Felipe P Carpes [email_address] www.ufsm.br/gepec/fisioex Bioenergética
Objetivos de aprendizado    Listar e discutir os nutrientes utilizados como substratos durante o exercício    Descrever ...
Bioenergética Reações químicas ocorrem em todo o organismo, a todo tempo metabolismo síntese (anabolismo) e a  degradação ...
Bioenergética <ul><li>Vias metabólicas </li></ul><ul><ul><li>Convertem nutrientes alimentares em energia utilizável </li><...
Bioenergética Processo metabólico pelo qual as células utilizam a energia necessária obtida pela conversão de nutrientes a...
Atividade Física <ul><li>Qualquer movimento do corpo produzido pela musculatura esquelética, gerando gasto energético. </l...
Exercício <ul><li>Atividade física com o objetivo de melhorar algum componente da condição física. </li></ul>
Bioenergética <ul><li>No exercício </li></ul><ul><li>células musculares esqueléticas </li></ul><ul><li>para manter a contr...
Bioenergética A célula, unidade funcional do organismo, é organizada para sintetizar uma grande quantidade de compostos ne...
Energia para a atividade celular  Os nutrientes são quebrados via catabolismo para serem usados pelas células.  A energi...
Resumo Toda energia terrestre provém do sol. Os vegetais utilizam esse energia para realizar reações químicas e formar CHO...
Quilocaloria  A energia nos sistemas biológicos é medida em quilocalorias. <ul><li>1 quilocaloria é a quantidade de energ...
Fontes energéticas  Em repouso, o corpo usa carboidrato e gordura como energia.  As proteínas proporcionam pouca energia...
Carboidratos  Prontamente disponíveis (se incluídos na dieta) e  facilmente  metabolizados pelos músculos  Ao serem inge...
Gorduras  Proporcionam energia substancial durante atividades prolongadas e de baixa intensidade  Os estoques corporais ...
Proteínas  Podem ser usada como fonte de energia se convertida a glicose via gliconeogênese  Podem gerar AGL durante o j...
AÇÃO DAS ENZIMAS <ul><li>ENZIMAS </li></ul><ul><li>Catalisadores protéicos altamente específicos que facilitam a interação...
Resumo A energia consumida pelo nosso corpo é obtida de CHO, gorduras e proteínas, tanto no repouso quanto no exercício. N...
1. Sistema ATP-PCr (sistema dos fosfagênios) 2. Sistema Glicolítico 3. Sistema Oxidativo Bioenergética - Produção de ATP
UMA MOLÉCULA DE ATP
Sistema ATP-PCr  Este sistema pode prevenir a depleção de energia formando mais ATP.  Este processo é anaeróbico - pode ...
ATP E PCr DURANTE UM  SPRINT Exaustão % dos valores de repouso Tempo (s)
As ações combinadas dos sistemas ATP-PCr e glicolítico permitem aos músculos gerar força na ausência do O 2 ; assim estes ...
Resumo A fonte imediata de energia para a contração muscular é o fosfato de alta energia ATP. A ATP é degradada pela ação ...
O Sistema Oxidativo  Requer oxigênio para transformar nutrientes em energia  Produz ATP nas mitocôndrias das células  P...
Como o organismo trabalha para disponibilizar a energia advinda desses nutrientes
1. Glicólise aeróbica 2. Ciclo de Krebs 3. Cadeia de transporte de elétrons Produção Oxidativa de ATP
Oxidação das gorduras  Lipólise  é a quebra de triglicerídeos em  glicerol e 3 AGL.  Os AGL viajam no sangue até as fibr...
Metabolismo das Proteínas  O corpo usa pouca proteína durante o repouso e o exercício (menos do que 5% a 10%). <ul><li>Al...
Glicogênio Aminoácidos Proteínas Gorduras Carboidratos Ciclo de Krebs Glicólise Aeróbia Ácido Láctico Membrana Celular Bet...
Efeitos de diferentes manipulações de nutrientes sobre o desempenho
 
