Aula 4 - metabolismo anaeróbio e aeróbio durante o exercício

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Sistemas 
Metabólicos
metabolismo anaeróbio e 
aeróbio durante o exercício
Bioenergé4ca da a4vidade 7sica
• A nutrição no indivíduo que pra9ca exercícios exige alimentos com elementos 
essenciais para:
• Abastecer as contrações musculares
• Construir novos tecidos
• Preservar a massa magra
• O9mizar a estrutura esquelé9ca
• Reparar as células existentes
• Maximizar o transporte de oxigênio
• Manter o balanço hídrico e eletrolí9co favorável
• Regular processos metabólicos
Bioenergé4ca da a4vidade 7sica
• Para suprir a energia gasta durante o exercício e atender as funções
complexas, três sistemas metabólicos são u9lizados:
• Sistema dependente de oxigênio
• Fosforilação oxida9va ou metabolismo aeróbio
• Sistema independente de oxigênio
• Fosfocrea9na e glicólise anaeróbia ou metabolismo anaeróbico
• A escolha do 9po de metabolismo depende:
• Duração
• Intensidade
• Tipo de a9vidade Nsica
Bioenergética da 
atividade física
• O metabolismo celular é cons9tuído
pelo conjunto de reações catabólicas e
anabólicas
(1) as vias catabólicas degradam os alimentos
em moléculas menores e geram tanto
energia, em uma forma u9lizável pelas
células, como também geram as pequenas
moléculas que as células necessitam como
unidades fundamentais, e
(2) as vias anabólicas, ou biossinté,cas, que
usam as moléculas pequenas e a energia
liberada pelo catabolismo de maneira
controlada para a síntese de todas as
demais moléculas que formam as células.
Transferência de energia e o
papel dos carreadores a3vados
no metabolismo. Por atuarem
como doadores e receptores de
energia, essas moléculas
carreadoras de energia
desempenham sua função como
intermediárias que acoplam a
degradação das moléculas dos
alimentos e a liberação de
energia (catabolismo) à
biossíntese, que requer de
energia, de moléculas orgânicas
pequenas e grandes
(anabolismo).
Fonte de energia – Trifosfato de adenosina
Independente do sistema energé9co usado para produzir energia, o corpo depende
de um suprimento conWnuo por meio de ATP
Embora o ATP seja a principal moeda de
energia do corpo, ele é armazenado em
quan9dades limitadas.
Cerca de 93g são armazenadas no corpo, o
que corresponde a energia suficiente para
apenas alguns segundos de exercício.
Dessa forma, o ATP precisa ser
con9nuamente ressinte9zado para fornecer
uma fonte de energia constante.
A síntese de um polinucleoWdeo, RNA
ou DNA, é um processo de muitas
etapas impelido pela hidrólise de ATP.
Na primeira etapa, um nucleosídeo
monofosfato é a9vado pela
transferência sequencial de dois
grupos fosfato terminais de duas
moléculas de ATP. O intermediário rico
em energia que é formado, um
nucleosídeo trifosfato, permanece
livre na solução até que reaja com a
extremidade da cadeia de RNA ou de
DNA que está crescendo, liberando,
então, pirofosfato. A hidrólise desse
úl9mo fosfato inorgânico é altamente
favorável e contribui para fazer a
reação como um todo seguir na
direção da síntese do polinucleoWdeo.
Via glicolí4ca – metabolismo aeróbio
Via glicolítica – metabolismo aeróbio
Via glicolí4ca – metabolismo aeróbio
Energia armazenada nas etapas 6 e 7 da
glicólise. (A) Na etapa 6, a enzima
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase acopla
a oxidação, ener- ge9camente favorável de
um aldeído à reação energe9camente
desfavorável da formação de uma ligação
fosfato de alta energia, possibilitando, ao
mesmo tempo, o armazenamento de energia
na forma de NADH. A formação da ligação
fosfato
de alta energia é impulsionada pela reação
de oxidação e a enzima atua como se fos- se
o acoplador da “pá giratória” mostrado na
Figura 2-32B. Na etapa 7, a ligação fosfato de
alta energia recém-formada
no 1,3-bisfosfoglicerato é transferida ao ADP,
formando uma molécula de ATP e deixando
no açúcar oxidado um grupo carboxila livre. A
porção da molécula que sofre essas
modificações está sombreada em azul; o
resto da molécula permanece sem
modificações ao longo de todas essas
reações.
