Bioenergética

BE066 - Fisiologia do Exerccio - 2013

BE066 Fisiologia do ExerccioBioenergtica

Sergio Gregorio da Silva, PhD


Objetivos

Definir Energia Descrever os 3 Sistemas Energticos Descrever as diferenas em Produo de

Energia


Bioenergtica

Estuda as fontes de Energia em organismos vivos e como a energia utilizada

Para qualquer atividade fsica, energia deve ser gerada e usada pelo corpo para desenvolver a tarefa


Energia

Definio de Energia: Capacidade de realizar trabalho

Definio de Trabalho: Aplicao de fora atravs de uma distncia


6 Formas de Energia

Energia Qumica Energia Mecnica Energia Trmica Energia Luminosa Energia Eltrica Energia Nuclear


Energia Qumica

Alimentos contm energia So armazenados como

glicognio, gordura e proteina

Podem ser utilizados para produzir a enegia necessria para produzir ATP


Energia

A energia origina-se no Sol (energia nuclear que chega a terra na forma de luz solar);

Vegetais ! Armazenam luz solar na forma de energia qumica usada para formar glicose, celulose, protenas e lipdios a partir do CO2 e H2O ! Processo de Fotossntese

Alimento+O2 ! CO2+H2O+Energia ! Respirao Energia ! Crescimento e Contrao Muscular


Tipicamente 60 a 70% da energia usada pelo corpo liberada como calor.

A energia restante usada para a atividade muscular e processos celulares


Quilocaloria (Kcal) A energia em sistemas biolgicos medida

em quilocalorias (Kcal). 1 Kcal a quantidade de energia (calor)

necessria para aquecer 1 kg de gua de 1C numa temperatura 15 C.


O2

O2Nutriente ! CO2 + H2O

Energia

Trabalho



ATP



Sistemas EnergticosFontes de Produo de ATP

Produo Anaerbica de ATP Sistema ATP-PC (Sistema dos Fosfagnios) Gliclise Anaerbica Produo Aerbica de ATP Fosforilao Oxidativa


Sistemas Energticos e sua contribuio aproximada para exerccios de mxima intensidade de diversas duraes

Sistema Energtico Durao

Sistema PCr 0 - 10s

Sistema PCr e Sistema Glicoltico (lento) 10 - 30 s

Sistema Glicoltico (rpido) 30s - 2 min

Sistema Glicoltico (rpido) e Oxidativo 2 - 3 min

Sistema Oxidativo > 3 min / repouso


Em nenhum momento um sistema Energtico utilizado exclusivamente


Fontes de Energia Em repouso, o corpo usa carboidratos e

lipdios como combustvel para produzir energia

Protenas fornecem pouca energia para a atividade celular, mas servem como base para a formao de tecidos corporais

No exerccio leve para intenso, o corpo utiliza principalmente carboidratos para produzir energia


Carboidratos Prontamente disponveis (se includos na

dieta) e facilmente metabolizados pelos msculos

Ingeridos, so captados pelos msculos e fgado e convertidos a glicognio

Glicognio estocado no fgado reconvertido em Glicose de acordo com as necessidades e transportado pelo sangue para o msculos para formar ATP


Lipdios Fornecem energia substancial durante

atividade prolongada, de baixa intensidade Os estoques de lipdios so maiores do que

as reservas de carboidratos Menos disponveis para o metabolismo porque

devem ser reduzidos a glicerol e cidos graxos livres (AGL).


