Noções Básicas De Fisiologia Do Exercício

[Maximus Decimus]

Vou começar com um tópico simples, mas em torno do qual surgem muitos mitos, conversa fiada, tititi e isso dá espaço pra o demônio da broscience.

SISTEMAS METABÓLICOS MUSCULARES DURANTE O EXERCÍCIO

Obs: Os números, tempos e esportes são exemplos práticos aplicados a atletas de um modo geral pra o entendimento, deve-se considerar as particularidades de cada atleta, predominância de tipos de fibras treinadas (e porque não grupos musculares em um mesmo corpo), forma como os esportes são praticados e etc.

As mesmas formas de metabolismo estão presentes nas partes do corpo também estão presentes nos músculos esqueléticos, então o entendimento e as medidas quantitativas são importantes pra o entendimento dos limites das atividades físicas, reposição de nutrientes (a velha história da depleção de glicogênio) e etc.

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Antes de mais nada, entendendo o básico pra entender o básico:

A vida só existe (um espaço aqui pra as crenças particulares de cada um) porque o curso da variabilidade genética/acaso trouxe u mecanismo básico de armazenar energia pra direcioná-la pra onde precisamos dentro da célula.

O Trifosfato de adenosina (ATP) é uma molécula mais ou menos assim:

(eu sou muito noob com edição, é melhor clicar pra a imagem ampliar)

ATP > Adenosina -PO3 ~ PO3 ~ PO3-

ADP > Adenosina -PO3 ~ PO3- (liberou 1 íon fosfato a partir do ATP)

AMP> Adenosina -PO3- (liberou 2 íons fosfato a partir do ATP)

Essas ligações com o fosfato são de alta energia (cada ligação armazena 7.300 calorias de energia por mol de ATP). Sendo assim, o ATP (adenosina com 3 fosfatos) pode ser convertido em ADP (adenosina com 2 fosfatos) e AMP (adenosina com 1 fosfato) e a energia liberada/absorvida com a formação/quebra dessas ligações pode ser canalizada pra o que precisa de energia nas células (contrações microtubulares, canais, e tudo mais).

A quantidade de ATP presente nos músculos, mesmo de um atleta bem treinado, é suficiente para sustentar uma potência muscular máxima por apenas cerca de três segundos, então é essencial que novo ATP seja formado continuamente, a todo momento, e é sobre as formas de gerar ATP que vou discorrer abaixo.

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As mesmas formas de metabolismo estão presentes nas partes do corpo também estão presentes nos músculos esqueléticos, então o entendimento e as medidas quantitativas são importantes pra o entendimento dos limites das atividades físicas, reposição de nutrientes (a velha história da depleção de glicogênio) e etc. [2]

Esses sistemas são: (1)sistema da fosfocreatina-creatina, (2) Sistema do glicogênio-ácido lático e (3) sistema aeróbico

1 - SISTEMA DA FOFOCREATINA-CREATINA

A fosfocreatina é outro componente químico que também possui uma ligação de fosfato de alta energia:

Creatina ~ PO3- (vou botar imagens melhores assim que aprender)

Pode ser decomposta assim: Creatina ~ PO3- --> Creatina + íon fosfato + energia

Então, dessa forma, essa molécula pode liberar/armazenar grandes quantidades de energia. Na verdade essa ligação tem quase 10.300 calorias por mol, mais do que a ligação fosfato de alta energia do ATP, Dessa forma, a fosfocreatina pode fornecer energia suficiente para reconstruir a ligação de alta energia do ATP. A maioria das células musculares possuem três vezes mais fosfocreatina que ATP, e como a transferência de energia da fosfocreatina para o ATP ocorre em uma pequena fração de segundo, TODA A ENERGIA MUSCULAR ARMAZENADA NA FOSFOCREATINA MUSCULAR ESTÁ INSTANTANEAMENTE DISPONÍVEL PARA A CONTRAÇÃO MUSCULAR. A combinação da quantidade de ATP + fosfocreatina na célula é chamada de sistema de energia do fosfágeno. Esse sistema pode fornecer potência muscular máxima por 8 a 10 segundos (quase suficiente para uma corrida de cem metros).

