Aula 3 - Bioenergética real (1)

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Saúde do 
Atleta
Bioenergética 
Profª M. Eugênia Rossetti Borges
Objetivos da Aula
•Compreender os sistemas energéticos
•Relacionar metabolismo e desempenho 
atlético
•Aplicar conceitos na fisioterapia do 
esporte
Importância da 
Bioenergética
• Energia essencial para 
contração muscular
• Base fisiológica da 
performance
• Orienta prescrição de 
exercícios na reabilitação
•De onde vem a energia para o 
movimento humano?
•A energia vem do ATP, mas precisamos 
entender como ele é produzido.
O que é energia no corpo humano?
• Energia química → energia mecânica
• Termodinâmica aplicada ao movimento
ATP
MO
VI
MEN
TO
ATP – A moeda energética
• Adenina + Ribose + 
3 fosfatos 
• Quebra de ligação 
→ energia imediata
Estrutura do ATP
• Adenina → uma base nitrogenada.
• Ribose → um açúcar de 5 carbonos.
• 3 grupos fosfato (P–P–P) → ligados em sequência.
 Juntos formam o ATP = Adenina + Ribose + 3 Fosfatos.
Quebra de ligação → energia imediata
• As ligações entre os fosfatos são chamadas de ligações de alta 
energia.
• Quando uma dessas ligações é quebrada (normalmente a última), 
libera-se energia:
• ATP→ADP+Pi+EnergiaATP → ADP + Pi + EnergiaATP→ADP+Pi+Energia 
Essa energia é usada imediatamente para:
• Contração muscular 💪
• Transporte ativo de íons
• Síntese de moléculas dentro da célula
Estoques de 
ATP no músculo
•Apenas 2–3s de 
esforço máximo
•Exemplo: levantar 
peso muito rápido
Estoque limitado
• Cada músculo tem um 
estoque muito pequeno de 
ATP.
• Esse estoque é suficiente 
apenas para 2 a 3 
segundos de esforço 
máximo, ou seja, você só 
consegue fazer uma ação 
explosiva por alguns 
segundos usando apenas ATP 
armazenado.
Exemplos
• Levantar um peso muito rápido (como em supino ou levantamento 
olímpico)
• Dar um sprint inicial em corrida
• Saltar explosivamente
Após esses 2–3 segundos, o músculo precisa produzir mais ATP 
usando outras fontes, como:
• Fosfocreatina (PCr) → ação rápida (~10 segundos)
• Glicólise anaeróbia → ação média (~1 minuto)
• Respiração aeróbia → ação prolongada
Ressíntese de ATP
•Necessidade constante de 
regenerar ATP
• Feito por diferentes 
sistemas
• O ATP não pode ser armazenado em grandes 
quantidades no músculo, então é preciso regenerá-lo 
constantemente para manter a contração muscular. 
• Essa regeneração acontece por diferentes sistemas 
energéticos, que entram em ação dependendo da 
duração e intensidade do esforço.
Sistema ATP-CP (fosfagênio)
• Como funciona: A fosfocreatina (PCr) doa um fosfato para 
o ADP, formando ATP.
• Duração: muito rápida, 2–10 segundos
• Exemplos: levantar peso explosivamente, sprint curto
Sistema anaeróbio glicolítico
•Como funciona: Quebra da glicose em ausência 
de oxigênio, formando ATP e lactato.
•Duração: média, ~30–60 segundos
•Exemplos: corrida rápida de 400 m, série intensa 
de exercícios
Sistema aeróbio
• Como funciona: Quebra completa de carboidratos e 
gorduras na presença de oxigênio, gerando ATP de forma 
mais lenta, porém sustentável.
• Duração: prolongada, minutos a horas
• Exemplos: corrida de longa distância, natação contínua
Aplicações no 
esporte
• Sprints, saltos, 
halterofilismo
• Fisioterapia: teste de força 
explosiva, treino de 
potência
Em qual esporte o sistema ATP-PCr é mais 
importante: maratona ou 100m rasos?
O sistema ATP-PCr (fosfagênio) é mais importante na corrida de 100 
metros rasos, pois é um sistema anaeróbico que fornece energia 
rápida para atividades de alta intensidade e curta duração. Na 
maratona, o sistema aeróbico (que utiliza oxigênio) é predominante, 
pois a corrida de longa distância exige resistência e não picos de 
energia explosiva.
Glicólise 
Anaeróbia
 Teoria
• Glicose → piruvato → lactato (sem 
O₂)
• Produz 2 ATP por molécula
Produção 
de Lactato
Lactato não é 
vilão → usado 
como energia no 
fígado e coração
• Problema é 
acúmulo de H⁺ 
→ fadiga
Lactato não é vilão
•Durante exercícios intensos, a glicólise anaeróbia 
gera lactato + H⁺.
