Bioenergética e Macronutrientes na Fisiologia Humana

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23/08/2016
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Fisiologia Humana e do Exercício:
BIOENERGÉTICA
MACRONUTRIENTES
 CARBOIDRATOS
 GORDURAS 
 PROTEÍNAS
• Fonte de Energia (exercícios de alta intensidade)
• Utilizado como glicose e glicogênio muscular
• Em excesso – INTERCONVESÃO dos macronutrientes
• Armazenados como GORDURAS
• Preserva proteína tecidual
• Ativador do catabolismo das Gorduras
• Combustível para o SNC
• Fonte e reserva de energia
• Proteção dos órgãos vitais
• Isolamento térmico
• Carreador de vitaminas e supressor da fome
80 – 90% da necessidade energética do organismo em 
REPOUSO.
A gordura é o macronutriente proporcionalmente mais 
rico em energia
Sua utilização poupa a proteína tecidual
• Suprem entre 30 e 80% da energia para a atividade física:
▫ Estado Nutricional
▫ Aptidão Física
▫ Intensidade e duração do exercício
• Utilização predominante no exercício leve/moderado
• Exercício Aeróbico (capacidade aeróbica):
▫ Glicogênio e Triglicerídeos intramusculares
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CONTRIBUIÇÃO RELATIVA DOS 
SUBSTRATOS ENERGÉTICOS 
DURANTE ESFORÇOS CONTÍNUOS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10 20 30 40 50 60 70 80 90
C
o
n
tr
ib
u
iç
ã
o
 (
%
)
Tempo (min)
Glicogênio AGL
• Estrutural:
▫ Músculos Liso/Esquelético
▫ Tecidos
▫ Hemoglobina/Antígenos
• Metabólico
▫ Hormônios
▫ Transportadores 
• Energético
▫ Não existe reservatório de Proteína
▫ CHO
▫ Adipócitos
Diagnóstico: Temática 1º Bimestre
• Quais são as principais fontes de energia? E em que 
tipo de exercício utilizamos cada uma delas?
• Quais são os principais sistemas de energia? Como 
produzimos energia em cada um deles?
• O que é um ATP? 
• O que define em qual sistema de energia o corpo irá 
utilizar nos exercícios.
REALIZANDO UMA ATIVIDADE DE CORRIDA COMO 
POSSO MODULAR A UTILIZAÇÃO DA GORDURA 
COMO FONTE DE ENERGIA?
EM QUE CONDIÇÕES UTILIZO PROTEÍNA 
(CATABOLISMO) COMO FONTE DE ENERGIA?
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O QUE É MELHOR PARA EMAGRECER 
UM EXERCÍCIO DE ALTA INTENSIDADE E 
CURTA DURAÇÃO OU O INVERSO ?
QUANTO TEMPO DEVO ESPERAR PARA 
RECUPERAR MEU CORPO APÓS O 
ESFORÇO? O QUE PRECISO PARA ESSA 
RECUPERAÇÃO?
QUAIS DESSAS MODALIDADES PODEM 
SER BENEFÍCIADAS PELA INGESTÃO DE 
CREATINA?
Nosso corpo pode armazenar 
todo ATP necessário para 
executar uma atividade 
física????
NÃO, ele precisa ressintetizar 
ATP
Como nosso corpo utiliza essa energia?
Utilização de ATP
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Aeróbio
Anaeróbio
O corpo gera ATP através de três métodos:
1. Sistema ATP-CP
2. Sistema glicolítico
3. Sistema oxidativo
“Depende fundamentalmente da intensidade e 
duração do trabalho” (Oxigênio Suficiente ou não)
0 5s 10s 90s 180s
0
20
40
60
80
100
120
0 5 10 15 30 45 60 90 120 150 180
P
A
R
T
IC
IP
A
Ç
À
O
 (
%
)
TEMPO (seg)
ATP-CP GLICÓLISE AERÓBIO
COMPORTAMENTO DOS
SISTEMAS ENERGÉTICOS 
• Anaeróbio Alático
Sistema do ATP - CP
 Esforços de até 10-15 segundos.
 Ao final deste período a creatina muscular está depletada.
 Creatina só é ressintetizada em repouso.
 Sistema com disponibilidade quase que imediata 
 Inexistência de metabólitos
 Atividades de alta intensidade e curta duração.
Resumo:
Creatina liga-se ao fosfato 
(creatina fosfato) e o transporta 
até a molécula de ADP para que 
o ATP seja ressintetizado.
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ATP
Músculo
REPOUSO
ATP
ATP
ATP
Creatina
Creatina
ATP
Músculo
EXERCÍCIO
ATP
ATP
ATP
ATPase
Creatina
Creatina
ATP
Músculo
EXERCÍCIO
ATP
ATP
ATP
energia
Creatina
Creatina
ATP
Músculo
EXERCÍCIO
ATP
ATP
ATP
energia
energia
energia
energia
Creatina
Creatina
ADP
Músculo
Sem estoques de 
ATPCreatina
ADP
ADP
ADP
Creatina quinase
Creatina
ADP
Músculo
Ressíntese de ATP 
pela PCr
Creatina
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ATP
Músculo
Retroalimentação 
negativa enzimática
Creatina
Creatina quinase
Fontes de creatina???
