Fisiologia do exercício 03
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Fisiologia do exercício 03 Fisiologia do exercício 03 Presentation Transcript

  • FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO Aula 01 Prof. Dr. Aylton Figueira Junior Laboratório de Fisiologia do Exercício Universidade Municipal de São Caetano do Sul & UniFMU – Curso de Educação Física [email_address]
  • FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
    • Ramo da fisiologia humana que estuda as adaptações orgânicas quando em atividade, que depende das características de aptidão física, meio ambiente, nutrição e intensidade de trabalho
  • ADAPTAÇÃO
    • Capacidade funcional que permite a integração entre fatores genéticos e do meio ambiente, resultando em fenômenos previsíveis, segundo critérios pré estabelecidos para a intensidade, freqüência e duração e super compensação
  • AGUDA Ocorre no momento da atividade, causando modificações momentâneas CRÔNICA Ocorre a longo prazo em função das características fisiológicas ADAPTAÇÃO HUMANA
  • ADAPTAÇÃO HUMANA
    • FILOGENÉTICA
    • genética + meio ambiente
    • ONTOGENÉTICA
    • cultura + meio ambiente
  • Efeitos Adaptativos no Esforço Princípios da adaptação sub-aguda: Refere-se às respostas adaptativas após momentos de esforço. Vale ressaltar que cada variável tem momento específico de adaptação. Efeito Agudo Efeito Sub-Agudo Efeito Crônico Efeito sub-agudo 1) Direção da resposta sub-aguda 2) Magnitude relativa 3) Interação entre sessões sucessivas
  • Tempo de Adaptação ADAPTAÇÃO HUMANA % de Adaptação Exercício
  • TREINABILIDADE POTENCIAL GENÉTICO TREINO NÍVEL DA SAÚDE LESÃO FADIGA DIETA DROGAS INTEGRAÇÃO FISIOLOGIA PSICOLOGIA BIOMECÂNICA Resultado da intervenção
    • Homeostase – Momento fisiológico em que há um equilíbrio entre o meio intra e extracelular. Possui dependência de fatores nutricionais e ambientais
    • Estado Estável – Momento fisiológico em que há a regulação nervosa e endócrina na busca do equilíbrio do meio intra e extracelular
    Conceitos
  • Conceitos
    • Metabolismo – todas as reações orgânicas
    • Catabolismo – etapa metabólica de redução, diminuição do tamanho celular
    • Anabolismo – etapa metabólica de ganho, aumento do tamanho celular
    • Enzimas – molécula protéica como catalizador biológico
    • Metabolismo – todas as reações orgânicas, dividido em
    • FASE GLICOLÍTICA – relacionado a depleção de carboidatos com baixos valores de O 2
    • FASE OXIDATIVA – relacionado a respiração mitocondrial e oxidação de carboidrato, gorduras e aminoácidos
    Conceitos
  • FATORES QUE INFLUENCIAM A UTILIZAÇÃO DE SUBSTRATO NO EXERCÍCIO
    • Disponibilidade de substrato
    • Estoque de glicogênio e lipídio muscular
    • Liberação de glicose do fígado para o sangue
    • Lipólise do tecido fino adiposo, liberação de AGL no sangue
    • Fluxo de sangue muscular
    • Aminoácidos no músculo
    • 2. Disponibilidade de oxigênio
    • Transporte de elétrons e fosforilação
