Fisiologia do exercicio resumo

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Anabolismo 
Precursor 
Produto 
Geovana Borges 
Fisiologia do Exercício 
Bioenergética 
 
Bioenergética 
Processos metabólicos pelo qual as células 
utilizam a energia necessária, obtida pela 
conversão de nutrientes alimentares em 
uma forma de energia biologicamente 
utilizável. 
 Taxa Metabólica Basal (TMB) 
É a quantidade de energia necessária para 
a manutenção das funções vitais do 
organismo. A TMB sofre influência das 
características individuais, como a dimensão 
(massa corporal, estrutura e superfície 
corporal) e composições corporais 
diferentes. 
A TMB diminui com gradualmente com 
a idade. Este fato parece ser um reflexo 
das alterações na composição corporal que 
ocorrem com o envelhecimento, tais como 
a diminuição da massa muscular e o 
aumento da taxa de gordura. 
A TMB aumenta com o aumento da 
temperatura corporal, pois aumenta o 
gasto energético através do suor ou 
tremor para manter a temperatura 
corporal constante. 
Quanto maior o estresse maior a TMB. 
Quanto maior os níveis de espinefrina 
e toxina maior a TMB 
 
Reações Químicas- Metabolismo. 
O metabolismo é um conjunto de reações 
que ocorrem no ambiente celular com o 
objetivo de sintetizar as biomoléculas ou 
degradá-las para produzir energia. 
Anabolismo, ou metabolismo construtivo, 
é o conjunto das reações de síntese 
necessária para o crescimento de novas 
células e a manutenção de todos os 
tecidos, necessita do fornecimento de 
energia. 
Catabolismo, São os processos de 
degradação das moléculas orgânicas 
nutrientes e dos constituintes celulares que 
são convertidos em produtos mais simples 
com a liberação de energia. 
Nutrientes ADP+P 
 
Catabolismo 
 ATP 
Produto da excreção 
 Fontes energéticas 
• Em repouso o corpo utiliza 
carboidrato e gordura como fonte 
de energia 
• As proteínas proporcionam pouca 
energia para a atividade celular, mas 
servem como tijolos de construção 
para os tecidos corporais. 
• Durante a atividade muscular de 
moderada a intensa o corpo conta 
principalmente com os carboidratos 
como combustível 
 Quilocaloria 
A energia nos sistemas biológicos é medida 
em quilocaloria. 
Um quilocaloria é a quantidade de energia 
térmica necessária para elevar 1kg de 
água de 1C a 15C 
• Um palito de fosforo = 0,5 kcal 
• Uma grama de CHO = 4kcal 
• Uma grama de gordura = 9kcal 
• Uma grama de proteína = 4,1 kcal 
 
