Bioenergética e Sistemas Energéticos

Prévia do material em texto

FISIOLOGIA APLICADA À ATIVIDADE MOTORA
Bioenergética Conceito: é a troca de energia em ser vivo. Energia: é um estado dinâmico relacionado a uma mudança/trabalho. Ex.: > Trabalho (EF) = > energia. 2 Leis da Termodinâmica: conservação de energia e entropia.
Termodinâmica 1ª Lei: conservação de energia. Energia não é criada ou destruída, e sim transformada (CLAUSIUS & KELVIN, 1850). Reações de transformação: Endergônicas (armazenam energia - Anabolismo). Exergônicas (liberam energia - Cabolismo).
Termodinâmica 2ª Lei: entropia. A transformação da energia potencial segue a direção em que a capacidade de realizar trabalho é reduzida (quando realiza alguma atividade a energia vai diminuindo). Ex.: metabolismo no exercício físico = aumento de trabalho/energia = diminuição das reservas de ATP = reservas de ATP precisam ser ressintetizadas.
ATP: trifosfato de adenosina Moeda corrente de energia celular. Fonte direta de energia para o nosso corpo (músculo). Funções: Extrair a energia dos alimentos e conservá-la em ATP. Transferir a energia química do ATP para o trabalho biológico. 
Composição: 3 grupos fosfato. 1 grupo adenosina. 1 grupo ribose.
Macronutrientes: alimentos Nossa fonte indireta de energia. Proteínas, carbo e lipídios
Vias de produção de ATP Vias metabólicas: anaeróbias e aeróbias.
*Vias anaeróbias (não precisa de oxigênio para gerar ATP): 1) ATP-CP. 2) Glicólise anaeróbia. *Vias aeróbias (precisa de oxigênio para gerar ATP): 2) Glicólise aeróbia. 3) Oxidativa.
ATP e trabalho biológico
Degradação do ATP
Atividades em uso do ATP
Interatividade 
A produção ou ressíntese de ATP é proveniente dos micronutrientes (MACRONUTRIENTES)como carboidratos, lipídeos, proteínas e sais minerais (SAIS MINERAIS NÃO) porque o ATP é a moeda corrente de energia celular em que ocorre a transformação da energia química para o trabalho celular. A esse respeito, pode-se concluir que: a) As duas afirmações são verdadeiras e a 2ª justifica a 1ª. b) As duas afirmações são verdadeiras e a 2ª não justifica a 1ª. c) A 1ª afirmação é falsa e a 2ª é verdadeira. d) A 1ª afirmação é verdadeira e a 2ª é falsa. e) As duas afirmações são falsas.
Transformação de energia
Sistemas energéticos 
Sistema de energia imediata: ATP-CP. 
Sistema de energia a curto prazo: glicólise/glicolítico. 
Sistema de energia a longo prazo: oxidativo. (maratona)
Contribuição % para a produção de energia durante um exercício máximo de diferentes durações.
Contribuição % para a produção de energia durante um exercício máximo de diferentes durações.
Sistema ATP-CP: anaeróbio alático (IMEDIATO)
Fonte de energia imediata para o músculo. (Tem no corpo, mas reserva pequena) Razões: 1. Não depende de uma longa série de reações químicas. 2. Não depende do transporte de oxigênio. 3. Estoques intramusculares – limitados. 1 kg de músculo = 3 a 8 mmol de ATP e 12 a 40 mmol de PCr.
Macronutrientes: carboidratos 
Função primária: suprir energia para o trabalho celular. 
Importância: 1) Único macronutriente = produz ATP sem oxigênio. 2) AF leve a moderada = 1/3 da energia. 3) Útil no metabolismo de gorduras. 4) Degradação aeróbia mais rápida do que as gorduras. 5) SNC e cérebro = fluxo constante. 6) ~2 mil Kcal. C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O
Sistema glicolítico: anaeróbio lático ou aeróbico 
Sistema de energia a curto prazo. 