    • 3. Atividade de enzimas
    • Concentração
    • Balanço entre inibidores e ativadores
    • Controle de Feedback
    • Efeitos das trocas de pH no músculo
    • 4. Níveis de hormônios circulante
    Maughan, Gleeson & Greenhaff,2000
  • VIAS METABÓLICAS - GLICÓLISE ATP NAD NADH + H + Piruvato Glicose Glicose 6-P ADP Frutose 6-P 2 Gliceraldeído 3-P ATP ADP 2 Difosfoglicerato 1,3-P 2 3-Fosfoglicerato 2 2-Fosfoglicerato 2 Fosfoenolpiruvato ATP ADP ATP ADP Lactato Lactato desidrogenase Hexoquinase Fosfofrutoquinase Piruvato quinase
  • Transportadores de Glicose
    • Km Localização
    • GLUT 1 para glicose Olhos, placenta, cérebro
    • 5-10 mM e testículos
    • GLUT 2 para glicose Fígado, intestino delgado
    • 20-40 mM rins e células B do pâncreas
    • GLUT 3 para glicose Célula do parênquima cerebral
    • 1-5 mM e células tumorais
    • GLUT 4 para glicose Célula muscular esquelética,
    • 2-10 mM (ID) cardíaca e adipócitos
    • GLUT 5 maior finalidade Intestino delgado,rim, cérebro pela frutose tecido adiposo e testículo
    • GLUT 7 Retículo endoplasmático
  • Piruvato desidrogenase Piruvato NAD NADH + H + Citrato sintase Citrato Ciclo de Krebs Acetil CoA Oxalacetato Aconitato Malato Isocitrato Fumarato Alfacetoglutarato Succinato NAD NAD NADH + H + ATP ADP NAD NADH + H + FAD FADH 2 CO 2 CO 2 CO 2 VIAS METABÓLICAS - CICLO DE KREBS Ala, Cys, Gly, Ser, Thr Leu, Ile, Trp Phe, Tyr, Leu, Lys, Trp (fornecendo acetoacetilCoA antes) Asp, Asn Tyr, Phe Ile, Met, Val Arg, His, Gln, Pro NADH + H +
  • VIAS METABÓLICAS – BETA-OXIDAÇÃO R – CH 2 – CH 2 – CH 2 – COCoA (acilCoA): R – CH 2 – CH = CH – COCoA R – CH 2 – CH – CH 2 – COCoA I OH R – CH 2 – C – CH 2 – COCoA II O CoA R – CH 2 – COCoA + AcetilCoA (acilCoA com menos 2 carbonos): H 2 O FAD FADH 2 NAD NADH + H + AcetilCoA acetiltransferase AcilCoA acetiltransferase
  • Sistema ATP-CP anaeróbico alático Glicólise lática anaeróbico lático Glicólise oxidativa Lipólise aeróbico
  • MECANISMOS DE RESSÍNTESE DE ATP CARACTERÍSTICAS
    • Sistema anaeróbio alático
    • Fornece 1 ATP
    • Não consome ATP para ser ativado
    • Não utiliza oxigênio
    • Não produz ácido lático
    • Substrato: creatina-fosfato (CP)
    • Produtos: ATP, creatina
    • Principal enzima: creatina quinase
  • MECANISMOS DE RESSÍNTESE DE ATP C A R A C T E R Í S T I C A S
    • S i s t e m a a n a e r ó b i o l á t i c o
    • F o r n e c e 4 A T P s
    • Consome ATP para ser ativado
    • Não u t i l i z a ox i g ên io
    • P rod u z á cido l á t i co
    • Substrato: glicose
    • Produtos: ATP, ácido lático, NADH+H + , FADH 2
    • P r i n c i p a l e n z i m a : fosfofrutoquinase (PFK)
  • MECANISMOS DE RESSÍNTESE DE ATP C A R A C T E R Í S T I C A S
    • S i s t e m a a e r ó b i o
    • Pode f o r n e c er de 36 a mais de 400 A T P s
    • C o n s o m e A T P p a r a s e r a t i v a d o
    • U t i l i z a ox i g ên io
    • N ã o p rod u z á cido l á t i co
    • S u b s t r a t os : glicose, ácidos graxos, aminoácidos