A energia do sistema fosfágeno é suficiente, então, para pequenas solicitações de potência muscular máxima. Por exemplo:

-100 metros rasos

-Salto

-Levantamento de peso

-Arrancadas no futebol

Taxa máxima de produção: 4 moles de ATP/min (taxa máxima de geração de potência)

Tempo de resistência: 8 a 10 segundos

2 - SISTEMA DO GLICOGÊNIO-ÁCIDO LÁTICO

Glicogênio nada mais é do que polímeros de glicose. A glicose pode ser usada como energia (dá pra explanar mais sobre isso em outro tópico, vou me ater aos sistemas de energia).

O primeiro estágio do processo que usa a energia contida na glicose ocorre no citoplasma das células, não precisa de oxigênio para acontecer e pode produzir moléculas de ATP 2,5 vezes mais rápido que o mecanismo que usa oxigênio (é o próximo sistema de energia), portanto, quando se exigem grandes quantidades de ATP em curtos períodos de de tempo, esse mecanismo básico pode ser usado para fornecer energia rápida.

O mecanismo consiste em realizar apenas a primeira quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico e há liberação de energia para formar 4 moléculas de ATP para cada molécula de glicose. O ácido pirúvico entraria na mitocôndria para fornecer mais ATP (é o próximo sistema de energia), mas quando não há oxigênio suficiente para a realização desse modo, o ácido pirúvico é convertido em ácido lático, que é difundido para fora da célula.

O ácido lático causa aquele desconforto que sentimos quando realizamos as atividades em que usamos relativa potência muscular por períodos consideráveis, por exemplo, arrancadas, natação de 200m, a própria musculação em exercícios com altas repetições.

O sistema glicogênio-ácido lático pode ser usado para reconstituir fosfocreatina e ATP. A reconstituição desse sistema significa principalmente a remoção do excesso de ácido lático dos líquidos corporais, o que é importante porque o seu acúmulo causa fadiga extrema.

Taxa máxima de produção: 2,5 moles de ATP/min (taxa máxima de geração de potência)

Tempo de resistência: 1,3 a 1,6 minuto

3 - SISTEMA AERÓBICO

No sistema aeróbico, acontece a oxidação dos alimentos na mitocôndria para fornecer energia. em termos gerais: a glicose, ácidos graxos e aminoácidos (após alguns processos intermediários, que podem ser explanados em outro tópico tranquilamente) combinam-se com o oxigênio para liberar quantidades enormes de energia. Esse sistema é requisitado para atividades atléticas prolongadas e necessita de disponibilidade de oxigênio.

O sistema aeróbico é utilizado o tempo todo para reconstituir os outros dois sistemas.

Taxa máxima de produção: 1 mol de ATP/min (taxa máxima de geração de potência)

Tempo de resistência: indeterminado (enquanto houver nutrientes e oxigênio)

- Pronto, é um início.

Editado Agosto 14, 2012 às 03:22 por Maximus Decimus

[Saintgraal]

bom!

Máximus, uma pergunta.. fique avontade para responder..

qual sua graduação?

o artigo é legal, vou ler ele agora, pretendo fazer pós de Fisio do exercicio também\2

edit: o proximo processo, depois dos acidos piruvicos, seria o inicio do ciclo de krebs, que é bem complexo, e interessante, se quiser ir adicionando, vai ficar legal!

eu curto muito bioquimica, citologia, fisiologia, adoro estudar isso HUEAHUAEHAEA

Editado Agosto 8, 2012 às 10:44 por saintgraal

[lourensini]

Isso significa que durante uma série de 12 repetições bem feitas que dure mais de 1 minuto nós usamos os 3 tipos de sistemas energéticos? Nessa ordem?

[Saintgraal]

  Em 08/08/2012 em 12:17, lourensini disse:

Isso significa que durante uma série de 12 repetições bem feitas que dure mais de 1 minuto nós usamos os 3 tipos de sistemas energéticos? Nessa ordem?

inicialmente, até onde eu sei, e é bem pouco

usamos o sistema anaeróbio (não necessita de oxigênio) (se a carga for realmente pesada) ela não vai te permitir fazer as 12 reps, ainda mais com longa duração. (ai fica somente o sistema anaerobio, a liberação do acido lático vai ser grande a ponto de dar uma dor, e não te permitir fazer muitas reps) conforme carga utilizada.

apenas glicogênio é utilizado

e a partir de algum momento (com cargas moderadas), você vai passar a usar energia aeróbia, que envolve o sistema de oxigênio, atp (trifosfato de adenosina), piruvatos, acido lático, ciclo de krebs etc....

aqui é glicogênio, gordura, e aminoácidos

acho que até porisso que existe o mito - series de 20 pra "queimar" mais

não sei se meu raciocinio está correto, vamos discutir

esperar os caras que tem mais conhecimento, para falar com mais precisão, se precisar vou atrás das fontes também

Editado Agosto 8, 2012 às 12:57 por saintgraal

[Brunobyof]

Tópico muito bom! Ajudou a clarear algumas dúvidas que eu tinha com relação à utilização de energia pelo corpo.