Estoques corporais de combustveis e energia

Gramas KcalCarboidratosCarboidratosCarboidratosGlicognio Heptico 110 451Glicognio Muscular 250 1,025Glucose em Fluidos Corporais 15 62Total 375 1538LipdiosLipdiosLipdiosSubcutneo 7,800 70,980Intramuscular 161 1,465Total 7,961 72,445

OBS: estimativas baseadas em Massa corporal de 65 kg (com 12% de gordura corporal)


CARBOIDRATO vs GORDURA


Protena Podem ser utilizados como fonte de energia

se convertidos a glicose via gliconeognese. Podem gerar AGL aps momentos de jejum

prolongado atravs da lipognese Somente as unidades bsicas das protenas

amino cidos podem ser utilizados para energia


Bioenergtica Produo de ATP Sistema ATP-CP Sistema Glicoltico Sistema Oxidativo


Molcula de ATP


Sistema ATP-PC

Capaz de suprir a maioria do ATP quando energia muscular necessria por um perodo breve

Ir suprir energia nos estgios iniciais de todos os tipos de exerccio

ATP produzido anaerobiamente 1 mol de ATP produzido por mol de

fosfocreatina (CP)


Adenosina Trifosfato (ATP) Energia dos alimentos ! ATP (armazenado

nas clulas musculares); Adenosina + 3 grupos fosfato Ligaes de Alta Energia ! 2 grupos fosfatos

terminais Hidrlise do ATP ! ADP + Pi + Energia (7

12 Kcal) Fonte imediata de energia para a contrao

muscular


Ressntese de ATP com CP


ATP e CP durante o sprint


Sistema Glicoltico Requer 12 reaes enzimticas para quebrar

glicose e glicognio at ATP Gliclise que ocorre no sistema glicoltico

anaerbia (sem oxignio) O cido pirvico produzido pela gliclise

anaerbia se torna cido lctico 1 mol de glicognio produz 3 mol de ATP; 1

mol de glicose produz 2 mol de ATP


Degradao e sntese do glicognio Gliclise: quebra da glicose; pode ser

anaerbia e aerbia Gliconeognese: Sntese de glicognio a partir

da glicose para ser estocado no fgado Glicogenlise: Quebra do glicognio em

glicose-1-fosfato para ser utilizado pelos msculos


Sistema Oxidativo Necessita de oxignio para quebra de

nutrientes Produz ATP na mitocndria das clulas Pode liberar mais energia (ATP) que os

sistemas anaerbios o mtodo primrio de produo de energia

durante eventos de endurance


Produo Oxidativa do ATP Gliclise aerbia Ciclo de Krebs Cadeia de Transporte de Eltrons


Caractersticas do Sistema Oxidativo

Envolve 124 reaes qumicas Contm 30 compostos e 27 enzimas As enzimas limitantes so a PFK, ID e CO Funciona lentamente Tem uma durao ilimitada em intensidade lenta Fadiga neste sistema associada com depleo de

Glicognio

o sistema enegtico predominante em eventos de endurance, como maratonas


Gliclise Aerbia e a Cadeia de Transporte de Eltrons


Ciclo de Krebs


Oxidao do Piruvato cido Pirvico da gliclise convertido em acetil-

coenzima A (acetil-CoA). Acetil-CoA entra no Ciclo de Krebs forma: 2 ATP,

dixido de carbono e hydrognio Hidrogenio na clula combina com 2 coenzimas que

o carream para a cadeia de transporte de eletrons A Cadeia de Transporte de Eletrons recombina os

tomos de hidrognio para produzir ATP e gua Uma molcula de glicognio pode gerar at 30

molculas de ATP


Oxidao da Gordura Liplise: quebra de triglicerdeos em glicerol e

cidos graxos livres (AGLs) AGLs trafegam no sangue at as fibras msculares

a so quebrados por enzimas na mitocondria em cido actico que convertido a acetil CoA

Acetil CoA entra no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de eltrons

A oxidao de gordura requer mais oxignio e gera mais energia que a oxidao de carboidratos


Metabolismo de Lipdios


Fosforilao Oxidativa


Metabolismo de Protenas O organismo usa pouca proteina durante

repouso e exerccio (menos que 5% a 10%) Alguns amino acidos que formam proteinas

podem ser convertidos a glucose


Fatores metablicos que limitam a performance

AtividadeFatores limitantes

primrios

Maratona Glicognio Muscular

Intervalado de alta intensidade (10x40m)

ATP, Glicognio Muscular, Reduo no pH

Alta Intensidade (400m) Reduo no pH

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