Fisiologia do Exercício - Sistemas Energéticos

Sistemas Energéticos

O ATP

Composto químico denominado Adenosina Trifosfato, que é armazenado nas células musculares

O ATP consiste em um componente de adenosina e 3 partes denominadas grupo fosfato.

Como o ATP é fornecido a cada célula muscular?

Existe uma quantidade limitada de ATP em cada célula muscular;

O ATP está sendo utilizado e regenerado constantemente.

São três processos comuns produtores de energia para a elaboração do ATP:

1) O sistema ATP-CP, ou fosfagênio;

2) A glicólise anaeróbia, ou sistema do ácido lático;

3) O sistema de oxigênio.


Sistema ATP-CP (do fosfagênio) ou Anaeróbio Alático

A fosfocreatina é armazenada nas células musculares. Ela é semelhante ao ATP por também possuir uma ligação de alta energia no grupo fosfato.

A quantidade de ATP disponível a partir do sistema fosfagênio equivale a uma quantidade entre 5,7 e 6,9 kcal, não representando muita energia para ser utilizada durante o exercício.

Ex.: As reservas de fosfagênio nos músculos ativos serão esgotadas provavelmente após apenas 10 segundos de exercício extenuante, como ao dar um pique de 80 metros.

O sistema do fosfagênio representa a fonte de energia disponível mais rápida do ATP para ser usado pelo músculo:

1) não depende de uma longa série de reações químicas;

2) não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos que estão realizando trabalho;

3) tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos mecanismos contráteis dos músculos.

Glicólise anaeróbia ou Sistema Anaeróbio lático.

A glicólise anaeróbia envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias alimentares, o carboidrato, em ácido lático.

Pode ser utilizado dessa forma ou armazenado no fígado e nos músculos, como glicogênio.

A glicólise anaeróbia é mais complexa do que o sistema do fosfagênio (12 reações).

A partir de 1mol, ou 180g de glicogênio, apenas 3 moles de ATP podem ser ressintetizados.

O acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180 segundos.

Sistema Aeróbio ou Oxidativo

Consiste no término da oxidação dos carboidratos

Envolve a oxidação dos ácidos graxos.

Ambas as partes do sistema do oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação.

A energia liberada pela desintegração das substâncias alimentares e quando a CP é desfeita, são utilizadas para refazer novamente a molécula de ATP.

Fontes Aeróbias de ATP - Metabolismo Aeróbio

Na presença de oxigênio, 1 mol de glicogênio é transformado completamente em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), liberando energia suficiente para a ressíntese de 39 moles de ATP. As reações do sistema do oxigênio ocorrem dentro da célula muscular, ficam confinadas em compartimentos subcelulares especializados, denominados mitocôndrias. O músculo esquelético está repleto de mitocôndrias.

As muitas reações do sistema aeróbio podem ser divididas em três séries principais:

(1) glicólise aeróbia;

(2) Ciclo de Krebs;

(3) sistema de transporte dos elétrons.

Sistema Aeróbio e metabolismo das gorduras

A gordura armazenada representa a mais abundante fonte corporal de energia potencial. A produção de energia é quase ilimitada. Representa cerca de 90.000 a 110.000 kcal de energia. A reserva de energia na forma de carboidratos é inferior a 2.000 kcal.

Papel da proteína no metabolismo aeróbio

Papel apenas secundário durante o repouso e, na maioria das condições de exercício, quase não desempenha qualquer papel. Na inanição, nas condições com privação de carboidratos e nas façanhas de resistência incomum (corrida de 6 dias), o catabolismo das proteínas pode ser significativo.

Energia aeróbia total no músculo (a partir do glicogênio)

O sistema aeróbio é particularmente adequado para a produção de ATP durante o exercício prolongado tipo resistência (endurance). Nesses tipos de exercícios, o principal fornecedor de ATP é o sistema aeróbio. Os sistemas do ácido lático e do ATP-CP também contribuem, porém apenas no início do exercício, antes de o consumo de O2 alcançar um novo nível de estado estável (steady-state); durante esse período contrai-se um déficit de O2 . Depois que o consumo de O2 alcança um novo nível de estado estável (em cerca de 2 ou 3 minutos), torna-se suficiente para fornecer toda a energia ATP exigida pelo exercício. Por essa razão, o ácido lático sangüíneo não alcança níveis muito altos durante o exercício que duram por mais de uma hora. A glicólise anaeróbia cessa uma vez alcançando o consumo de O2 de estado estável e a pequena quantidade de ácido lático acumulada previamente se mantém previamente constante até o término do exercício.