@Lourensini: Acredito que você usa o tempo todo o sistema aeróbico. Já os outros dois primeiros sistemas, de ácido lático ou fosfocreatina, vai depender do exercício ou da demanda energética. Fazer séries com pouco peso e lentamente vai favorecer o processo do ácido lático/glicogênio, já exercícios explosivos, com muuuito peso ou saltos por exemplo, arrancadas, vão favorecer o processo da fosfocreatina.

Então um exercício tipo 3x8, com peso adequado (alto) vai primordialmente fazer uso dos 3 sistemas, basicamente ao mesmo tempo, só que o processo da fosfocreatina vai acabar em alguns segundos, depois vai ser basicamente mantido o exercício pela energia fornecida pelo segundo processo, o do ácido lático, e uma parte pequena pelo terceiro processo, o aeróbio, que não pára nunca. Quando vc sente aquela fadiga n ofinal da série, isso se deve basicamente ao esgotamento do processo do ácido lático e da fosfocreatina, sendo que o processo aeróbio não é capaz de sustentar a continuidade do exercício, até pq também os músculos e neurotransmissores causam um travamento dos movimentos musculares com um certo nível de exigência muscular, impedindo danos maiores ao corpo.

[Visitante usuario_excluido22]

saint,

nesse vídeo o professor explica o clico de krebs. Tem três vídeo aulas dele sobre respiração celular. Já tive aula com esse cara no cursinho, ele é bem bom.

Eu ainda não li esse artigo, ta na minha lista, mas vou deixar aqui para quem quiser: http://www.scielo.br/pdf/rn/v20n4/09.pdf

Bruno, quanto a essa parte

  Citar

Quando vc sente aquela fadiga n ofinal da série, isso se deve basicamente ao esgotamento do processo do ácido lático

Deu a entender que o esgotamento seria pela falta de ácido lático. Não seria o inverso? A falha muscular determinada pelo excesso desse ácido?

[Brunobyof]

Isso, é que eu mencionei o esgotamento do processo do ácido lático, quer dizer: A diminuição da produção de energia proveniente do processo que produz ácido lático... (iihh agora ferrou pra entender huahuahuah)MAs é isso mesmo, produz muito ácido lático e a reação diminui, passando a produzir menos energia por esse processo. Chega uma hora que vc precisa parar pra eliminar o excesso de ácido lático, repor o ATP pelo processo numero um, da fasfocreatina, e recuperar para a próxima série.

[Maximus Decimus]

  Em 08/08/2012 em 10:32, saintgraal disse:

bom! Máximus, uma pergunta.. fique avontade para responder.. qual sua graduação? o artigo é legal, vou ler ele agora, pretendo fazer pós de Fisio do exercicio também\2 edit: o proximo processo, depois dos acidos piruvicos, seria o inicio do ciclo de krebs, que é bem complexo, e interessante, se quiser ir adicionando, vai ficar legal! eu curto muito bioquimica, citologia, fisiologia, adoro estudar isso HUEAHUAEHAEA

Eu estudo medicina, velho. Já saí das matérias básicas, to mais na clínica/semiologia agora no hospital, mas como sou monitor de fisiologia não largo as matérias básicas, to sempre estudando/revisando. Vc faz graduação? fisio do exercício é uma residência, não?

Respondendo: isso, os ácidos pirúvicos entram na mitocôndria pra fazer ATP pela via aeróbica (a 3). Po, faço um esquema numa boa também, eu botei mais sucinto aí pra não perder a conexão com a musculação e esportes em geral, falei só dos sistemas.

  Em 08/08/2012 em 12:17, lourensini disse:

Isso significa que durante uma série de 12 repetições bem feitas que dure mais de 1 minuto nós usamos os 3 tipos de sistemas energéticos? Nessa ordem?

isso depende do peso (em relação à sua repetição máxima), cadência, atleta e grupo muscular alvo.