    • P r o d u t o s : ATP, NADH+H + , FADH 2 , H 2 O
    • P r i n c i p a l e n z i m a : citrato sintase
  • MECANISMOS DE RESSÍNTESE DE ATP X VIAS METABÓLICAS MECANISMO VIA(S) METABÓLICA(S) Sistema anaeróbio alático ATP-CP S i s t e m a a n a e r ó b i o l á t i c o Glicólise (anaeróbia) S i s t e m a a e r ó b i o Glicólise (aeróbia) Beta-oxidação Deaminação Ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa
  • Vias de Ressíntese de ATP GLICOLÍTICO ALÁTICO ATP + CP ATP (Nalkar) ADP + ADP ATP (Loman) AMP + ADP ATP GLICOLÍTICO LÁTICO Glicose Glicogênio OXIDATIVO Carboidrato - Glicose Gordura - AGL + Glicerol Proteína - Aminoácido Glicólise ATP ácido lático sistema de tamponamento } Glicólise ATP ácido lático } ATP
  • ESTRUTURA QUÍMICA H 3 C – C – C OH OH H O C 3 H 6 0 3 ácido-2-hidróxi-propanóico ou ácido + base = sal + H 2 0 C 3 H 6 0 3 + NaHCO 3 = C 3 H 5 0 3 Na + + H 2 O H 3 C – C – C OH O – Na + H O C 3 H 5 0 3 Na + CO 2 ácido lático lactato
  • Produção Aeróbica Produção Anaeróbica Segundos 10 10% 90% 30 20% 80% 60 30% 70% Minutos 2 40% 60% 4 65% 35% 10 85% 15% 30 95% 5% 60 98% 2% 120 99% 1% Contribuição Metabólica de ATP
  • Efeito do Jejum/anorexia e Obesidade Obesidade Jejum/anorexia GH Reduz Aumenta IGF-1 Aumento Diminui IGF-2 Efeito desconhecido Mantém no jejum Diminui na anorexia
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  • FASE DE HIPERTROFIA Objetivo:  da massa muscular Exercício: volume alto, intensidade de moderada a alta (70-85% 1RM, 8-12 reps por série, 3-5 séries, 45-120 segs entre séries). Faça 25-35 min exercícios aeróbios tipo intervalado, 3 dias por semana, a 70-85% da FCmáx. Macronutrientes: 25% proteínas, 60% de carboidratos, 15% gorduras.  o consumo calórico em 500 acima do gasto diário.
  • FASE DE FORÇA Objetivo:  da força, conteúdo de proteínas e densidade Exercício: baixo volume, alta intensidade (85-95% 1 RM, 4-8 reps por série, 3-7 séries por exercício, 3-5 min entre as séries). Faça 20-25 min exercício aeróbio do tipo intervalado 3 dias por semana, a 70-85% da FCmáx. Macronutrientes: 30% de proteínas, 50% de carboidratos, 20% de gordura.  a ingestão em 250-500 calorias.
  • FASE DE DEFINIÇÃO Objetivo:  gordura corporal,  resistência muscular Exercício: alto volume, baixa intensidade (50-70% 1 RM, 12+ reps por série, 3-4 séries por exercício, 15-60 segs entre as séries). Faça 40-60 min exercício aeróbio do tipo intervalado 4-6 dias por semana, a 75-90% da FCmáx. Macronutrientes: 45% de proteínas, 45% de carboidratos, 10% de gordura.  a ingestão em 250-500 calorias.
  • Objetivo: Permitir restauração FASE DE RECUPERAÇÃO Exercício: baixo volume, baixa intensidade (50-65% 1 RM, 10-12 reps por série, 2-3 séries por exerc, 2-3 min entre as séries, um treino com todo o corpo por semana). Faça 30-45 min exercício aeróbio contínuo 3-4 dias por semana, a 50-70% da FCmáx. Macronutrientes: 45% de proteínas, 45% de carboidratos, 10% de gordura.  a ingestão em 250-500 calorias .
