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SISTEMA GLICOL´ITICO FISIOLOGIA DO EXERC´ICIO Prof. Dr. Sergio Medeiros Pinto 2019 LIBERAC¸A˜O DE ENERGIA PELOS CARBOIDRATOS Sa˜o cinco os motivos pelos quais se comec¸a a estudar a liberac¸a˜o de energia a partir dos macronutrientes pelos carboidratos: Os carboidratos sa˜o os u´nicos substratos que geram ATP sem o O2. Os carboidratos proporcionam um terc¸o da demanda energe´tica do organismo durante atividades f´ısicas leves a moderadas. Para gerar energia atrave´s da queima das gorduras e´ preciso catabolizar um m´ınimo de carboidratos. A degradac¸a˜o aero´bica dos carboidratos para gerar ATP e´ mais ra´pida do que a dos a´cidos graxos. O SNC precisa de um fluxo ininterrupto de carboidrato para funcionar adequadamente. 2 / 12 ENERGIA A CURTO PRAZO - SISTEMA GLICOL´ITICO A ress´ıntese dos fosfatos de alta energia e´ ra´pida para atividades f´ısicas intensas e de curta durac¸a˜o. A energia para fosforilar ADP prove´m principalmente da degradac¸a˜o do glicogeˆnio muscular armazenado por meio da glico´lise anaero´bica ra´pida com subsequente formac¸a˜o de lactato. A func¸a˜o prima´ria dos carboidratos e´ suprir energia para o trabalho celular. 3 / 12 GLICO´LISE AERO´BICA E GLICO´LISE ANAERO´BICA Existem duas formas de degradac¸a˜o dos carboidratos em uma se´rie de reac¸o˜es de fermentac¸a˜o denominadas de glico´lise. Um forma possui como substrato final o lactato gerado a partir do piruvato. Na outra forma o piruvato continua a degradac¸a˜o de carboidratos e acopla-se para mais degradac¸a˜o no ciclo do a´cido c´ıtrico (CICLO DE KREBS). Quando produto final da degradac¸a˜o de carboidratos e´ o lactato a glico´lise e´ anaero´bica. Caso o produto final da degradac¸a˜o seja o piruvato enta˜o a glico´lise e´ dita aero´bica. 4 / 12 A maior parte da energia gerada pela glico´lise anaero´bica na˜o resulta em ATP mas e´ dissipada em forma de calor (reac¸o˜es 1 a 6). A partir das reac¸o˜es 7 ate´ a 10 os fosfatos se transferem para quatro mole´culas de ADP gerando quatro mole´culas de ATP. Como este processo necessita de duas mole´culas de ATP para a fosforilac¸a˜o inicial o ganho final e´ de duas mole´culas de ATP. A gerac¸a˜o da glico´lise anaero´bica 5 / 12 A glico´lise ra´pida (anaero´bica) gera apenas 5% do ATP total durante a degradac¸a˜o completa da mole´cula de glicose em energia. Sa˜o exemplos de atividades f´ısicas que dependem fundamentalmente de ATP gerado pela glico´lise ra´pida: Sprints no final de corrida de 1, 6Km. Provas de 50 a 100m. Exerc´ıcios nos aparelhos na gina´stica. Piques em corridas de ate´ 200m 6 / 12 GLICO´LISE AERO´BICA - LENTA Ocorre dentro da mitocoˆndria. Processo no qual o piruvato se transforma em acetilcoA. Os citocromos sa˜o substaˆncias com alta capacidade de oxidac¸a˜o e reagem (oxidam o NAD e o FAD). A passagen de NAD e FAD pelos citocromos e´ um processo chamado cadeia de transporte de ele´trons. O NADH e´ oxidado pela enzima NAD desidrogenase. Por sua vez o FADH2 e´ oxidado pela coenzima Q. A` partir da oxidac¸a˜o de NADH gera-se um potencial eletroqu´ımico capaz de reconstituir ATP. Para cada NADH sa˜o formados 3ATP. O FADH2 como entra em um n´ıvel mais baixo na cadeia de transporte de ele´trons gera 2ATP. 7 / 12 Processo de glico´lise aero´bica (Lenta) 8 / 12 9 / 12 LACTATO 6= A´CIDO LA´TICO A diferenc¸a entre estes dois compostos esta´ na presenc¸a de um a´tomo de H na estrutura qu´ımica. Este a´tomo se ligara´ ou na˜o na estrutura da mole´cula de acordo com o pH. Caso o pH seja em torno de 3, 2 (muito a´cido) tem-se a´cido la´tico, caso o pH esteja em torno de 7 (condic¸a˜o comum no ser humano) o que se obte´m e´ lactato. Como o pH de 3, 2 e´ raro podemos concluir que no corpo humano o elemento que surge e´ o LACTATO. 10 / 12 Sa˜o destinos do lactato produzido durante o exerc´ıcio: aproximadamente 70% do lactato produzido e´ reconvertido em piruvato (corac¸a˜o e fibras musculares do tipo I. 20% vai para o f´ıgado pelo ciclo de Cori e e´ transformado em glicose. 10% vai para o f´ıgado e e´ transformado em aminoa´cido. A dor muscular de in´ıcio tardio (DMIT) na˜o e´ causada pelo LACTATO mas sim pelas microleso˜es na musculatura causadas pela intensidade do exerc´ıcio. 11 / 12 12 / 12
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