Glicólise: conjunto de reações químicas cujo resultado é a degradação da glicose e a produção de energia. 
Glicogenólise: é a degradação do glicogênio realizada por meio da retirada sucessiva de moléculas de glicose. 
2 destinos: Anaeróbia (rápida): produto final = ácido lático. Aeróbia (lenta): produto final = ácido pirúvico.
Sistema glicolítico: anaeróbio lático
Interatividade 
Durante a realização de uma corrida de 100 m, qual(ais) é(são) o(s) sistema(s) energético(s) predominante(s) usado(s) por esse velocista? a) Sistema glicolítico e aeróbio. b) Sistema ATP-CP e aeróbio. c) Somente sistema ATP-CP. d) Sistema ATP-CP e glicolítico lático. e) Somente sistema glicolítico.
Sistema glicolítico: aeróbico (CURTO PRAZO)
Acontece dentro da mitocôndria
Estoques de glicogênio
Fígado e músculo (hepático e muscular) Glicose estocada (limitados) porém mto úteis no dia a dia. Maior parte nos músculos
Degradação do glicogênio muscular
Glicólise anaeróbia: produção de lactato
Lactato, produzido dentro do músculo pela quebra da glicose -> através da glicolise -> piruvato -> Lactato (produzido por uma enzima) tem destinos: 
Destinos do lactato
Oxidação – dentro na nossa célula (intracelular do lactato), dentro do músculo
Gliconeogênese – 
Conceito: conjunto de processos pelos quais o organismo pode converter substâncias não glicídicas (como aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol e propionato) em glicose ou glicogênio. Transporte extracelular de lactato Ciclo de Cori ou glicose-lactato-glicose
Destinos do lactato: gliconeogênese
Destinos do lactato: transaminação
Conceito: caracteriza-se pela transferência de um grupo amina de um aminoácido para um cetoácido. Ex: Glutamato + oxalacetato = α-cetoglutarato + aspartato
Relação intensidade e produção/remoção lactato
Interatividade A produção de energia (ATP) proveniente dos carboidratos é depende do volume e da intensidade do exercício com ou sem presença de oxigênio após uma série de reações químicas. Sobres essas reações químicas é correto afirmar que: I. Os carboidratos são a única fonte energética que produz ATP sem oxigênio (ATP-CP PRECISA DE OXIGENIO E OS LIPIDEOS NÃO PRECISAM DE OXIGENIO). II. A degradação dos carboidratos, via aeróbica, acontece mais rápida do que dos lipídeos. III. A glicólise, degradação da glicose, tem como produto final somente o piruvato (E O LACTATO). IV. A glicogenólise, degradação da glicose ou glicogênio, tem como produto final o piruvato ou o lactato (DEGRADAÇÃO DO GLICOGENIO). V. Os reações químicas no fígado e por meio do qual o glicogênio é sintetizado a partir de outros carboidratos mais simples é conhecido como gliconeogênese. Assinale a única alternativa correta: a) Somente as afirmações I e II são corretas. b) Somente as afirmações I, II e III são corretas. c) Somente as afirmações I, II, III e IV são corretas. d) Somente as afirmações I, II, III e V são corretas. e) Somente as afirmações I, II, III, IV e V são corretas.
Macronutrientes: lipídeos 
Função primária: mais abundante fonte de ENERGIA para o trabalho celular. Importância: 1) Fonte quase ilimitada de energia em comparação com os carboidratos e proteínas. 2) 60 a 100 mil Kcal estão distribuídos pelo corpo – células adiposas. 3) ~3 mil Kcal – intramusculares. (DA P CORRER MAIS DE 25 MARATONAS..)
