ Cardíaco: É estriado, involuntário e com autoritimicidade (batimento).
▪ Liso: É liso, presente em estruturas ocas e é involuntário.
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SISTEMA MUSCULAR
Funções do tecido muscular:
▪ Produção de movimentos corporais;
▪ Estabilização das posições corporais (músculos posturais);
▪ Regulação do volume dos órgãos (ex.: coração, diafragma);
▪ Movimento de substâncias dentro do corpo (ex.: intestino);
▪ Produção de calor (controle da temperatura).
ESTRUTURA ANATÔMICA E FISIOLÓGICA
Fáscias: Tecido conjuntivo com o objetivo de revestir e proteger o tecido
muscular.
▪ Fáscia superficial: Subcutânea, separar músculo e pele, composta por tecido
conjuntivo fibroso e tecido adiposo. Protege o músculo de traumas físicos e
reduz perda de calor.
▪ Fáscia profunda: Reveste a parte interna da parede, mantém junto os
músculos com funções semelhantes.
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ESTRUTURA ANATÔMICA E FISIOLÓGICA
Epimísio: camada externa, todo o músculo.
Perimísio: circunda grupos de fibras, separando em feixes / fascículos.
Endomísio: interior de cada fascículo, envolve cada célula.
▪ Sarcolema: membrana fina e elástica que envolve a superfície de cada 
fibra. 
▪ Reticulo sarcoplasmático: garante a integridade estrutural da célula. 
▪ Túbulos transversos: permitem que o potencial de ação se propague 
mais rapidamente. 
▪ Sarcoplasma: contém mitocôndrias, enzimas, partículas de glicogênio e 
de gordura, organelas especializadas e núcleos que contém genes. 
▪ Miofibrilas: unidade contrátil do músculo e são compostas de 
miofilamentos principalmente de actina, miosina, troponina, tropomiosina
e titina.
ESTRUTURA ANATÔMICA E FISIOLÓGICA
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ESTRUTURA ANATÔMICA E FISIOLÓGICA
CÉLULAS MUSCULARES - FIBRA
Mioblastos: Células embrionárias miogênicas que formam células musculares.
Ao se tornar uma célula adulta ela perde a capacidade de realizar mitose.
Células satélites:
▪ Estão localizadas na periferia das fibras musculares multinucleadas maduras.
▪ São células não diferenciadas de um só núcleo.
▪ Possuem grande capacidade mitogênica, o que contribui para o crescimento muscular,
manutenção e reparo de fibras danificadas.
▪ Permanece em um estado de repouso até ser ativada por estímulos externos.
Hipertrofia X Hiperplasia
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Hipertrofia
Hiperplasia
Resposta muscular ao treinamento
HIPERTROFIA x HIPERPLASIA
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Sarcoplasma: Citoplasma da
fibra muscular (glicogênio,
mioglobina, creatina, etc)
Mitocôndrias: Respiração
celular. Estão próximas às
proteínas musculares que
usam ATP para contração
Sarcolema: É a membrana
plasmática, tem
permeabilidade seletiva
Túbulos T: Inervação
do sarcolema
Retículo sarcoplasmático:
Envolvem cada miofibrila,
armazena íons de cálcio
(contração muscular)
▪ Miofibrilas: Elementos contráteis, geram contração. São formados por 3 
tipos de proteínas:
1. Proteínas contráteis: Geram força para a contração.
2. Proteínas reguladoras: Ajudam a ligar e desligar o processo contrátil.
3. Proteínas estruturais: Mantém os filamentos grossos e finos alinhados e 
dão elasticidade e extensibilidade às miofibrilas.
▪ Sarcômeros: Cada miofibrila é dividida por vários sarcômeros.
CÉLULAS MUSCULARES - FIBRA
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CÉLULAS MUSCULARES - FIBRA
Características moleculares dos filamentos
Filamento de miosina
Molécula de miosina
Filamento de actina
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Ação do cálcio – Interação “actina-miosina”
Resumindo...
Repouso
ATP-pontes cruzadas descarregadas estendidas
Actina e miosina separadas
Ca++ armazenado no retículo endoplasmático
Excitação – acoplagem
Geração de impulso nervoso
Liberação de Ca++ pelas vesículas
Saturação de troponina por Ca++ e ativação da actina
ATP – ponte cruzada carregada
Actina e miosina acopladasactomiosina
Contração ATP ADP + Pi + energia
A energia ativa as pontes cruzadas
O músculo se encurta – actina desliza sobre a miosina
Desenvolvimento de força
Restauração Ressíntese de ATP
Dissociação da actinamiosina – actina + miosina
Reciclagem de actina e miosina
Relaxamento Cessa impulso nervoso
Ca++ removido pela bomba de cálcio
Retorno ao estado de repouso
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NEURÔNIO MOTOR
▪ UNIDADE MOTORA: Um neurônio motor mais todas as fibras musculares
estimuladas.