O que ta escrito aí é fisiologia registrada em livro, aplicando na prática é assim que eu entendo mais ou menos:

O sistema fosfágeno (fosfocreatina e ATP) é o que se usa o tempo todo, na verdade. Quando ele vai sendo esgotado ao longo das repetições, o sistema do lactato fornece os ATPs (porque você não parou a atividade, tem que ser relativamente rápido) e isso não deixa de ser sistema fosfágeno também. O sistema aeróbico você usaria porque se usa o tempo todo, mas acho que ele não entraria efetivamente no meio da série. Você sente o incômodo do ácido lático até o fim da série (ou não sente, depende do tipo de treino, to me baseando em um high rep como vc disse, 12) e quando você para a série, quantidades adequadas de energia vão sendo fornecidas pelo sistema aeróbico e o sistema lactato pode parar.

Só pra constar: o ácido lático é removido e segue dois caminhos, 1 - é convertido de novo em ácido pirúvico e entra na mitocôndria (e faz ATP pelo sistema aeróbico) ou 2 - é convertido de novo em glicose, no fígado principalmente, e vai recompor de novo as reservas de glicogênio.

Obs: tudo aí pode ser contestado, é minha opinião (baseada em bioquímica e até empirismo) em cima da teoria.

  Em 08/08/2012 em 14:38, dones disse:

saint, nesse vídeo o professor explica o clico de krebs. Tem três vídeo aulas dele sobre respiração celular. Já tive aula com esse cara no cursinho, ele é bem bom.

Eu ainda não li esse artigo, ta na minha lista, mas vou deixar aqui para quem quiser: http://www.scielo.br/pdf/rn/v20n4/09.pdf Bruno, quanto a essa parte Deu a entender que o esgotamento seria pela falta de ácido lático. Não seria o inverso? A falha muscular determinada pelo excesso desse ácido?

Esse artigo aí é muito legalzinho, a linguagem é tranquila pra entender algumas coisas e faz uma coleta de alguns anos de literatura, mas o assunto tratado aí é outro. Ele ta falando mais em depleção/reposição de glicogênio. Tem algumas discussões boas no forum sobre depleção de glicogênio, seria outra discussão, eu particularmente acho que o tema do artigo aí não vale muito pra treino com pesos, vale mais pra exercício prolongado (dá pra confirmar pelos exemplos dos testes).

Mas o artigo permite afirmar alguns conceitos chave (que foram buscados em pesquisa, na realidade). Quer ver só, olha esse trecho que lindo:

"Evidências mostram que o exercício realizado acima do VO2max (supra-máximo) parece ter uma dependência menor da disponibilidade inicial

de glicogênio muscular. Em estudo de Vanderbergue et al. 39 , a 125% VO2max , a supercompensação de glicogênio levou a um aumento de

56% na concentração muscular inicial desse composto, sem, no entanto, aumentar a tolerência ao esforço (~175 s), ou modificar o acúmulo de lactato e de pH sangüíneos. Resultados similares foram encontrados por Hargreaves et al. 40 , que não identificaram nenhum efeito da supercompensação de glicogênio muscular sobre a potência de pico, potência média e máximo déficit acumulado de oxigênio em exercício de 75 segundos (75 all-out). Entretanto, em atividades com exigência mista ou participação efetiva da capacidade lática (aeróbio-anaeróbio com duração entre 3 a 10 minutos, isto é, próximo ao VO2max ), a depleção de glicogênio muscular pode interferir significativamente no desempenho. Newsholme et al. 35 estimaram a quantidade de glicogênio muscular utilizada pela via aeróbia e anaeróbia, em uma corrida de 5 mil metros (~13min) e demonstraram que ambas podem consumir quase todo o glicogênio armazenado no músculo. Assumindo que essa estimativa esteja correta, a fadiga por depleção de glicogênio poderia acontecer antes do acúmulo excessivo de prótons no músculo. Estudos com o objetivo de determinar a intensidade a partir da qual as reservas de glicogênio muscular deixam de ser importantes para o desempenho devem ser conduzidos, principalmente, comparando esforços abaixo e acima do VO2max."