Lipídeos: locais de armazenamento
(DENTRO DO MUSCULO; CORRENTE SANGUINEA; CELULAS ADIPOSAS) 
Lipídeos: mobilização e catabolismo 7 processos: 
1) Degradação do triacilglicerol para AGL. 2) Transporte do AGL no sangue. 3) Captação de AGL do sangue para músculo. 4) Preparação do AGL para o catabolismo (ativação energética). 5) Penetração do AGL ativado nas mitocôndrias. 6) Fracionamento do AGL para acetilcoa via betaoxidação. 7) Oxidação acoplada no Ciclo de Krebs e na cadeia transportadora de elétrons.
Macronutrientes: lipídeos
Macronutrientes: proteínas 
Função: papel auxiliar como substrato energético. Aminoácidos de cadeia ramificada (leucina, valina, isoleucina, glutamina e aspartato) transformam-se primeiro em uma forma útil para participar das vias energéticas. Desaminação = retirada do N2.
Interação sistemas aeróbio e anaeróbio
Interação fontes energéticas: duração
Interação fontes energéticas: intensidade
Interação fontes energéticas: treinamento físico
Interação fontes energéticas: treinamento físico
Interatividade A produção de energiaproveniente dos lipídeos é depende do volume e da intensidade do exercício. Sobre essas reações químicas é correto afirmar que: I. É a fonte mais abundante de energia para o trabalho celular. II. Os locais de armazenamento dos lipídeos são: células adiposas, fígado, músculo e corrente sanguínea. III. Os lipídeos podem ser degradados tanto pela via aeróbica quanto pela via anaeróbica. IV. O anabolismo ou degradação dos triglicerídeos ocorre pela presença de uma enzima em ácidos graxos livres e glicerol. V. Tanto os ácidos graxos livres quanto o glicerol podem ser utilizados como fonte energética. Assinale a única alternativa correta: a) Somente as afirmações I, II e III são corretas. b) Somente as afirmações I, II, III e IV são corretas. c) Somente as afirmações I, II, III e V são corretas. d) Somente as afirmações I e V são corretas. e) Somente as afirmações I, II, III, IV e V são corretas.
Unidade 2
Células neurais Células da Glia. Neurônios.
Células da Glia Tipos: Astrócitos. Oligodendrócitos. Células de Schwann. Micróglias. Células Ependimárias.
Astrocito – célula c formato de estrela – função de proteção isolamento e proteção dos neurônios. Se fixa em vasos sanguíneos 1º nutrição tira da corrente sanguíneos e leva p os neurônios; cria proteção do sistema nervoso central. Formação de memória e aprendizado.
Oligodendrocito – isolamento das cel do sistema nervoso, através produção da mielina.
Celulas de Schwann – isolam dos neuronios, dif do Oligodendrocito isola o sist nervoso periférico, enrola na barra de axônio.
Microglias – poder fagocitário, proteção do sist nerv central – macrófago – faz uma espécie de faxina.
Ependimarias – preenche espaços vazio nos ventrículos no sist nervoso central, produz o liquor.
Funções: Sustentação. Proteção. Nutrição. Isolamento.
Neurônios 
Geração e propagação da informação. Interação com o meio ambiente: Frio, calor, som, luz, cheiro, gosto etc. Ajustes. Impulsos elétricos.
Célula q está envolvida c a sinalização, produção e propagação das info. 
Anatomia do neurônio 
Lembre-se: neurônio é uma célula! 
Membrana. Citoplasma. Núcleo. Organelas.
Neuronio recebe info de inúmeros 
Soma – onde está o núcleo e td informação genética.
Dendritos – função de captar a info e outras células
Axônio – onde o impulso elétrico vai viajar da soma até as term axonicas.
Term Axônicos – botões sinápticos carregam a subs neuro transm, mensageiro químico que transm info p uma próxima celula
Classificação dos neurônios 
Estrutural. Localização no sistema nervoso. Funcional.
Classificação funcional dos neurônios 
Sensorial. Motor. Interneurônios.
Interatividade Em qual local do neurônio é gerado o potencial de ação? a) Dendritos. b) Soma. c) Cone axônico. d) Axônio. e) Botões sinápticos.
