METABOLISMO DO EXERCÍCIO

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METABOLISMO DO EXERCÍCIO
Fisiologia do Exercício
Prof.Fredson Coelho Heymbeeck Milhomem
fredsonheymbeeck@yahoo.com.br
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EXERCÍCIO (STRESS)
MANTER GLICEMIA
MANTER TEMPERATURA
MANTER HIDRATAÇÃO
15 a 25 vezes o gasto energético do repouso.
O músculo pode aumentar em até 200 vezes sua utilização de energia comparada ao repouso.
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TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
Que alterações metabólicas podem ocorrer no início do exercício a fim de fornecer a energia necessária para continuar a contração muscular e os movimentos ?
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CONSUMO DE OXIGÊNIO:
É utilizado como indicativo de produção aeróbia de ATP, portanto fornece informação sobre o metabolismo aeróbio durante o exercício.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
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Na transição do repouso ao exercício LEVE ou MODERADO, o consumo de O2 aumenta rapidamente e atinge um estado estável em um período de 1 a 4 minutos.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
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Consumo de O2  não instantaneamente!
O que isto me sugere?
As fontes ANAERÓBIAS de energia contribuem para a produção global de ATP no início do exercício.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
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VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2 
Déficit O2 
Débito O2 
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DÉFICIT DE OXIGÊNIO:
O termo Déficit de oxigênio se aplica a este retardo, este “atraso” na captação de oxigênio no início do exercício.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
Este déficit é definido como a diferença entre a captação de oxigênio nos primeiros minutos de exercício e um período de tempo igual após o estado estável ter sido obtido.
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do O2 
Déficit O2 
Débito O2 
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DÉFICIT DE OXIGÊNIO:
O tempo para se atingir o estado estável é mais curto nos indivíduos treinados em comparação com os não treinados.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
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DÉFICIT DE OXIGÊNIO
TREINADOS x NÃO TREINADOS
1º) TREINADOS tem menor déficit de O2 quando comparados aos NÃO TREINADOS.
2º) Os indivíduos TREINADOS apresentam uma capacidade bioenergética aeróbica mais bem desenvolvida, resultado de adaptações cardiovasculares ou musculares induzidas pelo treinamento de endurance.
3º) A produção aeróbica de ATP é ativada
mais precocemente no começo do exercício
e resulta numa menor produção de ácido
lático nos indivíduos TREINADOS em
comparação aos NÃO TREINADOS.
TRANSIÇÃO DO REPOUSO AO EXERCÍCIO
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2
Déficit O2 
Débito O2 
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Imediatamente após o exercício o metabolismo permanece elevado por vários minutos.
 A magnitude da duração desse metabolismo elevado é proporcional a intensidade do exercício.
RECUPERAÇÃO DO EXERCÍCIO
RESPOSTAS METABÓLICAS
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2 
Déficit O2 
Débito O2 
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2 
Déficit O2 
Débito O2 
EXERCÍCIO LEVE-MODERADO
EXERCÍCIO INTENSO
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DÉBITO DE OXIGÊNIO:
-É a captação de oxigênio acima dos níveis de repouso após o exercício.
-Seria uma compensação do déficit de oxigênio que ocorre no início do exercício.
RECUPERAÇÃO DO EXERCÍCIO
RESPOSTAS METABÓLICAS
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2 
Déficit O2 
Débito O2 
Porção rápida do Débito O2 
Porção lenta do Débito O2 
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RECUPERAÇÃO DO EXERCÍCIO
RESPOSTAS METABÓLICAS
VO2
Tempo de exercício
Recuperação
Estado estável do VO2 
Déficit O2 
Débito O2 
Porção rápida do Débito O2 
Porção lenta do Débito O2 
PORÇÃO RÁPIDA DO DÉBITO DE O2 
-Imediatamente após o exercício, dura de 2 a 3 minutos.
-Este O2 é utilizado para ressintetizar CP armazenada nos músculos e repor os estoques de O2 nos músculos, no sangue e nos tecidos. 
PORÇÃO LENTA DO DÉBITO DE O2 :
-Dura mais de 30 minutos após o exercício;
-OXIDAÇÃO DO ÁCIDO LÁTICO  Ele é convertido em ácido pirúvico e utilizado como substrato pelo coração e pelo músculo esquelético. Estima-se que aproximadamente 70% do ácido lático produzido durante exercício é oxidado, enquanto 20% são convertidos em glicose e os 10% em aminoácidos (gliconeogênese).
OBS: A oxidação não significa que o oxigênio está envolvido no processo, o termo deriva da grande tendência que o oxigênio tem em aceitar elétrons, tornando-se, portanto, um forte AGENTE OXIDANTE.