[lourensini]

Amanhã vou na biblioteca pegar um livro de Fisiologia do Exercício... agora to usando um Tratado de Fisiologia aplicada às ciências médicas que é bem cabrero.

Por sorte mandei imprimir esse: Advanced Nutrition and Human Metabolism, que não me deixa na mão.

Estou começando a entender o processo, e ele sempre começa e termina pelo sistema fosfagênio. O objetivo é sempre ceder um grupo de alta energia (fosfato do ATP) para um de baixa energia (ADP).

Se o objetivo é reestabelecer o ATP, então a ordem tem que ser sistema fosfagênio->ácido láctico->sistema aeróbico->restauração do sistema fosfagênio apartir do sistema aeróbio.

O próprio ácido láctico volta ao sistema aeróbio no final do processo.

Mas ainda fico curioso quanto ao reestabelecimento de fosfagênio no musculo, se a produção de 4mols/minuto, quanto é usado nesses 8~10 segundos?

Se ele fosse produzido o tempo todo durante o exercício, mesmo após já entrar em ação a produção de ácido lactico, a gente não perderia as forças ou a própria prodção de lactato não precisaria ocorrer.

Seguindo essa linha de raciocínio, o fosfagenio só deve voltar a ocorrer APÓS a hipotética série de 12reps, durante o descanço.

To lendo aqui no livro para tentar pegar bem o negócio. Volto a responder esse tópico amanhã com um livro de fisiologia do exercício em mãos.

[Maximus Decimus]

  Em 09/08/2012 em 00:16, lourensini disse:

Amanhã vou na biblioteca pegar um livro de Fisiologia do Exercício... agora to usando um Tratado de Fisiologia aplicada às ciências médicas que é bem cabrero.

Por sorte mandei imprimir esse: Advanced Nutrition and Human Metabolism, que não me deixa na mão.

Estou começando a entender o processo, e ele sempre começa e termina pelo sistema fosfagênio. O objetivo é sempre ceder um grupo de alta energia (fosfato do ATP) para um de baixa energia (ADP).

Se o objetivo é reestabelecer o ATP, então a ordem tem que ser sistema fosfagênio->ácido láctico->sistema aeróbico->restauração do sistema fosfagênio apartir do sistema aeróbio.

O próprio ácido láctico volta ao sistema aeróbio no final do processo.

Mas ainda fico curioso quanto ao reestabelecimento de fosfagênio no musculo, se a produção de 4mols/minuto, quanto é usado nesses 8~10 segundos?

Se ele fosse produzido o tempo todo durante o exercício, mesmo após já entrar em ação a produção de ácido lactico, a gente não perderia as forças ou a própria prodção de lactato não precisaria ocorrer.

Seguindo essa linha de raciocínio, o fosfagenio só deve voltar a ocorrer APÓS a hipotética série de 12reps, durante o descanço.

To lendo aqui no livro para tentar pegar bem o negócio. Volto a responder esse tópico amanhã com um livro de fisiologia do exercício em mãos.

Esse primeiro livro é um tratado de fisiologia, mas não conheço o autor. Se for pra estudar por um tratado de fisiologia, melhor pegar um Guyton ou um Silverthorn.

Acho que vc entendeu meio errado o termo "produção". Eu mudei as palavras (ta em vermelho) pra ver se fica melhor o entendimento.

Acho que vc ta pensando na reconstituição do sistema, esses números são o que o sistema pode fornecer imediatamente, é uma taxa.

Vc estuda nutri né? ta no início?

Isso aí é bem elementar, velho. É só dar uma lida simples que dá pra entender. Você vai muito mais fundo ainda quando estudar bioquímica, bote fé. Eu to querendo um tempo pra escrever um tópico de bioquímica com metabolismo das proteínas, metabolismo dos carboidratos e metabolismo das gorduras, aí sim fica mais elegante.

Tem outro assunto legal tbm (mistura fisiologia com bioquímica) que quero botar é a utilização dos macronutrientes na geração de energia nas diversas situações. Por exemplo: que porcentagem da geração de energia vem de carboidrato/gordura/aminoácido em jejum prolongado, ou no ato do exercício, ou em outras situações. Aí entra conteúdo do leangains, entra GH, entra bastante coisa. É legal que fica registrado e organizado em tópicos aqui pra a galera ler e eu dou uma revisada que to precisando.

Editado Agosto 9, 2012 às 01:11 por Maximus Decimus