Aula 4 e 5 Metabolismo do exercício

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Metabolismo do exercício
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Metabolismo do exercício
1- Respostas metabólicas antes, durante e depois do exercício;
2- Respostas metabólicas ao exercício intenso, prolongado e incremental;
3- Seleção de substratos para produzir ATP
4- Regulação do metabolismo no exercício
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Demandas energéticas durante o repouso
- Em repouso o corpo humano encontra-se em homeostase e a
demanda energética é constante;
- Em repouso 100 % da energia (ATP) é gerada pelo metabolismo
aeróbio;
- A mensuração do consumo de O2 (VO2)é um índice de produção aerobia de ATP, e serve como uma estimativa da demanda de energia. 
Em repouso = 0,25 litros/min ou 3,5 ml O2/Kg/min 
Qual será a demenda energética em Kcal?
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Demandas energéticas durante o repouso
1 Kcal é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 litro d’água em 1 0C (14,5 – 15,5)
3,5 ml/kg/min = 1 MET
- Cálculo
	VO2 em METs x massa corporal
 60
= 1 x 70 → 1,16 Kcal/min 
 60
= 1,16 Kcal/min x 60 → 69,6 Kcal/hora 
 
= 69,6 Kcal X 24hs → 1670 Kcal/dia 
 
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Transição do repouso ao exercício
O deficit de O2 = retardo no VO2 no início do exercício; 
Qual a causa do deficit de O2? 
- “Falha” na produção aeróbia de ATP que acontece na transição repouso-exercício.
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Transição do repouso ao exercício
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Por que o corpo humano apresenta um retardo no VO2 durante a transição repouso-exercicio?
Transição do repouso ao exercício
R: por que ainda não houve nenhum tipo de estimulo para que o metabolismo aeróbio começasse a trabalhar em maior velocidade
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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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Transição do repouso ao exercício de pessoas treinadas e não treinadas
1- Melhor distribuição de sangue (aumento do débito cardíaco);
2- Melhor extração de O2 pelos músculos ativos.;
3- Otimização do aparato enzimático .
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Transição do repouso ao exercício
Como nosso organismo consegue produz ATP sem O2?
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A necessidade de O2 aumenta rapidamente no início do exercício;
O atraso na captação de O2 no início do exercício sugere que fontes anaeróbias contribuem para a produção de ATP;
Após o estabelecimento do steady state, a produção de ATP volta a ser pela via aeróbia.
Transição do repouso ao exercício
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Recuperação do exercício: respostas metabólicas
- O metabolismo permanece elevado por vários minutos após o
término do exercício;
- Esse fenômeno é chamado de débito de oxigênio ou EPOC;
- O EPOC é proporcional a intensidade do exercício. 
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- Fase rápida (2-3 min): 
.Restauração dos estoques de ATP e CP;
. Restauração de O2 do sangue e do músculo;
. O aumento da FC e FR observados após o exercício, necessitam de O2 adicional. 
- Fase lenta:
 	. Temperatura aumentada (Q10);
	. Hormônios circulantes aumentados (catecolaminas, tireoideanos);
	. Remoção de lactato (70 % oxidado e 30 % convertido em glicose).
O EPOC pode ser divídido em 2 fases
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Restauração dos níveis de CP no músculo
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Exercício intenso de curta duração
1 a 8 segundos = ATP CP;
 Mais de 45 segundos = combinação dos três sistemas
	. Até 60 segundos – 70% anaeróbico e 30% aeróbico
	. 2 minutos – vias bioenégéticas quase que igual 
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Exercício prolongado (intensidade moderada) – mais de 10 min
 O steady state para O2 é alcançado e a produção de ATP é aeróbica;
Dependendo da intensidade do exercício (> 70% VO2 máx) ou da temperatura o steady state para o consumo de O2 não é alcançado.
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Exercício prolongado – mais de 10 min
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- Consumo máximo de oxigênio (VO2máx)
 Quantidade máxima de O2 que uma pessoa pode absorver, transportar e utilizar durante a prática de uma atividade física.
 Pode ser expresso de forma:
. Absoluta - Litros por minuto (L/min);
. Relativa - Mililitros por quilograma de peso corporal
		 por minuto (ml/kg/min).
Exercício incremental
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- Características:
	.VO2máx = 5,0 L/min
	.MC = 80 Kg
- Cálculo:
	.5,0 L/min = (5000 ml/min) / (MC = 80 Kg)
	.VO2máx = 62,5 ml/kg/min
Consumo máximo de oxigênio (VO2máx)
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VO2 máx e a integração dos diferentes sistemas
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- Quando o teste é levado a exaustão verifica-se que não ocorre aumento do VO2 na última carga indicando que o VO2máx foi atingido;
- O VO2 apresenta aumento linear de acordo com aumento progressivo da carga;
Cinética do Consumo de Oxigênio
 Avaliar a aptidão cardiorrespiratória;
 Utilizar o % do VO2máx para prescrever o exercício (intensidade) 
VO2máx (platô)
VO2 de pico
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O consumo máximo de oxigênio (VO2 máx):
	- Direta
	- Indireta (Questionário, testes de campo, testes de 	banco e testes com cicloergômetro)
Exercício incremental
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Nível de atividade física – questionário NASA
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Cálculo da predição do VO2max
VO2 previsto = (0,133 x idade) – (0,005 x idade2) + (11,403 x genero) + (1,463 x pontos do PA-R) + (9,17 x altura) – (0,254 x massa corporal) + 34,142
- Gênero = mulher 0 e homem 1
Altura em metros
 Peso em Kg
 
