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Fisiologia do Exercício Professora Camila Costa Universidade Estácio de Sá Nutrição Esportiva Trifosfato de adenosina MOEDA CORRENTE DA ENERGIA Trifosfato de Adenosina – ATP Moeda corrente de energia nas células As ligações que unem os fosfatos mais externos representam as ligações de alta energia, pois liberam uma quantidade considerável de energia útil durante a hidrólise, formando ADP, que na presença de fosfato regenera ATP. Bioenergética Sistema imediato Sistema ATP/PCr Corrida de 100 m, corrida de 250 m, levantamento de peso, entre outras atividades de ALTA INTENSIDADE e CURTA DURAÇÃO – sistema de energia imediata. Proveniente dos fosfatos intramusculares de alta energia: trifosfato de adenosina (ATP) e fosfocreatina (PCr). Estimativas das fontes de ATP durante um sprint de 3 segundos (87% sistema ATP/CP). Sistema ATP/PCr Quantidade limitada de ATP (80 a 100 g ATP); As células armazenam 4-6x mais PCr que ATP; Energia armazenada em quantidade suficiente para 10 s de atividade; Se o esforço prosseguir por mais de 10 s, a energia para a ressíntese do ATP terá que provir do catabolismo menos rápido dos macronutrientes armazenados. Sistema curto prazo Sistema glicolítico Natação de 100-400 m, corrida de 1500 m, entre outras atividades com duração entre 20 s e 3 min (de alta intensidade e curta duração). A energia para fosforilar o ADP durante o exercício intenso provêm principalmente do glicogênio muscular armazenado através da glicólise anaeróbica e formação de lactato (capacidade ampla em relação ao sistema ATP/PCr). A geração de lactato torna possível a formação rápida de ATP mesmo quando o fornecimento de O2 seja insuficiente e/ou quando as demandas energéticas ultrapassam a capacidade do músculo para a ressíntese aeróbica do ATP. Ciclo de Cori Na glicólise anaeróbica, o glicogênio/glicose é degradado a lactato em um mecanismo de regeneração de NAD+ (adenina nicotinamida dinucleotídeo), permitindo a manutenção do fluxo pela glicólise; caso contrário, o ritmo rápido da glicólise “se esgota” – ausência de NAD+. O lactato é formado quando os hidrogênios de NADH se combinam com o piruvato (redução), isso libera NAD para aceitar outros hidrogênios gerados na glicólise. Glicólise (citoplasma): - Reações enzimáticas (10 reações) que metabolizam a glicose para produção de ATP. - A glicose pode ser obtida do sangue quanto dos estoques intramusculares de glicogênio (glicogenólise). - Enzimas importantes da glicólise: glicogênio fosforilase, fosfofrutoquinase (PFK) e a desidrogenase láctica (LDH). - A PFK é a principal enzima limitante da taxa de glicólise. - O treinamento físico pode aumentar a atividade das enzimas assim como o estoque de glicogênio. A última reação da glicólise produz ácido pirúvico (piruvato), uma molécula de 3 carbonos. Se o metabolismo aeróbico não puder aceitar hidrogênios de NADH, o ácido pirúvico pode aceitar o hidrogênio e se tornar lactato, formando NAD+ e dando continuidade a glicólise. Gliconeogênese – ciclo de Cori – depuração do lactato Limiar de lactato: intensidade do exercício na qual o lactato começa a se acumular. VO2max: capacidade máxima do corpo de um indivíduo de transportar e metabolizar oxigênio. Sistema longo prazo Sistema longo prazo Sistema de produção de energia aeróbica, responsável por suprir a maior parte das necessidades energéticas para esforços acima de 3 minutos de duração: natação de 1500 m, corrida de 5000 m, maratona, triathlon, entre outros. Existem exercícios que são intermitentes – estimulam sistemas diferentes, prioritariamente, ao longo do tempo de duração do exercício. Piruvato pode ser transformado, irreversivelmente, em acetil-CoA, pela enzima piruvato desidrogenase. No metabolismo lipídico, os ácidos graxos resultam na formação de acetil-CoA. Sistema longo prazo A acetil-CoA é a maior provedora para o ciclo do ácido cítrico, que ocorre na mitocôndria e se combina com uma molécula de oxaloacetato formando citrato e iniciando o ciclo. A função do ciclo de Krebs é oxidar substratos (remover elétrons e hidrogênios – 6 NADH e 2 FADH2), produzir 2 moléculas de ATP, para em seguida essas substâncias serem utilizadas na cadeia transportadora de elétrons. Saldo positivo final de ATP: 30 ou 32 moléculas (em algumas células a entrada de piruvato na mitocôndria gasta 2 ATP) – 2 da glicólise, 2 do ciclo de Krebs e 26 ou 28 da fosforilação oxidativa. Substratos para o exercício Substratos para o exercício Substâncias orgânicas que podemos metabolizar: CHO, PTN E LIP. Bioenergética - CHO CHO – rápida e prontamente disponível fonte de energia (único macronutriente cuja energia armazenada gera ATP anaerobicamente). Monossacarídeos são as unidades básicas de absorção dos CHO. Armazenados como glicogênio no músculo e fígado (glicogênese e glicogenólise). Há diferença entre o glicogênio dos músculos e do fígado? Glicogênio Muscular Glicogênio Hepático Glicose Sanguínea TOTAL DE ENERGIA: (300 a 400 g) (80 a 90 g) (5 a 10 g) 1500-2000 kcal Bioenergética - LIP LIP – os triglicerídeos (forma de armazenamento dos ácidos graxos) são estocados, sobretudo, nas células adiposas, mas também podem ser guardados no músculo esquelético. Se houver necessidade de energia, os triglicerídeos são degradados nas moléculas que os compõem – LIPÓLISE. Bioenergética - PTN PTN – os aminoácidos são as moléculas que compõem todas as proteínas (essenciais e não essenciais). Para serem utilizadas como fonte de energia as proteínas precisam ser clivadas para retirada do composto nitrogênio. Tal clivagem recebe o nome de desaminação, processo pelo qual o grupo amina (contendo nitrogênio) é retirado, possibilitando assim a mobilização dessa biomolécula como fonte de energia. Ciclo de Krebs Glutamato Aspartato Asparagina Alanina Cisteína Glicina Serina Treonina Triptofano Isoleucina Leucina Treonina Triptofano Lisina Fenilalanina Tirosina Isoleucina Metionina Treonina Valina Arginina Glutamina Histidina Prolina Fenilalanina Tirosina Glicogênicos Cetogênicos Im ag em e xt ra íd a de M cA R D LE , W .D ., KA TC H , F .I. , K AT C H , V .L . F is io lo gi a do e xe rc íc io : e ne rg ia , nu tri çã o e de se m pe nh o hu m an o. 6 ª e d. R io d e Ja ne iro : G ua na ba ra K oo ga n, 2 00 8. Integração do metabolismo A “usina metabólica” permite importantes interconversões para o catabolismo e o anabolismo entre gorduras, carboidratos e proteínas. Estudo dirigido Descreva o metabolismo ATP-PCr e sua relação com os esportes específicos que demandam alto uso dessa via. Descreva a glicólise anaeróbica e sua relação com os esportes específicos que demandam alto uso dessa via. O que é limiar de lactato, qual sua relação com o VO2max e como isso pode impactar no rendimento esportivo. Descreva o metabolismo oxidativo e sua relação com os esportes específicos que demandam alto uso dessa via.
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