•O lactato em si não causa fadiga, ele é na 
verdade uma fonte de energia:
• Pode ser transportado para o fígado → convertido em 
glicose (Ciclo de Cori)
• Pode ser usado diretamente pelo coração e músculos 
como combustível
O verdadeiro “vilão”: H⁺
•A quebra da glicose anaeróbia libera íons 
hidrogênio (H )⁺ .
•O acúmulo de H⁺ no músculo causa:
•Diminuição do pH muscular (acidose)
• Inibição de enzimas de contração muscular
• Fadiga e sensação de queimação
Resumo prático:
•Lactato = combustível
•H⁺ = responsável pela fadiga durante 
esforços intensos
Aplicações clínicas/esportivas
•Corridas de média distância (400–800m)
•Treinos intervalados
•Pacientes em reabilitação pós-imobilização
Metabolismo Aeróbio
 Introdução
•O₂ indispensável
•Maior produção de ATP (36–38 por glicose)
Ciclo de Krebs 
• Função principal:
 Transformar acetil-CoA (derivado de carboidratos, gorduras ou proteínas) em 
energia (ATP indireta), NADH e FADH₂ para a cadeia respiratória.
• Onde acontece:
 Mitocôndria da célula (parte central da produção de energia).
• Passo a passo resumido:
• O acetil-CoA entra no ciclo e se combina com oxaloacetato → forma citrato (daí o 
nome “ciclo do ácido cítrico”).
• Durante o ciclo, o citrato é transformado em diferentes moléculas, liberando:
• 2 CO₂ → eliminado pelo pulmão
• 3 NADH + 1 FADH₂ → transportadores de elétrons para gerar ATP
• 1 GTP/ATP → energia imediata
Resultado final por molécula de acetil-CoA:
• 2 CO₂ / 3 NADH/ 1 FADH₂/ 1 ATP (ou GTP)
Substratos Energéticos
Carboidratos
•Fonte primária em exercícios intensos
•Glicogênio muscular como reserva
Carboidratos e Exercício
• Fonte primária de energia em esforços intensos
• Durante atividades de alta intensidade (corrida rápida, levantamento 
de peso), os carboidratos são o combustível mais eficiente, porque 
podem ser rapidamente quebrados em glicose e transformados em 
ATP.
• Glicogênio muscular: a reserva local
• Nos músculos, a glicose é armazenada como glicogênio, uma forma 
de “estoque de energia”.
• Esse glicogênio é usado rapidamente durante o exercício para 
gerar ATP via glicólise (anaeróbia ou aeróbia, dependendo da 
intensidade).
Lipídios
•Fonte em exercícios prolongados e leves
•Requer oxigênio e é mais lento
Lipídios e Exercício
Fonte de energia para esforços prolongados e leves
• Durante atividades de baixa a média intensidade (caminhada, 
corrida leve, ciclismo), os lipídios (gorduras) são a principal fonte de 
energia.
• Requer oxigênio
• A queima de gordura acontece principalmente via metabolismo 
aeróbio, ou seja, precisa de oxigênio para gerar ATP.
• Produção de energia mais lenta
• Comparado aos carboidratos, a gordura demora mais para ser 
transformada em ATP, mas fornece muita energia para esforços 
longos.
Proteínas
•Uso limitado (5–10%)
•Aumenta em jejum ou exercício extenuante
Proteínas e Exercício
• Uso limitado como energia
• As proteínas não são a fonte principal de energia, normalmente fornecem 
apenas 5–10% do ATP durante o exercício.
• Quando o uso aumenta
• Em situações de jejum prolongado ou exercício muito extenuante, o corpo pode 
quebrar aminoácidos para gerar energia.
• Isso ocorre porque glicogênio e gordura podem não ser suficientes para manter 
a produção de ATP.
• Resumo prático:
• Proteínas = último recurso
• Principal função = construção e reparo muscular, não energia
Modulação do metabolismo
 Influência do treinamento
•Mais mitocôndrias
•Maior uso de gordura → economia de glicogênio
Mais mitocôndrias
• O treinamento, principalmente o aeróbico (corrida, ciclismo, 
natação...), estimula a chamada biogênese mitocondrial 
(criação de novas mitocôndrias nas fibras musculares).
• Com mais mitocôndrias, o músculo consegue:
• Usar oxigênio de forma mais eficiente.
• Produzir mais ATP via metabolismo aeróbico.
• Sustentar esforços prolongados com menos fadiga.
Maior uso de gordura → economia de 
glicogênio
• Um músculo treinado consegue ativarmais rapidamente as vias 
de oxidação de gordura.
• Isso significa que, durante o exercício:
• Mais ácidos graxos são usados como combustível.
