Fisiologia do exercício

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07/02/2020
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Curso de Fisioterapia 
Disciplina: Fisiologia do Exercício
Prof: Júlio Bravo
Objetivos:
✓ Permitir ao aluno condições de análise da 
importância e o papel da bioenergética para o 
movimento humano
✓ Fornecer noções básicas sobre os processos e 
respostas fisiológicas do organismo em relação ao 
exercício em condições ambientais diversas;
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BIOENERGÉTICA
✓Processo metabólico capaz de converter nutrientes 
alimentares em energia biologicamente utilizável.
METABOLISMO
Termo coletivo as milhares
de reações químicas
que ocorrem no organismo
✓ Incapacidade de transformar a energia do nutriente em 
energia biologicamente utilizável limita o desempenho 
nas atividades de endurance
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BIOENERGÉTICA
• Energia – Capacidade de gerar trabalho
• Biologicamente é mensurada em calorias.
• Caloria é definida como a quantidade de calor necessária para elevar em 1°C a 
temperatura de 1 Kg (1l) de água numa temperatura de (14,5 para 15,5) 15°C.
• Uma caloria é designada mais corretamente como uma quilocaloria (Kcal).
• A unidade internacional para expressar energia é o joule, ou quilojoule (Kj) 
• 1 Kcal 4,2Kj
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TRABALHO BIOLÓGICO NOS SERES HUMANOS
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Papel das Enzimas
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BIOENERGÉTICA - Papel das enzimas e 
fatores que as influenciam
• PH
•TEMPERATURA
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FONTES ENERGÉTICAS
• Alimentos são degradados até a forma 
de ATP (composto altamente 
energético)
• ATP – moeda corrente da energia
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Seis Nutrientes Básicos para a Saúde:
• Carboidratos
• Gorduras
• Proteínas
•Vitaminas 
• Minerais 
• Água 
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Macronutrientes Micronutrientes
• Carboidratos 
• Gorduras 
• Proteínas 
•Vitaminas
• Minerais 
• Água 
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• Fonte de calorias 
• Abastecem seus músculos e cérebro 
• Fonte primária no exercício árduo
•Ativador metabólico
•Combustível para o SNC
• Aproximadamente 60% de suas calorias devem vir dos carboidratos 
• Convertidos em glicose – capitado pelos músculos e fígado 
(convertido em glicogênio) que é armazenado no citoplasma; 
reservas hepáticas e musculares são limitadas a menos de 2000Kcal 
Ingestão recomendada na dieta:
50 - 55% do total de calorias diária
(McARDLE, KATCH & KATCH, 1998)
CARBOIDRATOS (4Kcal/g)
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GORDURAS (9Kcal/g)
• Fonte de energia armazenada 
• Saturadas e Insaturadas 
•Queimada principalmente durante atividades de baixa 
intensidade
•Formação da membrana celular
•Proteção e isolamento
•Carreador de vitaminas
•Aproximadamente 25% de suas calorias devem vir das 
gorduras 
• Fornecem uma quantidade considerável de energia durante o 
exercício prolongado menos intenso. Estoques de reserva são 
maiores que os carboidratos. 
Ingestão recomendada na dieta:
30% do total de calorias diária (10% de gordura saturada
(McARDLE, KATCH & KATCH, 1998)
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• Construir e reparar os músculos 
• Fonte de calorias 
•Formação das estruturas teciduais
• Formação da membrana celular
• Formação das enzimas
• Constituição do RNA e DNA
• Deve ser convertida em glicose. Podem fornecer 5% à 
10% da Energia necessária para manter o exercício 
prolongado
PROTEÍNA (4Kcal/g)
Ingestão recomendada na dieta:
15 - 20% do total de calorias diária
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Vitaminas:
• Catalisadores metabólicos 
• A maioria não é fabricada pelo corpo
• Não é uma fonte de energia
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Minerais 
• Obtidos a partir dos alimentos 
• Formam estruturas do corpo e regulam 
processos corporais 
• Não é uma fonte de energia 
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Água 
• Substância essencial 
• 60 a 75% de seu peso 
• Estabiliza a temperatura do corpo
• Leva nutrientes para as células 
• Não é uma fonte de energia 
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Índice Glicêmico (IG) 
Alto IG: Moderado IG: Baixo IG: 
Gatorade, Mel, Sorvete, 
Melancia, Passas, 
Glicose, Pão branco, 
cuscuz, jujuba, Batata 
assada, Aveia, Inhame, 
Abóbora, etc... 
Suco de laranja, Arroz 
integral, Pipoca, Milho, 
Batata doce, Sopa de 
lentilhas, Feijões 
cozidos etc...
Abobrinha, Alface, 
Amendoim, Berinjela, 
Brócolis, Cevada, Couve, 
Espinafre, Leite desnatado, 
Tomate, Repolho, Pêra, 
Pepino, Nozes, Grão de bico, 
Frutose, Centeio etc...