▪ Média: 1NM / 150 fibras.
▪ Músculo da Laringe (produção da voz): 1NM / 2 ou 3 fibras.
▪ Músculos do globo ocular: 1NM / 10 a 20 fibras.
▪ Bíceps braquial e Gastroquinêmios: 1NM / 2.000 a 3.000 fibras.
Pouca fibra: Precisão // Muita fibra: Potência
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▪ Tipo I (contração lenta)
▪ Mitocôndrias numerosas e grandes; muita mioglobina; 
fadiga difícil.
▪ Tipo II (contração rápida): IIa ; IIb ; IIc (1%): Fadiga fácil.
▪ 3 vezes mais liberação de cálcio e de potenciais de 
ação; 3 a 5 vezes mais tensão e contração; rica em 
enzimas glicolíticas.
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
DEFINIDAS 
GENETICAMENTE
▪ IIa - Bom nível de enzima fosfofrutocinase (glicólise) e succinato
desidrogenase (ciclo de krebs).
▪ Fibras rápidas oxidativa-glicolíticas.
▪ Com capacidade Aeróbica.
▪ IIb – Maior nível de creatinocinase (CK): Sistema ATP-CP.
▪ Fibras rápidas glicolíticas.
▪ Alta capacidade Anaeróbica.
▪ Fadiga mais rápido.
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
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TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
▪ As fibras de contração rápida, ou fibras do tipo II:
oMenor densidade mitocondrial;
oMenor quantidade de enzimas do metabolismo aeróbio;
oMenor resistência à fadiga;
o Baixo conteúdo de mioglobina (proteína que carreia O2);
oMaior conteúdo de glicogênio muscular;
oMaior número de enzimas do metabolismo anaeróbio;
oMaior capacidade de geração de força;
oMaior capacidade contrátil.
Maior Força e Intensidade
Maior potencial hipertrófico
Fibra Função
I Contração lenta
Baixa tensão
Resistente à fadiga
Oxidativa
II a Contração rápida
Força moderada
Resistente à fadiga
Glicolítica lenta
II b Contração muito rápida
Muita força
Alta fatigabilidade
Glicolítica rápida
TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
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CONTRAÇÃO MUSCULAR
ISOMÉTRICA ISOTÔNICA
Concêntrica Excêntrica
CONTRAÇÃO
▪ Isométrica (Estática)
▪ Tensão sem qualquer mudança em seu comprimento
▪ Iso = constante, métrico = comprimento
▪ Alongamento dos Elementos Elásticos
▪ Isotônica Concêntrica (Dinâmica)
▪ Músculo encurta durante a contração
▪ Tônica = tensão, Iso = constante, ou seja, produz o mesmo grau de tensão durante
o encurtamento
▪ Força interna gerada pelo músculo é maior que a força externa
▪ Isotônica Excêntrica (Dinâmica)
▪ Alongamento de um músculo = tensão ativa
▪ Força interna gerada pelo músculo é menor que a força externa
CONTRAÇÃO MUSCULAR
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Capacidades
Físicas
Velocidade
Força
Equilíbrio
Coordenação
RitmoAgilidade
Resistência
Flexibilidade
Descontração
CAPACIDADES FÍSICAS
PERIODIZAÇÃO 
▪ “três séries de oito repetições serve para ‘crescer’ (3 séries x 8 repetições)”
▪ “três séries de 15 repetições serve para definição muscular (3 séries x 15 repetições)”
A quantidade de trabalho realizado é um dos fatores
importantes para indução do ganho de massa muscular
3 séries de 8 repetições: 3 x 8 x 50kg = 1200N
3 séries de 15 repetições: 3 x 15 x 35kg = 1575N
O estresse muscular é maior quando
aumentamos as repetições e por
consequência reduzimos a carga
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 Artigo de revisão que destaca a importância do “pump”, estado de edema localizado, que acontece
quando terminamos uma série de exercícios intensos de maneira mais lenta(aumenta o tempo de tensão
e por consequência do trabalho).
 O fluxo sanguíneo aumentado na região parece ter relação com chegada de mais nutrientes até a fibra
muscular, além de estimular a secreção de hormônios anabólicos como testosterona e GH, além de
estimular a via mTOR de maneira mais eficiente.
Strength & Conditioning Journal; December 23, 2013
Técnicas que prolongam o tempo de tensão e aumentam o trabalho muscular: 
drop-sets, sets de pré-exaustão, intervalos curtos entre as séries, etc...
CRESCIMENTO MUSCULAR
▪ Turnover: Equilíbrio entre síntese e degradação dos tecidos.