 Carboidrato 
Carboidratos são compostos de átomos de 
carbono, hidrogênio e oxigênio. Os 
carboidratos armazenados fornecem ao 
corpo uma forma rápida de energia. Os 
carboidratos são encontrados em três 
formas: monossacarídeos, dissacarídeos e 
polissacarídeos. 
Monossacarídeos são açucares mais 
simples como a glicose e a frutose. 
Dissacarídeo é a combinação de dois 
monossacarídeos. como a sacarose. 
(glicose + frutose). Maltose (glicose + 
glicose). 
Polissacarídeos são carboidratos mais 
complexos que contêm pelo menos três 
monossacarídeos. ex: amido 
O polissacarídeo armazenado no tecido 
animal é chamado de glicogênio. As células 
armazenam glicogênio como forma de 
suprir as necessidades de carboidratos 
como fonte de energia 
Durante o exercício físico: as células 
musculares individuais quebram o 
glicogênio em glicose (glicogenólise) e 
usam a glicose como fonte de energia para 
a contração, por outro lado, a glicogenólise 
também acontece no fígado, com a glicose 
sendo liberada na circulação sanguínea e 
transportada para o corpo para formar 
ATP 
 Um aspecto importante para o 
metabolismo no exercício é o 
armazenamento de glicogênio nas fibras 
musculares e no fígado. Entretanto, as 
reservas de glicogênio totais no corpo são 
relativamente pequenas e podem ser 
esgotadas em poucas horas, como 
resultado do exercício prolongado. Dessa 
forma a síntese do glicogênio é um 
processo em curso nas células. 
 Gordura 
A gordura corporal armazenada é a fonte 
de energia ideal para a exercício físico 
prolongado. Pois a sua molécula possui 
grande quantidade de energia por peso, 
mais do que o dobro do carboidrato ou 
proteína. São classificados em quatro 
grupos: ácido graxos, triglicerídeos, 
fosfolipídios e esteroides. 
Ácido graxos: cadeia longa de carbono 
ligada a um grupo carboxila, são o tipo 
primário de gordura usada pelas células 
musculares para a obtenção de energia. 
Triglicerídeos: São formados por três 
moléculas de ácido graxo e uma molécula 
de glicerol (álcool), o maior sítio de 
armazenamento são nas células adiposas, 
no entanto, ela é estocada em muitos tipos 
de células inclusive a musculo esquelético, 
quando necessário sua molécula é 
quebrada e há liberação de ácido graxo e 
glicerol, o processo de quebra é chamado 
de lipólise. O glicerol não é utilizado como 
uma fonte de energia direta para os 
músculos mas é utilizada pelo fígado na 
síntese da glicose. Sua molécula inteira 
também é fonte de energia. 
Fosfolipídios: Não são utilizados como fonte 
de energia. 
Esteroides: também não são utilizados 
como fonte de energia, o mais é comum, 
o colesterol, além do seu papel na 
membrana celular, ele é importante na 
síntese de hormônios sexuais (estrogênio, 
progesterona e testosterona). 
 Proteínas 
São compostas por ligações de 
aminoácidos, sendo este importante para a 
formação de: diversos tecidos, enzimas e 
assim por diante., para serem usadas como 
compostos de alta energia, as proteínas 
são quebradas em aminoácidos 
constituintes. Existem dois modos em que 
as proteínas podem contribuir com energia 
para o exercício. Primeiramente o 
aminoácido alanina pode ser convertido em 
glicose pelo fígado, que por sua vez é 
usada na síntese do glicogênio. Em 
segundo lugar muitos aminoácidos podem 
ser convertidos em intermediários 
metabólicos (compostos que podem 
participar diretamente da bioenergética) 
nas células musculares e contribuir de 
maneira direta como combustível nas vias 
bioenergéticas. 
 **** Podem gerar ácidos graxos livre em 
jejum., através da lipogênese. 
 Energia para atividade celular. 
 Os nutrientes são quebrados via 
catabolismo para serem usadas 
pelas células. 
A energia é transferida dos 
alimentos e transformadas em ATP 
via fosforilização. 
 O ATP é um composto altamente 
energético para armazenamento e 
conservação de energia 
. 
 ATP Adenosina trifosfato 
Sendo a principal moeda energética o ATP 
acopla a energia liberada na quebra dos 
alimentos em uma forma de energia útil 
requerida por todas as células. Na fibra 
muscular essa energia é transformada em 
energia mecânica, traduzida pelo deslize de 
miofilamentos durante o ciclo contráctil. A 
grande função dos três sistemas 
energéticos é, precisamente, formar ATP 
para a contração muscular. 
Bioenergética- Produção de ATP 
• Sistema ATP-PC (Sistema 
fosfagênios) 
• Sistema glicolítico 
• Sistema Oxidativo 
O dispêndio energético depende de 
vários fatores entre os quais: 
• Tipologia do exercício 
• Frequência 
• Duração 
• Intensidade 
