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SISTEMAS ENERGÉTICOS Profa. Dra. Mariana Gonçalves NUTRIÇÃO ESPORTIVA • A atividade física impõe maior demanda de energia • A contribuição dos diferentes sistemas de transferência de energia difere da dependência da intensidade, duração do exercício bem como do estado específico de aptidão do indivíduo. INTRODUÇÃO SISTEMAS ENERGÉTICOS IMEDIATA: FOSFAGÊNICO CURTO PRAZO: ÁCIDO LÁTICO LONGO PRAZO: AERÓBICO ENERGIA IMEDIATA: SISTEMA FOSFAGÊNICO • Corrida de 100m, natação de 25m, levantamento de peso... • O exercício de alta intensidade e curta duração requer um sistema de fornecimento de energia imediato. • Proveniente dos fosfatos intramusculares de alta energia, fosfagênios: trifosfato de adenosina (ATP) e fosfocreatina ( fosfato de creatina). SISTEMA FOSFAGÊNICO Trifosfato de adenosina: moeda corrente de energia 6 • Todos os esportes utilizam fosfatos de alta energia, porém alguns utilizam este sistema de maneira exclusiva, única • Qualquer esporte de alguma maneira utiliza esforços curtos porém máximos ao longo de sua execução, exemplo no arranque no futebol, salto no basquete, no volei, no salto com vara... • A sustentação de um exercício além de curto período e a recuperação de um esforço máximo é que exigem uma fonte adicional de energia para reabastecimento do ATP SISTEMA FOSFAGÊNICO • Quantidade limitada de ATP (80-100g ATP). • Energia armazenada em quantidade suficiente para uma atividade de alta intensidade de no máximo 10s. • Para superar esta limitação há uma ressíntese contínua para suprir energia para o trabalho biológico.Os ácidos graxos e o glicogênio representam as principais fontes. • Entretanto, a clivagem anaeróbia da fosfocreatina (PCr) provém diretamente a ressíntese de ATP. SISTEMA FOSFAGÊNICO SISTEMA FOSFAGÊNICO ATPase ATP ADP +P+ CREATINA +P+PCr Creatina fosfocinase ENERGIA ENERGIA Ressíntese • As células armazenam 4-6x mais PCr que ATP. • PCr é reservatório de energia!! • A velocidade da PCr para fosforilação do ADP >>>energia anaeróbia do glicogênio armazenado, devido ao alto ritmo da creatinofosfocinase. • Se o esforço prosseguir por mais de 10s, a energia para a ressíntese do ATP terá que provir do catabolismo menos rápido dos macronutrientes armazenados. SISTEMA FOSFAGÊNICO ENERGIA A CURTO PRAZO GLICOLÍTICO • Sistema de produção de energia anaeróbia responsável por suprir a maior parte das necessidades energéticas para esforços de intensidade máxima de 20s-5min. • Natação de 100-400m, corrida de 1500m, ginástica rítmica ou de solo, judô.. SISTEMA GLICOLÍTICO • A energia para fosforilar o ADP durante o exercício intenso provém principalmente do glicogênio muscular armazenado através da glicólise anaeróbica, com a formação de lactato. • A formação de lactato poupa tempo!! • Torna possível a formação rápida de ATP pela fosforilação (pelo substrato), mesmo quando o fornecimento de O2 seja insuficiente e/ou quando as demandas energéticas ultrapassam a capacidade do músculo para a ressíntese aeróbia do ATP SISTEMA GLICOLÍTICO SISTEMA GLICOLÍTICO GLICOSE PIRUVATO LACTATO Exercícios de alta intensidade e de curta duração • A a t i vação da v ia g l i co l í t i ca ocor re quase que instantaneamente no inicio do exercício. • A taxa de formação do lactato depende principalmente da intensidade do exercício, em maior grau da intensidade relativa do exercício (VO2 max) SISTEMA GLICOLÍTICO • A capacidade total do sistema glicolítico de produzir energia em forma de ATP é ampla em comparação ao sistema fosfagênico. • Nos