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BIOENERGÉTICA - Sistemas energéticos
Aneróbio
Alático
Anaeróbio
Lático
Aeróbio
ATP-CP
(ATP Intramuscular)
Glicolítico
(Glicogênio/Glicose)
Oxidativo
(Glicogênio/Glicose;
Gordura;
Proteína)
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TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA NO EXERCÍCIO
• Durante o exercício máximo a 
produção de energia pelos músculos 
ativos pode ser mais de 100 vezes 
maior do que a de repouso.
• Durante exercícios menos intensos, 
porém persistentes, a demanda 
energética aumenta cerca de 20 a 30 
vezes acima do nível de repouso.
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SISTEMA ATP-PC OU FOSFAGÊNIO
• Libera energia através da quebra da ligação dos fosfatos de alta energia.
• A fonte mais rápida disponível de ATP para ser usada pelo músculo, pois:
• • não depende de uma série de reações químicas
• • não depende do transporte de O2 para o músculo
• • ATP e PC estão armazenados diretamente nos mecanismos contráteis do músculo
• Aplicação: Exercícios máximos em torno de 10 segundos
• Recuperação total: 6 horas
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SISTEMA ATP-CP
(WILMORE & COSTILL, 2001)
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SISTEMA ATP-CP
(WILMORE & COSTILL, 2001)
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(WILMORE & COSTILL, 2001)
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SISTEMA DO ÁCIDO LÁTICO OU GLICOLISE ANAERÓBICA
• Libera energia através da desintegração incompleta de uma das 
substancias alimentares - carboidratos (açúcar), em ácido 
lático - reações sequenciais, liberando alta energia.
• A glicose anaeróbica: 
• depende de uma série de reações químicas
• utiliza apenas carboidratos (glicogênio e glicose) como combustível 
alimentar
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• não requer a presença de O2
• resulta na formação de ácido lático, que está relacionado com a fadiga muscular.
• Libera a energia suficiente apenas para a ressíntese de apenas alguns poucos 
moles de ATP.
• Aplicação: Exercícios máximos com duração entre 1 e 3 minutos.
Eficiência máxima - 40 à 45 segundos
• Recuperação total: 24 horas
SISTEMA DO ÁCIDO LÁTICO OU GLICOLISE ANAERÓBICA
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SISTEMA AERÓBIO
• Libera energia através da desintegração do glicogênio com a 
presença de O2, liberando energia, porém sem o acúmulo de ácido 
lático.
• A glicose aeróbica:
• libera energia para a produção de ATP graças a desintegração 
principalmente de carboidratos e gorduras, as vezes, de proteínas.
• requer a presença de O2
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▪ necessita de uma série de reações química complexas (glicose 
aeróbica - ciclo de Krebs - sistema de transporte de elétrons)
• produção de grande quantidade de ATP.
• Aplicação: Exercícios sub-máximos com duração de 3 minutospodendo se prolongar por horas.
• Recuperação total: 48 horas - (72 horas aeróbico + anaeróbico)
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SISTEMA AERÓBIO
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RELAÇÃO ENTRE O METABOLISMO DE CARBOIDRATOS, GORDURA E PROTEÍNA
(WILMORE & COSTILL, 2001)
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25m 50m 100m 200m 400m 800m 1500m
aeróbica 22 31 46 61 81 87 91
anaeróbica 78 69 55 39 19 13 9
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
%
Contribuição das fontes aeróbica e anaeróbicas 
de fornecimento de energia
RESUMO DAS ADAPTAÇÕES AO EXERCÍCIO
• O sistema ATP-CP é o principal sistema energético para 
esforços máximos com uma duração até 30”
• A glicólise é o principal sistema energético para esforços de 
intensidade elevada com uma duração entre 30” e 1’00”
• A oxidação é o principal sistema energético para esforços de 
intensidade média e baixa com uma duração superior a 1’00”
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VO2 DURANTE O EXERCÍCIO
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DÉFICIT E EPOC
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LIMIAR ANAERÓBIO ( LIMIAR DE LACTATO)
• PONTO DE EQUILÍBRIO ENTRE OS SISTEMAS AERÓBIO E ANAERÓBIO
• PONTO DE EQUILÍBRIO ENTRE A PRODUÇÃO E REMOÇÃO DE ACIDO LÁTICO
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REMOÇÃO DO LACTATO
PRÓPRIA CÉLULA
ONDE FOI 
PRODUZIDO
TECIDOS
INATIVOS
CORAÇÃO
FÍGADO:
• Remoção
• Reconversão 
(Neoglicogênese)
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FADIGA NEUROMUSCULAR
• TRANSMISSÃO NEURAL:
• Liberação ou síntese de acetilcolina reduzida
• Hiperativação da colinesterase
• Aumento do limiar de membrana
• Competição de outras substâncias com acetilcolina
• Saída excessiva de K+ diminuindo o potencial de membrana
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✓ Altas concentrações de mioglobina, densidade capilar 
e mitocondrial ;
✓ Alta capacidade oxidativa;
✓ Alta resistência à fadiga; 
✓ Baixa velocidade de contração. 