• Aspectos de caráter dietético 
• Condições de exercitação (altitude, 
temperatura e humidade) 
• Condição física do atleta e sua 
composição muscular em termos 
de fibra 
Referindo-se a performance, alguns 
investigadores classificam a 
atividade em 3 grupos: 
• Potência (Lançamento de peso) 
• Velocidade (Corrida 400m) 
• Resistência (Endurance- maratona) 
Aos quais associam um sistema 
energético específico. 
(Respectivamente) 
• Fosfato de alta energia. 
• Glicólise anaeróbica. 
• Sistema oxidativo. 
 Produção de ATP 
As células musculares armazenam 
quantidades limitadas de ATP. Assim como 
o exercício muscular requer um 
suprimento constante de ATP para 
fornecimento da energia necessária à 
contração, a célula deve ter vias 
metabólicas capazes de produzir 
rapidamente ATP. De fato as células 
musculares podemproduzir ATP por meio 
uma via ou da combinação de três vias 
metabólicas: ( I ) formação de ATP por 
fosfocreatina ( PC). (2) Formação de ATP 
via degradação da glicose ou glicogênio 
(determinada glicólise) e (3) formação 
oxidativa de ATP . 
A formação de ATP pelas vias de PC e 
glicólise não envolvem o uso de O2, essas 
vias são denominadas vias anaeróbicas 
(sem O2 ) 
A formação oxidativa de ATP pelo uso de 
O2 é denominado metabolismo aeróbico. 
 Produção anaeróbica de ATP 
ATP-PC 
• Este sistema pode prevenir a 
depleção de energia formando 
mais ATP. 
• 1mol de ATP a partir de 1mol de 
fosfocreatina. 
• Sistema do fosfogênios (Sistema 
Anaeróbico láctico) 
O método mais simples e 
consequentemente, mais rápido de 
produzir ATP envolve a doação de um 
grupo de fosfato e sua energia de 
ligação da PC ao ADP para formar ATP 
PC + ADP ATP+C 
 Creatina quinase 
A reação é catalisada pela enzima 
creatina quinase, tão rapidamente 
quanto o ATP é quebrado em ADP+P 
no início do exercício, o ATP é reação 
PC. Entretanto as células musculares 
armazenam pequenas quantidades de 
PC, dessa forma a quantidade total de 
ATP que pode ser formada por essa 
reação é limitada. Esse sistema fornece 
energia para a contração muscular no 
início do exercício e durante o 
exercício de alta intensidade e curta 
duração (inferior a 30s) 
Em atletas a importância do 
sistema ATP-CP pode ser 
apreciada considerando-se o 
exercício intenso e de curta duração, 
como uma corrida de 50m, salto em altura, 
levantamento de peso rápido ou corrida 
durante uma partida de futebol, 
a uma distância de 9m. Todas essas 
atividades requerem apenas alguns 
segundos para serem concluídas e assim, 
necessitam de um suprimento rápido de 
ATP. O Sistema ATP-CP promove uma 
reação simples que envolve uma única 
enzima, para a produção do ATP. 
Sistema glicolítico 
(Sist. Anaeróbico láctico) 
A glicólise, envolve a quebra da glicose ou 
glicogênio para a formação de duas 
moléculas de piruvato ou lactato. A glicólise 
é uma via anaeróbica usada para transferir 
energia de ligação da glicose para unir o P1 
ao ADP. Esse processo envolve uma serie 
de reações acopladas e catalisadas por 
enzimas. A glicólise ocorre no sarcoplasma 
da célula muscular e produz um ganho 
líquido de duas moléculas de ATP e duas 
moléculas de piruvato ou lactato. 
• Em particular os músculos dos 
velocistas apresentam uma grande 
atividade glicolítica, pelo fato de 
possuírem uma elevada 
porcentagem de fibras do tipo I I 
• A glicólise é a principal fonte 
energética de fibras do tipo 1 1, 
durante o exercício intenso. 
• Requer um conjunto de 12 reações 
enzimáticas para degradar o 
glicogênio em ácido láctico. 
• É capaz de converter rapidamente 
uma molécula de glicose em ácido 
láctico, formando paralelamente 2 
ATP, sem necessidade de utilizar 
O2. 
• Sistema energético com grande 
produção e acumulação de ácido 
lático. 
Duração: não ultrapassam 2 minutos (30 
à 90s). Ex: corridas de 400-800m, natação 
de 100-200m, piques de alta intensidade. 
Tipo de esforço: Sustentação de esforço 
de alta intensidade que não ultrapassem 
2minutos. 
A produção de energia no músculo 
resulta no desdobramento rápido de 
hidratos de carbono (HC), armazenados, 
sob a forma de glicogênio, em ácido 
láctico. 
 Produção Aeróbia de ATP 
Convém pensar na produção aeróbia de 
ATP como um processo de três estágios. 
O primeiro consiste na geração de uma 
molécula central composta por dois 
carbonos Acetil-CoA. O segundo estágio é 
a oxidação de Acetil-CoA no ciclo de Krebs. 
E o terceiro estágio é o processo de 
fosforilação oxidativa (e a formação de 
ATP) na cadeia transportadora de elétrons. 
 Sistema oxidativo. 
 