▪ O crescimento muscular é dependente de:
1. Síntese proteica;
2. Substrato energético;
3. Regulação (hormônios, dieta, etc).
▪ Hipertrofia: Treinamento de força = ↑ Atividade das células satélites = ↑
expressão do gene que codifica o IGF-1, o qual induz a hipertrofia.
▪ Treinamento = Adaptações celulares com alterações nas características
estruturais do músculo esquelético e outros tecidos.
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CRESCIMENTO MUSCULAR
▪ Exercício resistido: ↑ taxa de síntese muscular = Balanço proteico muscular
positivo (hipertrofia muscular)
▪ A alimentação é estímulo para tornar o BP +
▪ A síntese proteica muscular pode permanecer alta por até 48h após o
exercício
O crescimento muscular ocorre após semanas / meses de treinamento de força,
como consequência dos aumentos crônicos e transitórios da síntese proteica
durante o período de recuperação entre sessões consecutivas de treino.
CRESCIMENTO MUSCULAR E SÍNTESE PROTEICA
INSULINA:
Hormônio anabólico importante
para a internalizar a glicose
para os tecidos insulino-
dependentes e mediar uma
proteína envolvida na
sinalização da síntese proteica
chamada mTOR (mammalian
target of rapamycin)
LEUCINA:
AA capaz de sinalizar a mesma
via de síntese proteica,
independentemente de insulina.
A combinação de estímulo
adequado (exercício físico) e aa’s
e/ou PTN’s, pode promover a
síntese proteica muscular mesmo
na ausência do uso de CHO.
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INGESTÃO ALIMENTAR PÓS-TREINO
▪ Crescimento muscular = Treinos de força + Ingestão alimentar
▪ CHO: Ressíntese de glicogênio muscular e estimula ao crescimento
muscular (↓degradação muscular e ↑síntese proteica)
▪ Estímulo para o crescimento muscular: CHO (↑ insulina) + PTN
(↑disponibilidade de aa’s)
▪ Hidratação
▪ CHO alto IG (1g/kg)
▪ PTN (0,3g/kg)
Proteína no Pós-treino?
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 É bem estabelecido que a suplementação de proteína após o exercício de resistência promove o
aumento da síntese de proteína muscular em comparação ao exercício sozinho ou exercício com a ingestão
suplementar de carboidratos.
 Não se sabe se a combinação de carboidratos com a proteína produz uma resposta anabólica maior do que a
proteína sozinha.
 Recomendações recentes: a composição do suplemento pós-exercício ideal seria a combinação de uma
fonte de PTN com um CHO de elevado IG. Baseado na hipótese de que a insulina promove a síntese protéica,
maximizando assim a secreção de insulina iria potencializar ao máximo esta ação.
 Ainda é controverso se elevar o nível de insulina, dentro da faixa fisiológica, tem algum efeito para estimular
ainda mais a síntese protéica muscular.
Carbo + Proteína no Pós-treino?
Aeróbico em Jejum Emagrece?
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ESTUDO DIRIGIDO
O Tour de France é uma corrida de bicicleta
de estrada anual realizada julho em 23 dias ou
mais. Foi fundada em 1903, a volta é a mais
conhecida e prestigiada do ciclismo.
A corrida normalmente cobre
aproximadamente 3.500 km, passando por França e
países vizinhos como a Bélgica.
A corrida é dividida em fases de um dia
inteiro, chamada de etapa. Os tempos finais
individuais para cada etapa são somados para
determinar o vencedor geral no final da corrida.
ESTUDO DIRIGIDO
No futebol o tempo de jogo são dividido em 2, com 45 minutos cada. A intensidade depende da
posição do jogador, função que desempenha e a circunstância. Olha o contra ataque do jogador Robben
da Holanda. Só para ter noção Usain Bolt já registrou velocidade máxima de 44.7 km/h.
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ESTUDO DIRIGIDO
O lituano Žydrūnas Savickas, é
atualmente o atleta mais vezes campeão
do The World's Strongest Man (WSM).
Tendo como diferencial além da força, a
potência, equilíbrio e alta tolerância ao
esforço máximo.
ESTUDO DIRIGIDO
PERGUNTAS:
1º QUAL TIPO DE FIBRA MUSCULAR MAIS PREDOMINANTE EM CADA
ATLETA NAS MODALIDADES APRESENTADAS?
2º QUAIS VIAS METABÓLICAS MAIS ACIONADAS E QUAL SUBSTRATO
ENERGÉTICO MAIS UTILIZADO POR CADA UMA DESSAS VIAS?
3º COMPREENDENDO A NATUREZA MUSCULAR E METABÓLICA EXIGIDA
EM CADA MODALIDADE, QUAL MELHOR CONDUTA NUTRICIONAL PRÉ,
DURANTE E PÓS EXERCÍCIO?
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