fisiologia

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Bioenergética e exercício
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Substratos para o exercício
ATP
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 As ligações moleculares dos alimentos são relativamente fracas e produzem pouca energia quando rompidas;
 Consequentemente os alimentos não são utilizados diretamente nos processos celulares;
 Em seguida, a energia das ligações moleculares dos alimentos é liberada quimicamente no interior de nossas células, para que depois seja armazenada sob forma de um composto altamente energético, denominado adenosina trifosfato (ATP). 
Fontes de energia:
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Fosfato de alta energia - ATP
- Composto de adenina, ribose e três grupos fosfatos
 Formação
ADP + Pi 
 Degradação
ATP + H2O
ATPase
ADP + Pi + Energia
ATP
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A quantidade de ATP armazenada no músculo é limitadas!!! 
Formação do ATP: 
	1- Degradação da creatina fosfato (CP);
	2 - Degradação da glicose (glicólise) ou glicogênio (glicogenólise);
	3 - Fosforilação oxidativa.
 
[ATP] 6 mMol/Kg-1 + H2O
ATPase
ADP + Pi + Energia
2 - 4” Contração
Por isso, deve existir vias metabólicas capaz de produzir ATP rapidamente 
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Louis Pasteur
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Vocês estão proibidos de falar que falta oxigênio na célula muscular durante o exercício
Vocês estão proibidos de falar que a falta de oxigênio na célula muscular durante o exercício leva a formação de lactato 
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Substratos para o exercício
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Produção anaeróbia de ATP - Sistema ATP-CP ou sistema fosfagênio
Forma mais rápida de produção de ATP
Pequena quantidade de CP é armazenada no músculo
A quantidade de ATP produzida é limitada!!!
Exercício = ATP
ADP + Pi + Energia
- 24mmol ATP/Kg-1
- 8 - 12” contração
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Regulação das vias metabólicas
		Via
		Enzima limitadora
		Estimulador
		Inibidor
		ATP-PC
ATP-PC 
		Creatina quinase
Adenilato quinase
		ADP
ADP
		ATP
Pi
		Glicólise
		
		
		
		Krebs
		
		
		
		Cadeia transportadora de elétrons
		
		
		
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Utilização de creatina para melhora da performance!!!
Será que é boa?
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 A - Concentração muscular de creatina em seis homens que haviam ingerido 20 g de creatina por 6 dias consecutivos e, a seguir, interromperam o suplemento. 
B - Concentração muscular de creatina em 9 homens que haviam ingerido 20 g de creatina por 6 dias consecutivos e, a seguir, haviam ingerido 2 g de creatina diariamente para os próximos 28 dias.
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Aumentos nas concentrações do músculo seco de fosfocreatina (PCr), creatina (Cr) e creatina total em um grupo após 5 dias de suplementação com Cr e em outro grupo após 5 dias de suplementação com Cr e carboidrato (CHO)
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Efeitos da sobrecarga de creatina versus placebo sobre o trabalho total realizado durante um desempenho repetitivo de pedalagem de alta velocidade
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Efeitos de 12 semanas de suplementação com creatina mais treinamento de resistência
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Faz mal a saude? 
A creatina consumida na dose de 20 g/dia durante 5 dias consecutivos não produzia efeitos prejudiciais sobre a pressão arterial, ação da insulina, creatina plasmática, atividade plasmática de CK nem sobre a função renal (medida pela taxa de filtração glomerular), permeabilidade renal e taxas de excreção de proteína total e de albumina.
Para os indivíduos sadios, não foram observadas diferenças no conteúdo plasmático e nas taxas de excreção urinária para creatinina, ureia e albumina entre os indivíduos controles e aqueles que haviam consumido creatina por até 5 anos.
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Faz mal a saúde?
A taxa de filtração glomerular, a reabsorção tubular e a permeabilidade da membrana glomerular também permaneceram normais com o uso a longo prazo de creatina.
Os indivíduos com suspeita de disfunção renal devem abster-se da suplementação com creatina por causa do potencial de exacerbar esse distúrbio.2
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 A quantidade de ATP produzida pelo sistema ATP-CP é limitada!!!
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Precisamos de outras fontes de energia para manter a atividade física por mais tempo!
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Produção anaeróbia de ATP - Glicólise
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 Fase 1 = 2 ATP consumidos.
 Fase 2 = 4 ATP produzidos, 2 piruvatos e 2 NADH 
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glicose
NADH
Piruvato 
Acetil-CoA
sarcolema
sangue
glicólise
Insulina
NAD
Oxidação do NADH em repouso
Presença O2
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glicose
PFK
 NADH
Piruvato 
Lactato
Acetil-CoA
Défict de O2
sarcolema
sangue
glicólise
Oxidação do NADH no exercício 
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glicose
PFK
↑ NADH
↑ Piruvato 
Lactato
Acetil-CoA
glicogênio
sarcolema
sangue
glicólise
Fosforilase
EPI, Pi, ADP 
rápido
lento
Oxidação do NADH no exercício 
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Metabolismo durante o sprint - Glicólise
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Cinética enzimática – LDH e PDH
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O aumento na produção de lactato prejudica ou ajuda o músculo durante a atividade física?
Por que? 
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Pyruvate 
Lactate
Oxidação do NADH+
 Fase 1 = 2 ATP consumidos.
 Fase 2 = 4 ATP produzidos, 2 lactatos e 2 NADH
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ciceroff@bioqmed.ufrj.br
Produção de ATP da CP e Glicólise
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Interação das vias energéticas
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Regulação das vias metabólicas
		Via
		Enzima limitadora
		Estimulador
		Inibidor
		ATP-PC
ATP-PC 
		Creatina quinase
Adenilato quinase
		ADP
ADP
		ATP
Pi
		Glicólise
		Fosfofutroquinase
		EPI, ADP, Pi, (pH
		ATP, CP, citrate, (pH
		Krebs
		