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Teste de banco
Teste submáximo de Katch e McArdle (1984) para Banco
- A técnica é utilizada em um banco de 40,6 cm de altura, onde o testado deve durante 3 min subir e descer.
 Ritmo de 24 passadas/min para homens (96 bpm);
 Ritmo de 22 passadas/min para mulheres (88 bpm). 
 Ao final do terceiro minuto do teste, o testado permanece de pé e após 5 seg, será medido sua F.C.
VO² máx Homens = 111,33 - (0,42 x FC)= VO² em ml 1/(kg.min) 
VO² máx Mulheres = 65,81 - (0,1847 x FC)= VO² em ml 1/(kg.min) 
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Fatores que determiam o consumo de oxigênio max (VO2max)
 Capacidade do sistema cardiorrespiratório de levar oxigênio para os músculos em contração;
 Capacidade do músculo de captar oxigênio e produzir ATP;
 Genética;
 Treinamento físico
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. Pela frequência cardíaca;
. Pelo VO2máx 
Prescrição do exercício aeróbico
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 Cálculo da velocidade de corrida
 - Calcular o VO2 de treino
VO2T = 3,5 + Int (VO2max - 3,5)
onde Int é a intensidade objetivada para o esforço em decimal (0,5)
 - Calcular a velocidade do treino (m/min)
VO2 T = vel X 0,18 + 3,5 →
(VO2T - 3,5)/0,18 = Vel
 - Calcular a converção de m/min para Km/h
Vel x 0,06
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 Cálculo da velocidade de corrida
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- Cálculo da Fcmáx 
		FCmáx sedentários = 212 - (0,7 x idade)
		FCmáx treinado = 205 - (0,6 x idade)
- Cálculo da carga de intensidade
FCtreino = FCbasal + I x (FCmáx - FCbasal) 
onde I é a intensidade objetivada para o esforço em decimal (0,5)
 