Energia armazenada nas etapas 6 e 7 da
glicólise. (A) Na etapa 6, a enzima
gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase acopla
a oxidação, ener- ge9camente favorável de
um aldeído à reação energe9camente
desfavorável da formação de uma ligação
fosfato de alta energia, possibilitando, ao
mesmo tempo, o armazenamento de energia
na forma de NADH. A formação da ligação
fosfato
de alta energia é impulsionada pela reação
de oxidação e a enzima atua como se fos- se
o acoplador da “pá giratória” mostrado na
Figura 2-32B. Na etapa 7, a ligação fosfato de
alta energia recém-formada
no 1,3-bisfosfoglicerato é transferida ao ADP,
formando uma molécula de ATP e deixando
no açúcar oxidado um grupo carboxila livre. A
porção da molécula que sofre essas
modificações está sombreada em azul; o
resto da molécula permanece sem
modificações ao longo de todas essas
reações.
Via anaeróbia 
ou do ácido 
lá4co
Degradação anaeróbica do piruvato.
(A) Quando o suprimento de oxigênio é
insu- ficiente, como em uma célula
muscular em contração vigorosa, o
piruvato produzido pela glicólise é
conver9do em lactato, como mostrado.
Essa reação regenera o NAD+ consumido
na etapa 6 da glicólise, e a via total rende
muito menos energia do que a oxidação
completa.
Todos os organismos precisam manter uma relação 
ATP/ADP através do armazenamento de energia
Armazenamento de curto prazo
• Subunidades de glicose – GLICOGÊNIO
• Presente no citoplasma de muitas células,
inclusive fígado e músculo
• Quando as células precisar de uma
quantidade de ATP maior do que aquela
que pode ser gerada a partir de
moléculas de alimento captadas na
corrente sanguínea
• Ativa a metabolização pela via glicolítica
Armazenamento de longo prazo
• Acidos graxos e proteínas são fontes de
energia na ausência de glicose
• A oxidação de um grama de gordura
libera cerca de duas vezes mais energia
que a oxidação de um grama de
glicogênio.
• O glicogênio diferencia-se das gorduras
por incorporar uma grande quan9dade de
água. Isso leva a uma diferença de massa
de maneira que, para armazenar a
mesma quan9dade de energia, a massa
do glicogênio deve ser seis vezes maior
do que a massa de gordura.
Como os açúcares são produzidos a par4r do glicogênio
Subunidades de glicose são
liberadas do glicogênio por
ação da enzima glicogênio
fosforilase, produzindo
glicose-1-fosfato que, então,
é rapidamente conver9da em
glicose-6-fosfato para a
glicólise.
Oxidação dos ácidos
graxos a ace4l-CoA. 
(A) Microscopia eletrônica de uma gota lipídica
no citosol. (B) Estrutura das gorduras. As
gorduras são triacilgliceróis. A porção do
glicerol, à qual são ligados três ácidos graxos
por ligações éster, está mostrada em azul. As
gorduras são insolúveis em água e formam
gotas no interior das células de gordura
(adipócitos), que são células especializadas em
armazenar gordura. (A, cor- tesia de Daniel S.
Friend.)
Oxidação dos ácidos
graxos a ace4l-CoA. 
(C) Ciclo de oxidação dos ácidos
graxos. O ciclo é catalisado por
uma série de quatro enzimas e
ocorre na mitocôndria. Cada volta
do ciclo encurta a cadeia de ácido
graxo em dois carbonos
(mostrados em vermelho),
gerando uma molécula de ace9l-
CoA, uma molécula de NADH e
uma molécula de FADH2.