Ex.: Maratona - Fadiga

1. Os baixos níveis sangüíneos de glicose devidos à depleção das reservas hepáticas de glicogênio;

2. A fadiga muscular localizada devida à depleção das reservas musculares de glicogênio;

3. A perda de água (desidratação) e eletrólitos, que resulta em alta temperatura corporal;

Recuperação após o exercício

Componentes do consumo do oxigênio

Imediatamente após um exercício exaustivo, o consumo de oxigênio diminui rapidamente. Este momento é denominado de Fase de recuperação rápida do oxigênio. Após essa momento, ocorre a fase de recuperação lenta do oxigênio.

Restauração das reservas de O2

O oxigênio é armazenado na mioglobina e esta facilita a “difusão do oxigênio no sangue para as mitocôndrias”. (Fox, 1993)

Durante a fase de recuperação rápida, as reservas de oxigênio-mioglobina são refeitas através do oxigênio consumido imediatamente após o exercício.

Restabelecimento das reservas energéticas durante a recuperação

As gorduras são reconstituídas apenas indiretamente pelo reabastecimento de CH (glicose e glicogênio).


Restauração do ATP + CP a fase de recuperação rápida

Grande parte da reserva de ATP depletada no músculo durante o exercício é restabelecida em poucos minutos após o exercício. Para que isso ocorra, é necessário que nesse processo haja oxigênio disponível na circulação sangüínea.


Tempo de Recuperação do Sistema ATP-PC

30 seg. 70%
1 min. 80%
2 a 3 min. 90%
5 a 10 min. 100%

Energética da restauração dos fosfagênios

Os fosfagênios são restaurados a partir do ATP que foi ressintetizado. O ATP, por sua vez, é ressintetizado diretamente a partir da energia liberada pela desintegração dos alimentos.

O glicogênio representa o único combustível metabólico para a glicólise anaeróbia e constitui um dos principais combustíveis para o sistema aeróbio durante vários estágios da resistência.

Ressintese do glicogênio muscular (segundo Fox, 1993)

A plena restauração das reservas de glicogênio após um exercício leva vários dias e depende de dois fatores principais:

1) o tipo de exercício realizado;

2) a quantidade de CH dietéticos consumida durante a recuperação.

Quadro: O tempo necessário para a conclusão de alguns processos bioquímicos no período de descanso (Volkov, 1986).

PROCESSOS

Recuperação das reservas de O2 do organismo
Recuperação das reservas anaeróbio nos músculos
Eliminação do ácido lático
Ressíntese das reservas intra-musculares de glicogênio
Recuperação das reservas de glicogênio no fígado

RECUPERAÇÃO

10 a 15 seg.
02 a 05 min.
30 a 90 min.
12 a 48 horas
12 a 48 horas


Correlação entre os Sistemas

"A duração do exercício é inversamente proporcional à sua intensidade"

Em repouso, o organismo só necessita produzir energia para atender às exigências do metabolismo basal.

Ao se iniciar uma atividade física, aumenta-se o consumo energético e podem ocorrer 3 situações:

O esforço é extenuante (> 100% VO2 máx):

A demanda energética só poderá ser atendida pelo sistema anaeróbio alático;

Quando as reservas de CP se depletarem, a atividade não poderá mais ser realizada.

O esforço é intenso (entre 85 a 100% VO2 máx):

A quantidade de energia necessária à consecução do exercício pode ser fornecida pelo sistema anaeróbio lático;

Este ressintetiza a ATP indispensável ao esforço;

A intoxicação do meio pelo ácido lático impedirá a continuação da atividade além de aproximadamente 1h ½ .

O esforço é moderado (< 85% VO2 máx)

Apesar da demanda extra inicial de energia ser atendida pelo sistema anaeróbio, o aumento do aporte de oxigênio às células musculares, após algum tempo permite que o sistema aeróbio ressintetize o ATP necessário.


Fonte:

http://www.saudeemmovimento.com.br/conteudos/conteudo_frame.asp?cod_noticia=540

Por:

Prof. Ms. Jeferson Macedo Vianna