PERÍODOS DE RECUPERAÇÃO
• ATP - CP
20 a 48 s = 50%
40 a 96 s = 75%
60 a 144 s = 87%
180 a 240 s = 100%
• Anaeróbio láctico
• Transfere a energia de ligações
de glicose para unir o Pi ao ADP
sem a presença de Oxigênio.
• Moléculas importantes: NAD e
FAD
SISTEMA GLICOLÍTICO
Sistema mais complexo que o ATP-CP
Degradação da glicose e do glicogênio
Não produz grandes quantidades de ATP
Sistema ATP-CP + Glicolítico predominam nos minutos
iniciais do exercício de alta intensidade
Glicolise: 2 fases (investimento de energia e geração de
energia)
ATP
GLICOSE
Gliceraldeído-3-fosfato
+ dihidroxiacetona fosfato
Glicose 6 fosfato
Glicólise Anaeróbia
F
a
s
e
 1
:
In
v
e
s
ti
m
e
n
to
 d
e
 e
n
e
rg
ia
ADP
Frutose 6 fosfato
Frutose 1,6 difosfato
ATP ADP
enzimas
Hexoquinase
Fosfoglicose isomerase
Fosfofrutoquinase
Aldolase
Triose-fosfato isomerase
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NAD
Lactato
1,3 difosfoglicerato
Sem 
O2
F
a
s
e
 2
:
G
e
ra
ç
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o
 d
e
 e
n
e
rg
ia
X
 2
NADH
3-fosfoglicerato
fosfoenolpiruvato
ADP ATP
enzimas
Gliceraldeído-3-fosfato
desidrogenase
Fosfoglicerato quinase
Fosfoglicerato-mutase
Enolase
Piruvato quinase
Gliceraldeído-3-fosfato
2-fosfoglicerato
piruvato
H2O
ADP ATP
2H+
NAD
Lactato 
Desidrogenase
• Até o momento em que a remoção não é tão eficiente
quanto a produção, a fadiga se instala e diminui o
desempenho nos exercícios.
• O ácido impede as propriedades contráteis do músculo.
• Lembrete: Lactato NÃO é um produto de desgaste
químico, ele proporciona fonte valiosa de energia
química.
• Essa energia se torna disponível com uma quantidade
suficiente de Oxigênio. (recuperação ou diminuição da
intensidade de exercício)
LACTATO..
Sinalização da Fadiga
Oxidado após o exercício:
- 70% oxidado (convertido em Ac. Piruvido e
Utilizado pelo coração e músculo)
- 20% convertido em glicose
- 10% convertidos em aa
RECUPERAÇÃO ATIVA
X
RECUPERAÇÃO PASSIVA
Remoção do Lactato é mais 
rápida durante o exercício 
leve e contínuo 
Exercício Leve aumenta a 
oxidação do ác. lático
Glicogênio
ou
Glicose
Carboidratos
LACTATO
Membrana
Celular
O2 não é
necessário
Glicólise
Anaeróbia
Sem O2
Baixa produção
de ATP
Ácido
Pirúvico
Corrente
Sangüínea
Lactato
Ácido
Pirúvico
Glicose-6-P
Glicogênio
FÍGADO
SANGUE
Gliconeogênese
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• Denominado lipolítico.
• Neste sistema, a glicose, os lipídeos 
e as proteínas podem ser utilizadas 
para ressíntese de ATP.
• Reações:
▫ Ciclo de Krebs
▫ Cadeia de transporte de Elétrons
Sistema mais complexo dos três sistemas energéticos
Produz grandes quantidades de ATP
Metabolismo Aeróbio
Energia durante exercícios de longa duração
Envolve 3 processos:
 Glicólise aeróbia
 Ciclo de Krebs
 Cadeia de transporte de elétrons
Os produtos 
terminais da 
glicólise
anaeróbia 
dependem da 
presença do 
Oxigênio
GLICOSE
G
li
c
ó
li
s
e
 A
n
a
e
ró
b
ia
Lactato
Sem 
O2
Ac. pirúvico
NADH
2H+
NAD
GLICOSE
G
li
c
ó
li
s
e
A
e
ró
b
ia
Acetil CoA
Com 
O2
Ac. pirúvico
Ciclo
de Krebs
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Hans Krebs 
(1900-1981)
Termino da Oxidação (remoção do hidrogênio) com o auxílio dos 
transportadores: NAD e FAD
Cadeia de Transporte de Elétrons
• Os elétrons removidos do H+ são passados portransportadores de 
elétrons conhecidos como citocromos
• Durante a passagem pela cadeia de citocromo é liberada energia 
suficiente para refosforilar a ADP e formar ATP.