		
		
		Cadeia transportadora de elétrons
		
		
		
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Precisamos de outras fontes de energia para manter a atividade física por mais tempo!
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Produção aeróbia de ATP
Ciclo de Krebs 
Completa a oxidação de substratos e produz NADH e FADH para entrar na cadeia transportadora de eletros
Cadeia transportadora de elétrons (fosforilação oxidativa)
Elétrons são removidos de NADH e FADH e são passados ao longo de proteinas carreadores para produzir ATP (fosforilação)
O H+ do NADH e FADH são transferridos para o O2 para formar água (oxidação)
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Produção aeróbia de ATP
Formação de acetil-CoA
Oxidação do acetil-CoA
Fosforilação oxidativa
(produção de ATP)
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Produção aeróbia de ATP – Ciclo de Krebs
Piruvato → Acetil-CoA:
 - 1 NADH
1 Acetil-CoA:	
 - 3 NADH
 - 1 FADH
 - 1 GTP ou 1 ATP
 - 3 CO2
Multiplicado por 2
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Regulação das vias metabólicas
		Via
		Enzima limitadora
		Estimulador
		Inibidor
		ATP-PC
ATP-PC 
		Creatina quinase
Adenilato quinase
		ADP
ADP
		ATP
Pi
		Glicólise
		Fosfofutroquinase
		EPI, ADP, Pi, (pH
		ATP, CP, citrate, (pH
		Krebs
		Isocitrato desidrogenase
		ADP, Ca++, NAD
		ATP, NADH
		Cadeia transportadora de elétrons
		
		
		
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Produção aeróbia de ATP – Cadeia transportadora de elétrons
A cadeia transportadora de elétrons resulta no bombeamento de íons H+ através da membrana interna mitocondrial resultando em um gradiente de H+ através da membrana
A energia para sintetizar ATP (ADP + Pi) é retirada da dissipação deste gradiente através da enzima ATPsintase
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Regulação da via metabólica
		Via
		Enzima limitadora
		Estimulador
		Inibidor
		ATP-PC
ATP-PC 
		Creatina quinase
Adenilato quinase
		ADP
ADP
		ATP
Pi
		Glicólise
		Fosfofutroquinase
		EPI, ADP, Pi, (pH
		ATP, CP, citrate, (pH
		Krebs
		Isocitrato desidrogenase
		ADP, Ca++, NAD
		ATP, NADH
		Cadeia transportadora de elétrons
		Citocromo oxidase
		ADP, Pi
		ATP
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Produção de ATP a partir de 1 molécula de glicose
1 NADH = 2,5 ATP
1 FADH = 1,5 ATP
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Interação das vias energéticas
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Contribuição (%) de cada via em diferentes esportes
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Substratos para o exercício
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Blood flow was occluded in both of these experiments, thus, all ATP was from anaerobic sources.