Vias Metabólicas e Exercício

Prévia do material em texto

SISTEMA ATP-CP
FOSFAGÊNIO
FOSFATO DE ALTA ENERGIA
SISTEMA ATP-CP
 Gerada pela quebra da enzima ATP – Hidrólise
 Essa energia é armazenada para fornecer energia para todas as
reações químicas
 No músculo: a quebra é feita pela MIOSINA ATPase
 NO MÚSCULO: o estoque é baixo por ser armazenada na célula
e não ser fornecida através do sangue
 Mas NÃO depleta-se por completa em função de sua rápida
ressíntese a partir do ADP
SISTEMA ATP-CP
 Metabolismo anaeróbio – sem uso de O2
 Essa energia é liberada durante a combustão de
carboidratos e de lipídeos
 Usada para exercícios de alta intensidade
 É armazenada no citosol muscular, próximo aos
sítios de utilização de energia
Energia das Ligações Fosfato
Metabolização
• ATP se combina com H2O + Enzima Trifosfato de
Adenosina (ATPase), formando ADP (Difosfato de
adenosina) + Pi , liberando 7,3 Kcal/mol.
• Como a quantidade de energia liberada é grande, o ATP
é considerado um composto “FOSFATO DE ALTA
ENERGIA”
SISTEMA ATP-CP
PARTICULARIDADES
• Não necessita de O2;
• Essa capacidade anaeróbia gera energia para utilização
RÁPIDA;
• Por esta razão, qualquer movimento corporal pode
acontecer rapidamente sem consumir O2.
SISTEMA ATP-CP
 Energia anaeróbia para a continuidade da 
contração.
 Metabolismo anaeróbio – sem uso de O2
SISTEMA ATP-CP E 
EXERCÍCIO
 Déficit de O2 no início do exercício ocorre em
decorrência da alta e rápida captação de O2.
 Após atingir o estado estável, a necessidade de ATP é
satisfeita por meio do metabolismo aeróbico.
 PORÉM: ainda permanece elevado após o fim do
exercício.
 Ressíntese de CP necessita de O2.
SISTEMA ATP-CP E 
EXERCÍCIO
 Durante os primeiros segundo
de atividade muscular intensa,
como corrida de curta
distância, a ATP é mantida
numa concentração
relativamente constante, mas
a concentração de CP diminui
de maneira, também
constante, a medida que ela é
utilizada para repor a ATP
depletada.
• Qualquer aumento na demanda de energia rompe
imediatamente o equilíbrio ATP / ADP;
• O aumento na transferência de energia depende da
intensidade do exercício;
• Ex1.: Aumento em até 4x a transferência de energia
partindo da posição sentada para uma caminhada lenta;
• Ex2.: Aumento em até 120x de uma caminhada para um
pique explosivo.
SISTEMA ATP-CP
• Produção Máxima de energia - cerca de 10 segundos;
• Mais de 10 segundos a energia de ressíntese contínua de
ATP terá de provir do catabolismo menos rápido dos
macronutrientes armazenados;
• As reações catalisadas pela “creatina quinase” aumentam a
capacidade do músculo de aumentar rapidamente a
produção de ATP.
FOSFATO CREATINA
Respostas Metabólicas aos 
Exercícios de Alta Intensidade
 Célula: pouco espaço de armazenamento de ATP – CP.
 Qualquer aumento de metabolismo energético altera a
concentração de ATP-CP.
 Essa mudança estimula a decomposição de nutrientes
armazenados para fornecer energia para a ressíntese de
ATP.
Respostas Metabólicas aos 
Exercícios de Alta Intensidade
 Nesse tipo de exercício, a energia provém do glicogênio
muscular armazenado na glicólise anaeróbia.
 Resulta na formação do ácido lático.
 Usado como energia quando o fornecimento de O2 é
insuficiente para a ressíntese do ATP.
VIA GLICOLÍTICA
VIA GLICOLÍTICA
 SUBSTRATO: CARBOIDRATOS
 Exercício de alta intensidade e curta duração
 No exercício de intensidade moderada e duração
continuada, a disponibilidade de carboidrato é
limitada.
 HÁ NECESSIDADE DE REPOSIÇÃO.