• Requer oxigênio para transformar 
nutrientes em energia 
• Produz ATP na mitocôndria das 
células 
• Pode produzir muito mais energia 
(ATP) do que o sistema anaeróbico 
• É o principal sistema de produção 
de energia em eventos de 
endurance 
• As atividades físicas com duração de 
mais de 2 minutos, dependem 
absolutamente da presença e 
utilização do oxigênio no musculo 
ativo 
• O termo oxidação refere-se à 
formação de ATP na mitocôndria na 
presença de oxigênio 
• Energia anaeróbica significa ATP 
deriva dos alimentos através do 
metabolismo oxidativo. 
A grande maioria das atividades 
físicas do dia a dia são suportadas, 
pelo metabolismo aeróbio, sendo a 
oxidação mitocondrial dos ácidos 
graxos livres (AGL) a que assegura a 
maior parte do dispêndio energético 
muscular nas rotinas habituais. 
Glicólise anaeróbia 
 Processo pelo qual a glicólise é 
degrada em CO2 e H2O na presença de 
oxigênio. 
A glicólise é quebrada no citosol, onde 
se forma duas moléculas de ácido 
pirúvico, liberando uma certa quantidade 
de energia que produz 2 moléculas de 
NADH2 e consome 02 
C6H12O6 2C3H4O3 
Após a formação de ácidos pirúvicos 
eles são então captados para dentro da 
mitocôndria ele e é convertido em 
Acetil CoA. A partir dai à formação do 
ciclo de Krebs e a cadeia transportadora 
de elétrons. 
Ciclo de Krebs 
O ciclo de Krebs por sua vez tem como 
função primaria completar a oxidação 
(remoção de hidrogênios) de 
carboidratos, gorduras e proteínas 
usando NAH+ e FAD como 
transportadores de hidrogênios 
(energia). 
• A importância da remoção dos 
hidrogênios está no fato de que 
eles (por causa dos elétrons que 
possuem) conterem a energia 
potencial presente nas 
moléculas dos alimentos. 
• Essa energia pode ser usada na 
cadeia transportadoras de 
elétrons para combinar ADP+P 
formando ATP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produtos formados no ciclo de krebs por 
cada ácido pirúvico 
• 3NADH2 
• 1FADH2. 
• 1ATP 
Como são duas moléculas de ácido 
pirúvico o resultado é: 
• 6NADH2 
• 2FADH2 
• 2ATP 
Além da produção de FADH e NADH o 
ciclo de Krebs ocasiona a formação direta 
de um composto rico em energia- o 
trifosfato de guanosina (GTP). O GTP é um 
composto de alta energia, capaz de 
transferir seu grupo fosfato terminal ao 
ADP, e assim, formar ATP. 
Cadeia transportadora de elétrons 
A produção aeróbica de ATP é possível 
graças a um mecanismo que usa a energia 
potencial disponível nos transportadores de 
hidrogênios reduzido, como o NADH e 
FADH, para refosforilar ADP em ATP. Os 
transportadores de hidrogênio reduzidos 
não reagem diretamente com o oxigênio. 
Em vez disso os elétrons removidos dos 
átomos de hidrogênio passam por uma 
série de transportadores de elétrons 
conhecidos como citocromos. Durante a 
passagem dos elétrons pela cadeia de 
citocromos, há liberação de energia 
suficiente para refosforilar ADP e formar 
ATP em três sítios. 
• Esse processo é chamado de 
fosforilação oxidativa e ocorre na 
membrana interna da mitocôndria 
• Os elétrons cedem energia e 
produzem 36mols de ATP por 
mol de glicose consumida. 
• É um sistema de transferência de 
elétrons provenientes de NADH2 
e FADH2, até a molécula de 
oxigênio. 
• Os elétrons são passados de 
molécula para molécula presentes 
nas cristas mitocondriais 
chamados citocromos 
• Quando o elétron passa de um 
citocromo para o outro até 
chegar no aceptor final (o 
oxigênio) ocorre a liberação de 
energia que é convertida em 
ATP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Importante: 
A fosforilação oxidativa ou produção 
aeróbica de ATP ocorre na mitocôndria, 
como resultado de uma interação 
completa entre ciclo de Krebs e cadeia 
transportadora de elétrons. O papel 
primário do ciclo de Krebs é completar a 
oxidação de substratos e formar NADH e 
FADH para entrar na cadeia de transporte 
de elétrons. O resultado final da cadeia de 
transporte de elétrons é a formação de 
ATP e água. A água é formada por 
elétrons aceptores de oxigênio. Desse 
modo, o motivo que nos leva a respirar 
oxigênio é usá-lo como aceptor final de 
elétrons no metabolismo aeróbio. 
 O metabolismo aeróbio de uma 
molécula de glicose acarretaa produção 
de 32 moléculas de ATP, enquanto o 
rendimento aeróbio de ATP por quebra 
de glicogênio é 33ATP. 
 A eficiência geral da respiração 
aeróbia é de cerca de 34%, com os 66% 
de energia restantes sendo liberados com 
calor 
 Interação entre as produções 
aeróbia/anaeróbia de ATP 
É importante enfatizar a interação entre as 
vias metabólicas aeróbias e anaeróbias na 
produção de ATP durante o exercício. 
Embora seja comum ouvir as pessoas 
falarem em exercícios aerobico x exercício 
anaeróbico, na realidade a energia 
necessária à realização da maioria dos tipos 
de exercícios é oriunda de uma 
combinação de fontes anaeróbias e 
aeróbias. Esse aspecto é ilustrato no quadro 
a seguir. Observe que a contribuição de 
produção anaeróbica de ATP é maior 
durante atividades de alta intensidade e 
curta duração. Enquanto o metabolismo 
aeróbio predomina nas atividades mais 
longas. Ex: cerca de 90%da energia 
necessaria à realização de uma corrida de 
100m seriam fornecidas por fontes 
anaeróbias, com maior parte de energia 
proveniente do sistema ATP-CP. De modo 
similar a energia necessária para correr 
400m (55segundos) seria amplamente 
anaeróbica (70%-75%). Entretanto, as 
reservas de ATP e PC são limitadas e 
assim, é necessário que a glicólise (sist. 
anaeróbico lático) supra a maior parte do 
ATP, durante esse evento. 
No extremo opsto do expecto de energia, 
eventos como uma maratona (42km) 
contam com a produção aeróbia de ATP 
para atender à quantidade de energia 
necessária. 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transição do repouso ao 
exercício 
 