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RECUPERAÇÃO DO EXERCÍCIO
RESPOSTAS METABÓLICAS
EPOC – EXCESS POST-EXERCISE OXYGEN CONSUMPTION
Vários pesquisadores argumentam que o termo DÉBITO O2 deveria ser eliminado da literatura porque seu consumo elevado após o exercício não parece decorrer totalmente do “empréstimo” feito pelos estoques de O2 do organismo.
Achava-se que 80% do Débito de O2 (porção lenta) era utilizado para oxidação do ácido lático em glicose no fígado, porém sabe-se hoje que isso não ocorre. Na verdade a maior parte do ácido lático é convertido em ácido pirúvico e utilizado como energia pelo coração e pelo músculo.
Se o EPOC não é utilizado exclusivamente para converter o ácido lático em glicose, por que o consumo de O2 permanece elevado após o exercício?
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RECUPERAÇÃO DO EXERCÍCIO
RESPOSTAS METABÓLICAS
FATORES QUE INFLUENCIAM O EPOC
1) RESSÍNTESE DE CP MUSCULAR
2) REMOÇÃO DE ÁCIDO LÁTICO
3) RESTAURAÇÃO DE ESTOQUES DE O2 MUSCULAR E SANGUÍNEO.
4) ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL
5) ELEVAÇÃO DA FC E DA FR PÓS-EXERCÍCIO.
6) HORMÔNIOS ELEVADOS
Necessidade de utilizar o O2 para ressintetizar CP armazenada nos músculos.
Necessidade de convertê-lo em ácido pirúvico utilizado-o como substrato energético pelo coração e pelo músculo esquelético.
Provoca um aumento da taxa metabólica.
Permanecem elevadas acima dos níveis de repouso vários minutos após o exercício, por isso ambas as atividades necessitam de O2 adicional acima dos níveis de repouso.
Níveis elevados de Adrenalina ou de Noradrenalina causam um aumento do consumo de O2 após o exercício.
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
EXERCÍCIO INTENSO DE CURTA DURAÇÃO
DURAÇÃO: 10 a 20 segundos  intensidade alta.
ENERGIA  vias metabólicas Anaeróbicas.
ATP-CP ou GLICÓLISE  Depende da duração.
Corrida de 50 metros  ATP-CP
Corrida de 400 metros  55 segundos  combinação entre ATP-CP, GLICÓLISE e METABOLISMO AERÓBICO com MAIOR participação da GLICÓLISE.
Exercício intenso com mais 6 segundos  desvio metabólico  GLICÓLISE.
Eventos com mais de 45 segundos  combinação dos 3 sistemas energéticos.
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
FONTE: Powers, S.K.; Howley, E.T. – Fisiologia do exercício- 3ª ed, p.41. São Paulo, 2000.
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
EXERCÍCIO PROLONGADO
DURAÇÃO: >10 min  intensidade leve/moderada.
ENERGIA  via metabólica Aeróbica.
Pode ser mantido um ESTADO ESTÁVEL de captação de O2 
durante um exercício submáximo de duração moderada, porém
 há duas exceções a esta regra:
1ª) AMBIENTE QUENTE E ÚMIDO: ↑captação O2 : incapacidade de se manter o estado estável.
2ª) Exercício contínuo em uma taxa de trabalho relativamente alta (↑75% VO2máx) acarreta um lento ↑captação O2 no decorrer do tempo.
ESSE ↑VO2 SE DEVE 		 ↑ Temperatura corporal
				 ↑ Níveis sanguíneos de Adrenalina e Noradrenalina.
Essas variáveis  ↑ taxa metabólica  ↑ captação de O2 com o tempo.
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
EXERCÍCIO PROGRESSIVO: 
(EXERCÍCIO GRADUADO)
 VO2máx  Medida de condicionamento 
			 cardiovascular.
É a Capacidade máxima de transporte e 
utilização de O2 durante o exercício.
4,0
3,0 
2,0
1,0 
50 100 150 200 250 300
VO2 (l/min)
Potência (watts)
VO2máx
Alterações da captação de O2 durante o teste de exercício progressivo. O platô observado no VO2 representa o VO2máx.
O VO2máxrepresenta o “teto fisiológico” da capacidade do sistema de transporte de O2 de liberar O2 aos músculos que estão se contraindo.
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
EXERCÍCIO PROGRESSIVO: 
(EXERCÍCIO GRADUADO)
FATORES FISIOLÓGICOS QUE INFLUENCIAM O VO2máx :
1º) Capacidade máxima do sistema cardiorrespiratório de liberar O2 ao 		 músculo que está se contraindo;
2º) Capacidade muscular de captar o O2 e produzir ATP aerobicamente.