GLICOSE:
• Após a entrada da glicose pela ação da insulina dentro dos
tecidos periféricos, ela sofre uma série de reações
enzimáticas que levarão à formação de ATP;
• Este processo é conhecido como “Via Glicolítica” ou
“Glicólise”;
• O produto final desta série de reações é o piruvato;
• Para as reações ocorrerem ele deve ser removido.
VIA GLICOLÍTICA
INSULINA
 A insulina é um hormônio sintetizado no pâncreas, que
promove a entrada de glicose nas células;
 Desempenha papel importante no metabolismo de
lipídeos e proteínas;
 Patologias relacionadas à função da insulina no corpo,
como: diabetes.
• É a degradação de glicose sem necessitar da presença de
oxigênio.
• O produto final é o lactato e por isso, a glicólise
anaeróbia também é conhecida como fermentação
lática.
GLICÓLISE ANAERÓBIA
 É o processo de degradação incompleta de substancias
orgânicas com liberação de energia e realizada
principalmente por fungos e bactérias.
 Existem diversos tipos de fermentação, que variam quanto
ao produto final. No processo de fermentação o aceptor
final de hidrogênios é o produto final.
ALCOÓLICA E LACTATO
FERMENTAÇÃO
 Produtos Finais: etanol, CO2 e 2 ATPs
 Realizada por leveduras que é utilizada na produção
pouco eficaz no que diz respeito à liberação de
energia, pois uma molécula de glicose só rende 2
ATPs.
ALCOÓLICA
 Também ocorre em nossos músculos em situações
de grande esforço físico.
 Também rende 2 ATPs por molécula de glicose.
LÁTICA
 Após a produção do Piruvato, o mesmo atua como agente
oxidante, regenerando o NADH+ para NAD+ (o que o reduz
a lactato).
 A medida que aumenta a intensidade do esforço, a glicólise
anaeróbia tende a contribuir com a produção crescente de
lactato.
 Essa regeneração do NAD+ acaba por resultar no acumulo
de lactato.
LACTATO
GLICÓLISE AERÓBIA
• Degradação da glicose com consumo de oxigênio.
• O produto da glicólise é o piruvato (ácido pirúvico) e
este, por sua vez, para completar sua oxidação até CO2
e H2O, deve ser transportado para dentro da
mitocôndria onde acionará o “Ciclo do Ácido Cítrico e a
Fosforilação Oxidativa”.
VIA GLICOLÍTICA
 Como essa GLICOSE entra na célula?
 Através da proteína transportadora GLUT 4
 Faz a passagem das moléculas de glicose
através da membrana celular
 Quando ela entra na célula, ocorre a
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA
OXIDAÇÃO CELULAR: Energia deriva da “queima
biológica” dos macronutrientes
• Carboidratos  ( C H O )
• Lipídeos  ( C H O )
• Proteínas  ( C H O N )
FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA
OXIDAÇÃO CELULAR: Mitocôndrias
 Contém moléculas que removem elétrons do H
(oxidação) e acabam transferindo-os para o O2 (redução);
 A síntese de ATP ocorre durante as reações de
oxidação-redução (redox);
FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA
OXIDAÇÃO CELULAR: ENZIMAS DESIDROGENAZES
 Catalisam a liberação do H pelos substratos mais importantes
 Coenzima NAD+ (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo)
 Aceita pares de elétrons do H;
 Enquanto o substrato é oxidado e cede elétrons, NAD+,
ganha 1-H e dois elétrons, sendo reduzido para NADH, o outro
hidrogênio aparece como H+ no líquido celular.
FOSFORILAÇÃO 
OXIDATIVA
METABOLISMO ENVOLVIDO 
EM PROVAS DE ATLETISMO
TEMPO DE
DESEMPENHO
METABOLISMO
PREDOMINANTE
FONTE DE
ENERGIA
1-1’30 ANAERÓBIO GLICÓLISE
ANA.
0’22-0’35 ANAERÓBIO GLICÓLISE
ANA.