 
 
Saindo do estado de repouso para o início 
de um exercício, como por exemplo 
corrida. Ao passo em que acelera de 0 a 
3m/s os músculos aumentam a taxa de 
produção de ATP a partir da quantidade, 
na transição do repouso para o exercício 
leve ou moderado, o consumo de O2 e 
atinge um estado estável em 1 – 4minutos. 
O fato de o consumo de O2 não aumentar 
instantaneamente para um valor de estado 
estável significa que as fontes de energias 
anaeróbias contribuem para a produção 
geral de ATP no início do exercício. De 
fato, muitas evidências sugerem que, no 
início do exercício, o sistema ATP-CP é a 
primeira via bioenergética a ser ativada, 
seguida da glicólise e, por fim da produção 
de energia anaeróbia. 
A efetividade desses dois sistemas 
anaeróbios nos primeiros minutos de 
exercícios é tal que os níveis de ATP na 
musculatura praticante permanecem 
inalterados, ainda que a taxa de utilização 
do ATP seja bem maior. Entretanto, 
conforme o consumo de O2 em estado 
estável é alcançado, as necessidades de 
ATP do corpo vão sendo atendidas pelo 
metabolismo aeróbio. 
O termo déficit de oxigênio aplica-se ao 
atraso de oxigênio no início do exercício. 
 
 
 
 
 
 
 
Anotações