FIBRAS LENTAS TIPO I 
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✓ Baixa densidade mitocondrial 
✓ Alta atividade glicolítica
✓ Baixa resistência à fadiga 
✓ Fibras musculares maiores 
✓ Alta velocidade de contração 
FIBRAS RÁPIDAS II-B
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✓ Intermediária
✓ Densidade mitocondrial mediana 
✓ Moderada capacidade e resistência à fadiga 
✓ Moderada velocidade de contração 
FIBRAS RÁPIDAS II-A
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Proporção de Tipos de Fibras em diferentes músculos 
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TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES
Fibra tipo I Fibra tipo IIb
Velocidade da contração Lenta Rápida
Duração Longa Curta
Força Baixa Alta
Metabolismo Aeróbio Anaeróbio
Suprimento sanguíneo Alto Baixo
Mitocôndrias Muitas Poucas
Mioglobina Grande quantidade Pequena quantidade
Exemplo Grande dorsal Gastrocnêmio
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A PROPORÇÃO DE TIPOS DE FIBRAS DOS 
MÚSCULOS DETERMINAM O DESEMPENHO 
FÍSICO? 
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DIETAS
• Dietas ricas em gordura e pobre em carboidratos
promovem maior taxa do metabolismo das
gorduras.
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INTENSIDADE
• Atividade de intensidades baixas depende sobretudo das
gorduras como substratos, enquanto carboidratos são a
fonte de energia nas atividade de alta intensidade
depende.
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DURAÇÃO
• No exercício prolongado e de baixa intensidade existe um aumento
progressivo da quantidade de gordura oxidada pelos músculos em
atividades.
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O QUE FAZ COM QUE OCORRA ESSE DESVIO DO METABOLISMO DAS
GORDURAS PARA O DOS CARBOIDRATOS QUANDO A INTENSIDADE DO
EXERCÍCIO AUMENTA?
1. O Recrutamento das Fibras Rápidas: (anaeróbicas, enzimas glicolíticas, 
maior capacidade de utilização de CARBO) 
2. O Aumento do Nível Sanguíneo de Adrenalina.( inibição da lipase).
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1. Variáveis que controlam a lipólise:
✓ Ação das lipases (enzimas lipolíticas) para degradar os triglicerídeos em Á.Gx e Glicerol .
São ativadas pela ação dos hormônios adrenalina, noradrenalina e glucagon.
✓ A mobilização de Á.Gx no sangue é inibida pela insulina e pelo nível elevado de lactato.
✓ A insulina inibe a lipólise por meio da inibição direta da lipase, entretanto a insulina diminui 
durante o exercício.
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✓ A ingestão de bebida rica em carboidrato de 30 a 40 min. antes do exercício, faz com 
que a glicemia aumenta e mais insulina é liberada pelo pâncreas;
✓ Essa elevação acarreta diminuição da lipólise e redução do metabolismo das gorduras. 
QUAL INFLUÊNCIA DA INGESTÃO DE CARBOIDRATO DURANTE O 
EXERCÍCIO NO METABOLISMO DAS GORDURAS?
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✓ Durante exercícios de curta duração é improvável que os estoques sejam depletados.
✓ Nos exercícios prolongados os estoques podem atingir níveis muito baixos.
✓ Há redução dos estoques de glicogênio hepático e muscular;
✓ Fadiga muscular;
INTERAÇÃO ENTRE METABOLISMO DAS GORDURAS E O DOS 
CARBOIDRATOS
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INTENSIDADE DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO
(POWERS & HOWLEY, 2000)
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DURAÇÃO DO EXERCÍCIO E SELEÇÃO DO SUBSTRATO
(POWERS & HOWLEY, 2000)
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• CARBOIDRATOS:
• Glicogênio Muscular
• Glicogênio Hepático
• Glicose sangüínea
• GORDURAS:
• Adipócitos (Triglicerídeos)
• Músculos
• Ácidos graxos livres
• LACTATO:
• Ciclo de Cori
(POWERS & HOWLEY, 2000)
RESERVAS DE ENERGIA
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• SISTEMA ANAERÓBIO ALÁTICO:
• Aumento de CP
• Aumento de ATP
• SISTEMA ANAERÓBIO LÁTICO:
• Aumento da velocidade das reações
• Aumento da tolerância ao lactato
• Aumento da remoção do lactato
• SISTEMA AERÓBIO:
• Aumento da entrada de O2
• Aumento do estoque de glicogênio
RESUMO DAS ADAPTAÇÕES AO EXERCICIO
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Referencia Bibliográfica:
✓ McARDLE, W. Fisiologia do exercício: energia, nutrição e desempenho 
humano. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. 
✓ WILMORE, J. H.; COSTILL, D. L. Fisiologia do esporte e do exercício. 5 ed. 
São Paulo: Manole, 2013. 709p. 
✓ NEDER, J. A.; NERY, L. E. Fisiologia clínica do exercício: teoria e prática. 
São Paulo: Artes Médicas, 2003. 404 p. 
✓ https://www.treinoemfoco.com.br/
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OBRIGADO!! 
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