  • FISIOLOGIA NEUROMUSCULAR
  • Adaptação Neuromuscular
    • Resposta neural
    • Endócrina
    • Molecular
    • Bioquímica
    • Elástica Muscular
    • Ósteo-tendínea
    Força Hipertrofia Hiperplasia Resistência Muscular Komi, 1999
  • HIGHLIGHTS EM ADAPTAÇÃO MUSCULAR Composição do músculo 40-50% do peso corporal 60% composto por água proteínas contráteis e elásticas retículo sarcoplasmático e cisternas terminais Junção Neuromuscular unidades motoras junção neuromuscular potencial da placa motora Contração teoria do deslizamento tipos de fibras
  • Composição do músculo número e espessura das fibras tipo de fibra ângulo de inserção Utilização de unidades motoras recrutamento sincronização coordenação intermuscular Fatores contribuem contração reflexo de alongamento elasticidade muscular redução das atividades inibidoras (Golgi) HIGHLIGHTS EM ADAPTAÇÃO MUSCULAR
  • - Fatores de inervação não são claros - Hiperinervação segue eliminação das sinapse - Re e inervação devem ocorrer em função do número de fibras por neurônio - Busca de vias mais “disponíveis” do SNC - Adaptação na regeneração da fibra no início é ½ lenta e ½ rápida (8 dias) - Distribuição das fibras distintas MMII e MMSS HIGHLIGHTS EM ADAPTAÇÃO MUSCULAR
  • - Pequeno número de contrações intensas são mais efetivas para aumentar força - Força máxima requer períodos mais longos - FCR II maior hipertrofia - FCR IIb pode modificar FCR IIa treino força - Hiperplasia em humanos pode ocorrer - Estimulação neural é o início da adaptação - CK é indicador de lesão muscular HIGHLIGHTS EM ADAPTAÇÃO MUSCULAR
  • CARACTERÍSTICAS DAS FIBRAS MUSCULARES Característica Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Tamanho do neurônio motor pequeno grande grande Freqüência de recrutamento baixa média alta Velocidade de contração lenta rápida rápida Velocidade de relaxamento lenta r á p i d a r á p i d a Saída máxima de energia baixa alta alta Resistência alta média baixa Densidade capilar a l t a m é d i a b a i x a Densidade mitocondrial a l t a m é d i a b a i x a
  • CARACTERÍSTICAS DAS FIBRAS MUSCULARES Característica Tipo I Tipo IIa Tipo IIb Caráter metabólico oxidativo interm. glicolítico Conteúdo de mioglobina alto médio baixo Atividade enzima glicolítica baixa alta alta Atividade enzima oxidativa alta al t a baixa Conteúdo de glicogênio baixo alta alto C o n t e ú d o d e triglicérides alto médio baixo C o n t e ú d o d e fosfocreatina baixo alto alto Atividade da miosina ATPase baixa alt a alta
  • RECRUTAMENTO DAS FIBRAS MUSCULARES DURANTE EXERCÍCIO PROGRESSIVO MÁXIMO IIb IIa I Tipo de fibra muscular % fibras musculares utilizadas Força muscular ou intensidade do exercício Leve Moderada Máxima 100 80 60 40 20
  • Genéticos Solução Matrix Extracelular Prostaglandinas Ativação de mensageiros secundários Indução imediata de gens Hipertrofia da Fibra Muscular Ácido aracdônico Fosfolipases Proteína kinase C Tirosina kinase Transcrição dos genes musculares MHC e MLC Actina Miosina
  • AÇÃO DO GH x MÚSCULO Redução do uso da glicose Redução da síntese de glicogênio Aumento do transporte de aa pelas membranas Aumento da síntese de proteína Aumento do uso de AGL e lipólise Síntese de colágeno Retenção de N +2 , Na + , PO - , K + , P - Aumento da filtração renal Promoção compensatória hipertrófica renal Kraemer, 99
  • Teste de Resistência Muscular & Produção de Força Máxima % FM RM %FM RM 100 1 75 10 95 2 70 12 90 4 65 14 85 6 60 15 - 20 80 8