• Menos glicogênio muscular é consumido nos mesmos níveis de intensidade.
• Esse fenômeno é chamado de “glycogen sparing effect” (efeito 
poupador de glicogênio).
• Resultado: o atleta demora mais para esgotar os estoques de 
glicogênio → consegue treinar/competir por mais tempo antes da 
fadiga.
Influência da nutrição
•Dieta rica em carboidratos → maior 
glicogênio
•Dieta low carb → maior uso de lipídios
Fadiga e metabolismo
•Depleção de glicogênio
•Acúmulo de H⁺ e Pi (Fosfato 
Inorgânico)
Depleção de glicogênio
• O glicogênio é a principal reserva de carboidrato no músculo.
• Durante exercícios moderados a intensos, ele é a fonte prioritária para a 
ressíntese de ATP.
• Quando os estoques se esgotam:
• Diminui a velocidade da glicólise (produção de energia a partir da 
glicose).
• A taxa de produção de ATP cai → o músculo não consegue manter a 
mesma potência.
• O atleta sente a famosa “quebra” ou “muro” (no endurance, por 
exemplo).
 Em resumo: Sem glicogênio, a produção de energia fica mais lenta, e o 
desempenho cai.
Acúmulo de H e Pi (fosfato inorgânico)⁺
• Durante o exercício intenso, a glicólise rápida gera muito piruvato, que se 
transforma em lactato e libera íons H⁺.
• Esses H⁺ acidificam o meio (queda do pH):
• Prejudicam a contração muscular.
• Afetam enzimas envolvidas na produção de energia.
• Diminuem a sensibilidade do cálcio na fibra muscular → contração mais fraca.
• Já o fosfato inorgânico (Pi) vem da quebra rápida da fosfocreatina (PCr) e do ATP.
• O excesso de Pi se acumula dentro da célula.
• Ele pode se ligar ao cálcio no retículo sarcoplasmático, reduzindo a liberação de 
Ca²⁺.
• Resultado: menos cálcio disponível para ativar a contração muscular.
Em resumo: H⁺ e Pi interferem no ambiente celular e no mecanismo de 
contração, contribuindo para a fadiga.
Recuperação
•Ressíntese de glicogênio → depende de 
carboidratos
•Reposição de fosfocreatina → 2–3min de 
descanso
Ressíntese de glicogênio → depende de 
carboidratos
• Durante o exercício, o músculo usa muito glicogênio (a reserva de carboidrato).
• Depois que ele é gasto, precisa ser reposto.
• Essa reposição só acontece se a pessoa ingerir carboidratos na dieta (pão, arroz, 
massas, frutas, bebidas esportivas etc.).
• O processo é relativamente lento:
• Nas primeiras horas pós-exercício a reposição é mais rápida (janela 
metabólica).
• Mas para recuperar totalmente os estoques, podem ser necessárias 24 a 48 
horas, dependendo da intensidade e da quantidade de carboidrato consumido.
• Por isso, em treinos ou competições próximas, a alimentação rica em 
carboidratos é essencial.
Aplicações Clínicas na Fisioterapia do 
Atleta
Aplicações gerais
• Base para prescrição segura de exercícios
• Importância na reabilitação esportiva
Conclusão
• Sistemas energéticos → integrados
• Fisioterapia esportiva depende do entendimento da 
bioenergética
• Base para desempenho e recuperação
	Saúde do Atleta
	Objetivos da Aula
	Importância da Bioenergética
	Slide 4
	O que é energia no corpo humano?
	ATP – A moeda energética
	Estrutura do ATP
	Quebra de ligação → energia imediata
	Estoques de ATP no músculo
	Slide 10
	Exemplos
	Ressíntese de ATP
	Slide 13
	Sistema ATP-CP (fosfagênio)
	Sistema anaeróbio glicolítico
	Sistema aeróbio
	Slide 17
	Aplicações no esporte
	Slide 19
	Glicólise Anaeróbia
	Produção de Lactato
	Lactato não é vilão
	O verdadeiro “vilão”: H⁺
	Resumo prático:
	Aplicações clínicas/esportivas
	Metabolismo Aeróbio
	Ciclo de Krebs
	Slide 28
	Substratos Energéticos
	Carboidratos e Exercício
	Slide 31
	Lipídios e Exercício
	Slide 33
	Proteínas e Exercício
	Slide 35
	Slide 36
	Modulação do metabolismo
	Mais mitocôndrias
	Maior uso de gordura → economia de glicogênio
	Influência da nutrição
	Fadiga e metabolismo
	Depleção de glicogênio
	Acúmulo de H⁺ e Pi (fosfato inorgânico)
	Recuperação
	Ressíntese de glicogênio → depende de carboidratos
	Aplicações Clínicas na Fisioterapia do Atleta
	Conclusão