Ác graxos livres
1Glicerol + 3 Ác graxos livres
TRIGLICERÍDIOS
Acetil Co-A
Ciclo
de Krebs
β-Oxidação
Ácido acético

1 molécula de Glicerol
(19 ATP)
3 moléculas AGL
(441 ATP)
Necessário Oxigênio
 Degradação de diferentes tipos de AA
 Convertidos:
Glicose (gliconeogênese)
Piruvato
Acetil CoA
Intermediários do ciclo de Krebs
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Glicogênio
Aminoácidos
Proteínas
Gorduras
Carboidratos
Ciclo
de Krebs
Glicólise
Aeróbia
LACTATO
Membrana
Celular
Beta 
oxidação
CO2 + H2O
O2
O2 não é
necessário
Alta produção
de ATP
Glicólise
Anaeróbia
Sem O2
Baixa produção
de ATP
Ácidos
Graxos
Ácido
Pirúvico
Glicose-6-P
Corrente
Sangüínea
Alanina
Alanina
Aminoácidos
Gorduras
Glicose
Lactato
Glicerol
Ácido
Pirúvico
Glicose-6-P
Glicogênio
FÍGADO
SANGUE
Esportes de 
predominância Oxidativa
Esporte % ATP-CP % Glicolítica % Oxidativa
Remo 20 30 50
Natação 
1500 M
10 20 70
Maratona 0 2 98
E. L. FOX; D. K. MATHEWS. Interval training: conditioning for sports and general fitness. Florida S.C.P. 1974
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RECUPERAÇÃO ATIVA
X
RECUPERAÇÃO PASSIVA
Remoção do Lactato é mais 
rápida durante o exercício 
leve e contínuo 
Exercício Leve aumenta a 
oxidação do ác. lático
Corrida na pista
- 1 volta em alta intensidade
- 2 voltas em alta intensidade
- 2 voltas em alta intensidade com 
intervalos de 1 min a cada 100m
- 2 voltas em alta intensidade com 
intervalos de 3 min a cada 100m
Até mesmo no exercício aeróbio há utilização do sistema anaeróbio 
“minimamente” no início até o corpo estabilizar o consumo de O2, no 
entanto a classificação do exercício é dada pela predominância da tarefa.
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“EPOC”
‘‘Excesso do consumo de oxigênio pós exercício’’
Estratégias de Treinamento
• O EPOC é diretamente proporcional a intensidade do 
exercício.
• Ele pode ter um impacto significativo no balanço
energético c/ 12 meses de treinamento (3X semana) = 
1.5 kg de gordura
• Não acessivel para não atletas, ou indivíduos
sedentários.
E AGORA..... RESPONDA:
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Diagnóstico: Temática 1º Bimestre
• Quais são as principais fontes de energia? E em que 
tipo de exercício utilizamos cada uma delas?
• Quais são os principais sistemas de energia? Como 
produzimos energia em cada um deles?
• O que é um ATP? 
REALIZANDO UMA ATIVIDADE DE CORRIDA COMO 
POSSO MODULAR A UTILIZAÇÃO DA GORDURA 
COMO FONTE DE ENERGIA?
EM QUE CONDIÇÕES UTILIZO PROTEÍNA 
(CATABOLISMO) COMO FONTE DE ENERGIA? O QUE É MELHOR PARA EMAGRECER 
UM EXERCÍCIO DE ALTA INTENSIDADE E 
CURTA DURAÇÃO OU O INVERSO ?
QUAIS DESSAS MODALIDADES PODEM 
SER BENEFÍCIADAS PELA INGESTÃO DE 
CREATINA?
FADIGA e RECUPERAÇÃO
Dos sistemas de energia
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QUANTO TEMPO DEVO ESPERAR PARA 
RECUPERAR MEU CORPO APÓS O 
ESFORÇO? O QUE PRECISO PARA ESSA 
RECUPERAÇÃO?
PERÍODOS DE RECUPERAÇÃO
• ATP - CP
20 a 48 s = 50%
40 a 96 s = 75%
60 a 144 s = 87%
180 a 240 s = 100%
• Glicogênio Muscular
24 a 72 horas
GLICOGÊNIO
MUSCULAR
INTENSIDADE
TIPO DE
EXERCÍCIO
DURAÇÃO
RESSÍNTESE DO GLICOGÊNIO
MUSCULAR
DIETA GLICONEOGÊNESE
TEORIAS DA
FADIGA
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Bases metabólicas da fadiga muscular aguda.
MECANISMO DE DEFESA:
• Ativado antes que ocorra alguma deterioração 
de funções orgânicas e celulares, prevenindo 
lesões.
FADIGA
Central Periférica
Afeta a parte nervosa 
da contração muscular
Deterioração dos 
processos bioquímicos 
e contráteis do 
músculo
EXEMPLOS DE FADIGA DE ORIGEM 
CENTRAL
• A fadiga de origem central traduz-se numa falha 
voluntária ou involuntária na condução do 
impulso que promove:
• (i) uma redução do número de unidades 
motoras ativas 
• (ii) uma diminuição da frequência de disparo 
dos motoneurónios
. 
EXEMPLOS DE FADIGA DE ORIGEM 
PERIFÉRICA
• Depleção energética
• Diminuição da libertação de Ca 2+
• pH, fosfato, lactato
PRÓXIMA AULA PRÁTICA
TODOS OS ALUNOS DEVEM VIR COM ROUPA 
APROPRIADA DE GINÁSTICA