Vias do metabolismo
Via aeróbia
Produz energia durante um esforço
extenuante com duração de 60 a 120
segundos na presença de oxigênio
Depende da disponibilidade de substrato,
fornecimento conWnuo de adequado de
oxigênio, além de disponibilidade de
coenzimas
Via anaeróbia
Produz energia durante um esforço
extenuante com duração de 60 a 120
segundos na ausência de oxigênio
Por exemplo durante uma corrida de 400m
rasos e muitas provas curtas de natação
Metabolismo energético no exercício físico
• Uma pessoa que se exercita pode usar uma ou mais vias energéticas
• No início – produção anaeróbica de ATP
• Produção de mais ATP pela metabolização de ácido lático
• Confere a maior parte da energia usada em atividade intensa e de curta duração
• Ex. corrida 100m rasos, 200m, movimentos de alta potência
• Continuação – exercício moderado porum período prolongado
• Ativação da via aeróbia (via dominante)
• A intensidade e a duração do exercício são inversamente proporcionais
Contribuição rela4va 
da energia aeróbia e 
anaeróbia durante a 
a4vidade 7sica 
máxima de durações 
variadas
Relação entre metabolismo e exercício 7sico
• A medida que a duração do exercício aumenta, a gordura contribui como
uma fonte adicional de energia
• A medida que a intensidade aumenta, o corpo depende ainda mais dos
carboidratos para produzir energia.
• Quanto menos oxigênio disponível para a a9vidade Nsica de alta
intensidade, há uma preferência dos músculos pelo glicogênio, porque ele
exige menos oxigênio.
• Quanto maior a duração do exercício, maior será a contribuição da gordura
como combusWvel.
A intensidade e a duração do exercício determinam as 
taxas rela4vas de u4lização de substratos
Intensidade alta e 
duração baixa
• Via anaeróbia
• Alto consumo de 
glicogênio muscular
Intensidade alta 
periódica e duração 
alta
• Alto uso de 
glicogênio em 
função das 
explosões 
intermitentes
• Ação conjunta com 
a ativação da via 
aeróbia
intensidade 
moderada e período 
longo
• 50% proveniente da 
energia do 
glicogênio
• 50% proveniente da 
quebra de glicose e 
ácidos graxos
intensidade baixa e 
período prolongado
• via aeróbica 
principal
• u9liza-se a maior 
parte dos lipídios 
para produzir ATP
Efeito do treinamento
• O treinamento causa:
• Aumento na oxidação de
ácidos graxos
• O sistema cardiovascular
envolvido no fornecimento de
oxigênio
• Aumenta a quan9dade de
mitocôndrias com o
treinamento aeróbio,
revertendo os valores de base
determinados pela gené9ca
Exigências nutricionais do exercício
1. Energia
• Importante para manter força, resistência e proteção contra lesões musculares
• Depende: idade, sexo, massa corporal, estatura, 9po de treinamento, 
frequência, intensidade, duração, dieta Wpica, história dieté9ca, história de 
alimentação restri9va e desordenada, condições endócrinas e ambientais (calor, 
frio, al9tude)
• Para um programa de condicionamento Nsico geral (30/-40 min/dia 3x semana) 
recomenda-se seguir uma dieta 25 a 35 kcal/kg/dia
• Para um programa de 90 min/dia, recomenda-se 45-50 kcal/kg/dia
• Para um atleta de elite as necessidades podem chegar a 150-200 kcal/kg
Exercício 1
• Quantas kcal/dia um atleta de 50kg que realiza um treinamento mais 
intenso 2 a 3 horas/dia, cinco a seis vezes por semana precisa?
Controle de massa corporal
• Na tenta9va de maximizar o desempenho ou atender a critérios de massa 
corporal determinados pelos esportes específicos – quer se trate de reduzir 
ou aumentar a massa corporal – os atletas passam por diversas alterações 
na dieta
• A massa corporal ideal de um atleta deve se basear na o9mização de saúde 
e desempenho a ser determinado pela massa e composição corporais de 
melhor desempenho prévio do atleta
• A adequação na massa deve ser alcançada durante a época de baixa ou 
pré-temporada, quando a compe9ção não é uma prioridade.
https://www.nutritioncaremanual.org/
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