- Críticas
	.variações da FC ao longo do exercício; 
	. Influências (calor, frio, estresse, etc)
	.difícil ajustá-la adequadamente
	.Drif cardíaco
Prescrição do exercício pela Frequência Cardíaca
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Limiar de lactato, limiar anaeróbio ou OBLA – exercício incremental
 Início do teste: metabolismo aeróbico;
 Com o aumento da intensidade: anaeróbico
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- Aumento da velocidade da via glicolítica (catecolaminas);
Aumento do recrutamento de fíbras musculares do tipo rápida;
Redução da taxa de remoção de lactato;
Maior atividade da LDH quando comparada com a PDH
Fatores que contribuem para o aumento da síntese de lactato (limiar de lactato ou OBLA)
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Utilização do limiar de lactato para prescrição do exercício 
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Lactato: culpado ou inocente pela
fadiga muscular? 
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O lactato é inocente
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Os principais consumidores de lactato durante e após o exercício:
	- Coração,
	
	- Fígado,
	- Músculo esquelético,
	- Cérebro. 
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Ciclo de cori
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Circulação de lactato pelo organismo 
Contração 
rápida
Contração 
lenta
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Hipótese do transporte intracelular de lactato
(proposto por Brooks)
 
Gladden, 2004
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O íon H+ (acidose), oriundo da hidrólise do ATP, é o culpado pela fadiga muscular
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A própria hidrolise de ATP 
(aumento da atividade miosina-ATPásica) 
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O exercício aeróbico de baixa intensidade após uma seção de treinamento pode auxiliar na remoção de lactato e da acidose (H+) e auxiliar na recuperação da fadiga muscular 
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Hipótese do transporte intracelular de lactato
 
Gladden, 2004
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Estimativa da utilização de substrato durante o exercício
- O valor de R no repouso é usualmente 0.78 a 0.80
- O valor de R pode ser utilizado para determinar substrato energético utilizado em repouso e durante o exercício, com um valor de 1,00 indicando CHO e 0,70 indicando gordura.
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Estimativa da utilização de substrato durante o exercício
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Estimativa da utilização de substrato durante o exercício
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Fatores que controlam a seleção do substrato
1- PTN menos de 2% durante exercício inferior a 1 hora. acima de 1 hora pode chegar de 5-10% 
2- Gorduras e carboidratos são os principais substratos. Fatores que determinam qual substato será usado são:
	- dieta
	- intensidade
	- duração
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Fatores que controlam a seleção do substrato
Volume
Intensidade
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Por que observamos esse perfil em baixas intensidades?
Fatores que controlam a seleção do substrato
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Mitocôndria
Lipídios
Carboidratos
Acil-CoA
CPT
Acil-CoA
Acetil-CoA
Krebs
Piruvato
Acetil-CoA
PFK
Citrato
Citosol
Modelo Metabólico (baixas intensidades) 
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Modelo Metabólico 
Por que observamos essa mudança de perfil em altas intensidades?
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Recrutamento das fibras de contração rápida em intensidades elevadas
Modelo Metabólico (altas intensidades) 
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Modelo Metabólico (altas intensidades) 
Maior secreção de epinefrina
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Modelo Metabólico (altas intensidades) 
Diminuição da velocidade do ciclo de Krebs
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Aumento do lactato inibe a ação da lipase hormônio sensível
Modelo Metabólico (altas intensidades) 
Durante o exercício intenso, há forte vasoconstrição periférica imposta pelo SNS, dificultando a liberação dos AG para a circulação sistêmica. 
Isso sugere que a disponibilidade
limitada de AG, durante a atividade muscular intensa, previne o aumento e a oxidação dos mesmos.
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Resumo:
	- Recrutamento de fibras de contração rápida;
	- Aumento de epinefrina (aumento da glicólise);
	- Diminuição do ciclo de Krebs;
	- Inibição da LHS;
	- Menor fluxo sanguíneo para o tecido adiposo. 
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Modelo Metabólico 
Olhando o modelo metabólico, se o objetivo do seu cliente é diminuir a gordura corporal, qual intensidade de exercício você prescreveria?
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Será que isso é verdade?
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Exercício aeróbico continuo (1 hora)
Baixa
Moderada/alta
Alta
Entao quer dizer que correr em altas intensidades não emagrece?
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EPOC
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Fatores que controlam a seleção do substrato
Volume
Intensidade
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