exercícios de alta intensidade, os estoques de glicogênio muscular são quebrados com rapidez com uma taxa respectivamente alta de lactato: parte do lactato difunde-se para as fibras musculares e aparece no sangue. • Podendo ser oxidado pelas fibras musculares vizinhas e também no coração. • O lactato não se acumula! Ritmo de produção =remoção!! SISTEMA GLICOLÍTICO • A medida que exercício de alta intensidade continua, os níveis sanguíneos e muscular de lactato aumentam e a regeneração do ATP não consegue acompanhar seu ritmo de utilização. • A fadiga se instala e reduz o desempenho nos exercícios. • A maior acidez intracelular, é um mediador da fadiga, pela inativação de várias enzimas da transferência de energia e pela deterioração das propriedades contráteis do músculo. SISTEMA GLICOLÍTICO • O lactato se torna fonte de energia! • Quando se torna novamente disponível uma quantidade suficiente de O2 durante a recuperação, ou quando o ritmo do exercício diminui, NAD+ varre os H ligados ao lactato para subsequente oxidação a fim de formar ATP. • Os esqueletos de C das moléculas de piruvato formados novamente a partir do lactato durante o exercício serão oxidados para obtenção de energia ou serão sintetizados ( transformados) para glicose (gliconeogênese) no ciclo de Cori SISTEMA GLICOLÍTICO CICLO DE CORI SISTEMA GLICOLÍTICO • O ciclo de Cori não serve apenas para remover o lactato, mas o utiliza também para reabastecer as reservas de glicogênio depletadas no exercício intenso. • O lactato produzido em fibras musculares de contração rápida circula para outras fibras de contração rápida ou de contração lenta para ser transformado em piruvato. • Por sua vez, o piruvato é transformado em acetil-CoA para penetrar no ciclo do ácido cítrico para o metabolismo aeróbico. ENERGIA A LONGO PRAZO AERÓBICO • Sistema de produção de energia aeróbia responsável por suprir a maior parte das necessidades energéticas para esforços de intensidade máxima acima de 5m. • Natação de 1500m, corrida 5000m -maratona, triathlon.. SISTEMA AERÓBICO • Outros caminhos para a regeneração do ATP baseiam-se nas provisões de carboidratos ou substratos de lipídios nos estoques intramusculares, na circulação e subsequente catabolismo, para gerar energia e abastecer o nível-substrato de fosforilação ou das reações da cadeia de transporte de eletros e fosforilação oxidativa. • Para regenerar ATP a partir do catabolismo lipídico, a presença de O2 é fundamental. SISTEMA AERÓBICO • O catabolismo da glicose se inicia com a glicose anaeróbia, com a formação e 2 moléculas de piruvato (ou lactato) e duas moléculas de ATP. • A extração de energia restante prossegue quando o piruvato é transformado irreversivelmente em acetil-CoA, pela enzima piruvato desidrogenase. • No catabolismo lipídico, os ácidos graxos resultam na formação de acetil-CoA. • O acetil-CoA é o maior provedor para o ciclo do ácido tricarboxílico (TCA) que ocorre na mitocôndria. SISTEMA AERÓBICO • Em comparação ao catabolismo de carboidrato e lipidio, o catabolismo proteico é uma fonte relativamente menor de energia (5%). • Entretanto, em quadros de jejum ou esgotamento das reservas de glicogênio, o catabolismo proteico se torna uma fonte importante de energia. SISTEMA AERÓBICO • A principal função do TCA é degradar o substrato acetil-CoA em CO2 e átomos de H, na mitocôndria. • Os átomos de H são oxidados pela cadeia transportadora de elétrons, permitindo a fosforilação oxidativa, com subsequente regeneração de ATP para ADP. SISTEMA AERÓBICO 27 LACTATO PIRUVAT O