Geração dos sinais neurais O que é um potencial de ação? Com eles são gerados? Como são propagados?
Potencial da membrana em repouso 
Diferença de carga elétrica entre o interior e o exterior da membrana. Carga interna -70 mV (potencial da membrana em repouso) quando não está gerando sinal.
Ela é menor que a carga externa em 70mV
Potencial de ação gerado no cone – inversão de polaridade, até a extremidade..
Neurônio em repouso 
Interior -70 mV
Neurônio disparando PA
Carga elétrica no interior do neurônio durante PA
O que determina o PRM? (potencial de repouso na membrana)
1) A diferença de concentração de íons no lado de dentro em relação ao lado de fora do neurônio. 
2) A alta permeabilidade da membrana apenas ao potássio.
Concentração iônica na célula em repouso
Cl -> Cloreto
Sódio –> NA+ fora e dentro da célula..
K+ -> potássio – pode se movimentar livremente para fora - canal livre.
Os demais tem canais regulados – depende de um agente químico para se movimentar.
Interatividade Qual estrutura do neurônio tem papel fundamental na propagação do PA (potencial de ação)? a) Corpo. b) Dendritos. c) Membrana. d) Núcleo. e) Citoplasma.
Canais da membrana do neurônio 
Canais livres. Canais regulados.
O que movimenta os íons? 
Força do gradiente de concentração (determina que o íon se movimente para o lado oposto ao qual está concentrado). A Força do gradiente de concentração é maior que a Força da carga elétrica (força q depende da carga que o íon tem, o positivo, será atraído pelo negativo. 
Consequência da abertura de canais 
Despolarização (sódio – carga elet positiva, quando o canal é aberto ele entra, ele vai tornar o citoplasma celular menos negativo)
Hiperpolarização. (cloreto e potassio – quando canal aberto sai da celula, tem carga eletric positiva, esse meio ficará ainda mais negativa)
Potencial de ação – inversão de polaridade, dentro é – e fora +, quando em repouso. Assim tem q abrir o canal de sódio (despolarização), as cargas invertem dentro + e fora -. Na repolarização o canal do K+ é aberto, e ele pode sair
Interatividade Qual a consequência da abertura dos canais de K+ e de Cl-? a) Abertura de canais de K+ hiperpolariza a célula e a de canais de Cl- despolariza. b) Abertura de canais de Cl- hiperpolariza a célula e a de canais de K+ despolariza. c) A abertura desses canais gera um PA. d) A abertura desses canais provoca uma hiperpolarização. e) A abertura desses canais provoca uma despolarização.
A comunicação entre células 
Sinapse (comunicação entre dois neuronios). Junção neuromuscular (comunicação entre um neurônio e uma célula muscular/endócrina).
Sinapses
Azul – recebendo um sinal do de vermelho
Diferenciação das sinapses
Conforme a região que acontece a comunicação entre as duas células. 
Considerando-se o efeito provocado pelo sinal propagado da célula pré-sináptica para a pós-sináptica. 
Excitatoria – diz para gerar potencial de ação – contrario da inibitoria
De acordo como os sinais são propagados de uma célula para outra.
Elétrica é rápida
Química – despeja no espaço existente no espaço entre eles (fenda sináptica)
Junção neuromuscular (sempre excitatoria)
Interatividade Aponte qual das assertivas abaixo é verdadeira: a) A comunicação entre dois neurônios pode ser chamada de sinapse ou de junção muscular. b) As junções neuromusculares podem ser elétricas ou químicas. c) Junção neuromuscular é a comunicação entre dois neurônios. d) Sinapse é a comunicação entre um neurônio e uma célula muscular. e) A junção neuromuscular é mais eficiente que a sinapse.
Unidade 3
Como sistema nervoso autônomo faz controle da temperatura
Mecanismos de regulação da temperatura 
Sistema nerv autônomo - Controle autonômico. 