0’10-0’15 ANAERÓBIO ATP-
FOSFOCREATIN
A
METABOLISMO ENVOLVIDO EM 
PROVAS DE ATLETISMO
PROVA TEMPO DE 
DESEMPENHO 
METABOLISMO 
PREDOMONANTE 
FONTE DE 
ENERGIA 
MARATONA 135-180MIN AERÓBIO ÁC.GRAXO 
10 KM 30-50MIN AERÓBIO ÁC.GRAXO 
5KM 15-25MIN AERÓBIO ÁC.GRAXO 
3KM 10-16MIN AERÓBIO ÁC.GRAXO 
1,5KM 4-6MIN AERÓBIO/ANA GLICÓLISE 
800M 2-3MIN AERÓBIO/ANA GLICÓLISE 
 
 
SISTEMA ENERGÉTICO 
PREDOMINANTE NO TÊNIS
ATP-CP (0 a 10 SEGUNDOS) 
CONTRIBUIÇÃO = 70%
GLICÓLISE (20 a 180 SEGUNDOS)
CONTRIBUIÇÃO = 20%
ÁCIDOS GRAXOS (3 MIN ATÉ VÁRIASHORAS)
CONTRIBUIÇÃO = 10%
SISTEMA ENERGÉTICO 
PREDOMINANTE NO FUTEBOL
 ATP-CP (0 a 10 SEGUNDOS) 
 CONTRIBUIÇÃO = 80%
 GLICÓLISE (20 a 180 SEGUNDOS)
 CONTRIBUIÇÃO = 20%
 ÁCIDOS GRAXOS (3 MIN ATÉ VÁRIAS HORAS)
 CONTRIBUIÇÃO = 10% OU MENOS
 OBS: ALAS E ATACANTES
SISTEMA ENERGÉTICO NO 
FUTEBOL
 ATP-CP (0 a 10 SEGUNDOS) 
 CONTRIBUIÇÃO = 60%
 GLICÓLISE (20 a 180 SEGUNDOS)
 CONTRIBUIÇÃO = 20%
 ÁCIDOS GRAXOS (3 MIN ATÉ VÁRIAS HORAS)
 CONTRIBUIÇÃO = 20%
 OBS: MEIO-CAMPO
SISTEMA ENERGÉTICO NO 
BASQUETE
 ATP-CP (0 a 10 SEGUNDOS) 
 CONTRIBUIÇÃO = 80%
 GLICÓLISE (20 a 180 SEGUNDOS)
 CONTRIBUIÇÃO = 10%
 ÁCIDOS GRAXOS (3 MIN ATÉ VÁRIAS HORAS)
 CONTRIBUIÇÃO = 10%
SISTEMA ENERGÉTICO NO 
VOLEIBOL
 ATP-CP (0 a 10 SEGUNDOS) 
 CONTRIBUIÇÃO = 90%
 GLICÓLISE (20 a 180 SEGUNDOS)
 CONTRIBUIÇÃO = 10%
 ÁCIDOS GRAXOS (3 MIN ATÉ VÁRIAS HORAS)
 CONTRIBUIÇÃO = SOMENTE NA 
RECUPERAÇÃO
FONTES DE ATP
 SISTEMA ATP - CP
Anaeróbia Alática
Anaeróbia Lática
Aeróbia
 ANAERÓBICA GLICÓLISE
 AERÓBIA OXIDATIVA
Características Gerais dos Três Sistemas Pelos Quais é Formado o ATP 
Sistema Combustível O2 necessário Velocidade Produção Duração
relativa de ATP
Anaeróbio
ATP-CP creatina fosfato não mais rápida pouca, limitada 6 a 20 s
Glicolítico glicogênio (glicose) não rápida pouca, limitada 30 a 120 s
Aeróbio
Oxigênio glicogênio, gorduras sim lenta muita, ilimitada a partir 
e proteínas de 120 s
COMPARANDO OS SISTEMAS ENERGÉTICOS 
FOX et al, 2000 
Utilização dos Sistemas de Acordo com a 
Duração do Exercício
0
20
40
60
80
100
120
0 30 60 90 120 150 180 210
Duration (seconds)
%
 R
e
p
le
n
is
h
m
e
n
t 
o
f 
A
T
P
D
u
ri
n
g
 m
a
x
im
a
l 
e
x
e
rc
is
e
ATP – CP system
Glycogen to lactate system
O 2 system
MUSCLE ATP
MUSCLE ATP PLUS ATP-CP SYSTEM
MUSCLE ATP + ATP-CP SYSTEM + ANAEROBIC GLYCOLYSIS + O2 SYSTEM
MUSCLE ATP + ATP-CP + ANAEROBIC GLYCOLYSIS
Predominantly Anaerobic Predominantly Aerobic