TANTO A GENÉTICA QUANTO O TREINAMENTO INFLUENCIAM O VO2máx .
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RESPOSTAS METABÓLICAS AO EXERCÍCIO:
INFLUÊNCIA DA DURAÇÃO E DA INTENSIDADE
EXERCÍCIO PROGRESSIVO: 
(EXERCÍCIO GRADUADO)
10,0
8,0
6,0 
4,0
2,0 
repouso 25 50 75 100
Concentração sanguínea de lactato (milimoles/litro)
Exercício progressivo (% VO2máx)
Limiar de Lactato
À medida que a intensidade do exercício aumenta, os níveis sanguíneos de ácido lático começam a se elevar de forma exponencial.
LIMIAR DE LACTATO:
Não Treinados  50 – 60% VO2máx
Treinados  65 – 80% VO2máx
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ESTIMATIVA DA UTILIZAÇÃO DE SUBSTRATO DURANTE O EXERCÍCIO
Um parâmetro importante para estimar o percentual da contribuição dos carboidratos e das gorduras no metabolismo energético durante o exercício é a razão de troca respiratória (R).
Razão de troca respiratória (R) é a relação entre o dióxido de carbono produzido (VCO2) e o oxigênio consumido (VO2):
R= VCO2 / VO2
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ESTIMATIVA DA UTILIZAÇÃO DE SUBSTRATO DURANTE O EXERCÍCIO
R= VCO2 / VO2
↑R  ↑CHO
↓R  ↑GOR
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BAIXA INT. → GORD
ALTA INT. → CHO
FATORES QUE CONTROLAM A SELEÇÃO DO SUBSTRATO
 
Exercício → INTENSIDADE E DURAÇÃO
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GORD
CHO
100
80
60 
40
20 
20 40 60 80 100
% ENERGIA DE GORD E CHO
VO2máx
INTENSIDADE DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO:
Baixa intensidade → < 30% VO2máx → GORDURAS
Alta intensidade → > 70% VO2máx → CHO
1º) Recrutamento de fibras rápidas:
 - ↑ enzimas glicolíticas;
 - ↓ enz. Lipolíticas e mitocôndrias;
2º) ↑ Adrenalina:
 - ↑ degradação de glicogênio;
 - ↑ met. CHO (↑ glicólise);
 - ↑ Lactato → inibe o met. GORD.
DESVIO DO METABOLISMO DE GORD. → CHO
AS FIBRAS RÁPIDAS ESTÃO MELHORES EQUIPADAS PARA METABOLIZAR CHO QUE GORD.
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Tempo de exercício (min)
75
70
65
60
55 
50 
45
40
35
30 
%GORD
%CHO
20 40 60 80 100
% MET. DE GORD E CHO
DURAÇÃO DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO:
Exercício prolongado / baixa int.
(> 30 min)→ desvio gradual do metabolismo CHO → GORD.
GORD./ TGL → DEGRADADOS AGL+ GLICEROL (ação de lipases)
LIPASES → São enzimas inativas
até que estimuladas por hormônios
(principalmente adrenalina, nora)
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INSULINA
ÁC. LÁTICO
INIBEM A LIPÓLISE
Exercício prolongado → insulina
Alimentação pré-exercício
 Glicemia → insulina
 LIPÓLISE
 METABOLISMO GORDURA
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Utilizados durante os exercícios.
Glicogênio→ hepático: repõe a glicemia
Sanguíneo
Muscular
Baixa int. → maior papel da glicose sg
Alta int. → maior papel do glicogênio muscular
CARBOIDRATOS E EXERCÍCIO
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GORDURAS E EXERCÍCIOS
*Gord. → TGL → parte nos adipócitos, e parte no músculo.
*Exercícios de menor int. utiliza mais ac. Graxos dos adipócitos, e à medida que se aumenta a int. tem-se uma maior utilização do TGL muscular.
*Entre 65% e 85% VO2máx a contribuição é quase igual entre a gordura dos adipócitos (ac. Graxos livres plasmáticos) e TGL musculares.
*Quando se aumenta a duração do exercício → ↑progressivo da utilização TGL.
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PROTEÍNAS E EXERCÍCIOS
-Exercício prolongado → maior ativação das proteases.
-A contribuição PTNs → menos de 2% do substrato.
-Quanto mais se prolonga o exercício mais se utiliza PTNs.
-Todo exercício causa proteólise  Cortisol
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