Temperatura interna 36,1º – 37,8ºC
Abaixo de 36 hipotermia, acima de 37 hipertermia (febre – defesa do organismo) - hipotálamo – responsável (controla perda e ganho de calor)
Equilíbrio térmico
Fontes de calor 
Externa - exposição direta ao sol; radiação solar indireta; temperatura ambiente. 
Interna - metabolismo celular; atividade muscular
Interatividade Qual das assertivas abaixo é falsa? a) O controle da temperatura corporal é feito de maneira autônoma. b) Nosso organismo ganha calor apenas quando exposto ao sol. c) A temperatura corporal varia entre indivíduos. d) Nosso organismo perde calor por quatro mecanismos. e) O hipotálamo é nosso termostato corporal.
* Como o organismo perde calor 
radiação; condução; convecção; evaporação
Radiação: É um mecanismo em que a transferência de calor acontece através da emissão de raios infravermelhos (não precisamos ter contato com outro corpo para emitir calor) (60%).
Condução: Esse mecanismo exige que haja contato entre os corpos para que a transferência de calor aconteça.
Convecção: Transferência de calor se dá por intermédio do movimento de um fluido (com o ar/água) (ex. no banho, se a temperatura da água for mais baixa, vai baixar atemperatura corporal, como o caso de um ventilador ligado).
Evaporação: Perda de calor por evaporação ocorre por meio da sudorese (suor) e da perda de água por insensibilidade.
Efeito da temperatura ambiente na ação dos mecanismos de perda de calor
 
Efeito da intensidade do esforço
Efeito massa muscular na produção de calor
Interatividade Aponte a afirmação correta sobre os mecanismos de controle da temperatura: a) A maior perda de calor em repouso ocorre pela condução. b) Na condução, a perda de calor acontece através da emissão de raios infravermelhos. c) Na evaporação, a perda de calor ocorre apenas por meio da sudorese. d) A evaporação é o principal mecanismo de perda de calor durante o repouso. e) A transferência de calor por intermédio do movimento de um fluido se chama convecção.
Exercícios sob altas temperaturas e distúrbios induzidos pelo calor
Distúrbios relacionados ao calor 
Cãibras (contrações musculares involuntárias); exaustão induzida pelo calor; intermação (risco para o organismo, entrar em coma e risco de morte).
Distúrbios relacionados ao calor
Sinais da pessoa com intermação 
aumento da temperatura corporal interna acima de 40ºC; interrupção da transpiração; pele quente e seca; pulso e respiração acelerados; pressão arterial elevada; vômitos; diarreia; confusão mental; convulsão; inconsciência; coma.
O que fazer diante desse quadro? 
Providenciar socorro imediatamente! Não deixar a pessoa sozinha. Aplicar medidas para baixar a temperatura da vítima.
Interatividade A respeito do controle da temperatura durante o exercício, é correto afirmar que: a) O controle da temperatura é feito principalmente pela transpiração. b) O exercício realizado em condições ambientais extremas não induz riscos à saúde, desde que o praticante seja treinado. c) Praticar exercício em ambiente quente e úmido sempre provoca distúrbios no organismo. d) Intermação é uma elevação da temperatura corporal, que também podemos chamar de febre. e) A intermação pode levar à morte.
Prevenção dos distúrbios térmicos 
Hidratação (se hidratar antes msmo do exercício, durante o exercício, beber em pequenas qtds). Vestimentas. Aclimatação.
Interatividade Aponte a assertiva verdadeira a respeito dos procedimentos para evitar a intermação: a) Durante o exercício, o sujeito deve beber água apenas quando estiver com sede. b) Deve-se começar a aclimatação do indivíduo com pelo menos um mês de antecedência. c) Aclimatação diz respeito às alterações que ocorrem no organismo e que permitem suportar as condições extremas de clima e temperatura. d) Usar uma vestimenta adequada basta para evitar intermação. e) Beber bastante água diminui o risco de intermação.