 
Contribuição da Produção Aeróbia/Anaeróbia de ATP
 
Ingestão de carboidratos pré-exercício
Ingestão de bebidas a cada 15 min e potência produzida
CONTRIBUIÇÃO DAS GORGURAS
Dispêndio de Energia x % VO 2
Treinado x Não Treinado
Percentual de fibras de contração lenta
Bergstrom et al, 1967
Referências Fox et al., Bases fisiológicas da educação física. 4.ed. Guanabara Koogan, 1991. Powers, Howley. Fisiologia do...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Aula 2 - Bioenergetica - Fisiologia do exercício

144,719 views

Published on

Published in: Technology, Education

Aula 2 - Bioenergetica - Fisiologia do exercício

  1. 1. Felipe P Carpes [email_address] www.ufsm.br/gepec/fisioex Bioenergética
  2. 2. Objetivos de aprendizado  Listar e discutir os nutrientes utilizados como substratos durante o exercício  Descrever o esquema geral utilizado para regular as vias metabólicas envolvidas na bioenergética <ul><li>Discutir a interação entre a produção aeróbica e a anaeróbica de ATP durante o exercício </li></ul><ul><li>Indentificar rotas metabólicas predominantes durantes exercícios físicos </li></ul><ul><li>Visualizar os conceitos em exemplos aplicados ao exercício </li></ul>
  3. 3. Bioenergética Reações químicas ocorrem em todo o organismo, a todo tempo metabolismo síntese (anabolismo) e a degradação (catabolismo) de moléculas Energia para as células vias metabólicas
  4. 4. Bioenergética <ul><li>Vias metabólicas </li></ul><ul><ul><li>Convertem nutrientes alimentares em energia utilizável </li></ul></ul><ul><ul><li>BIOENERGÉTICA </li></ul></ul>
  5. 5. Bioenergética Processo metabólico pelo qual as células utilizam a energia necessária obtida pela conversão de nutrientes alimentares (gorduras, proteínas, CHO) em uma forma de energia biologicamente utilizável.
  6. 6. Atividade Física <ul><li>Qualquer movimento do corpo produzido pela musculatura esquelética, gerando gasto energético. </li></ul>
  7. 7. Exercício <ul><li>Atividade física com o objetivo de melhorar algum componente da condição física. </li></ul>
  8. 8. Bioenergética <ul><li>No exercício </li></ul><ul><li>células musculares esqueléticas </li></ul><ul><li>para manter a contração </li></ul><ul><li>continua extração de energia dos nutrientes </li></ul><ul><li>especialmente em endurance </li></ul><ul><ul><li>fonte de energia contínua (!?!?) </li></ul></ul><ul><ul><li>trabalho celular + substrato </li></ul></ul>
  9. 9. Bioenergética A célula, unidade funcional do organismo, é organizada para sintetizar uma grande quantidade de compostos necessários para a função celular normal três partes principais membrana celular núcleo citoplasma
  10. 10. Energia para a atividade celular  Os nutrientes são quebrados via catabolismo para serem usados pelas células.  A energia é transferida dos alimentos e transformada em ATP via fosforilização.  ATP é um composto altamente energético para armazenamento e conservação de energia.
  11. 11. Resumo Toda energia terrestre provém do sol. Os vegetais utilizam esse energia para realizar reações químicas e formar CHO. Os animais consomem vegetais e outros animais para obter a energia necessária para a manutenção das atividades celulares. A velocidade das reações químicas celulares é regulada pelas enzimas que servem como catalisadores para essas reações. Fatores regulando a atividade enzimática envolvem o pH e temperatura (pH ácido diminui; temperatura aumenta).
  12. 12. Quilocaloria  A energia nos sistemas biológicos é medida em quilocalorias. <ul><li>1 quilocaloria é a quantidade de energia térmica necessária para elevar 1 kg de água de 1°C a 15 °C. </li></ul><ul><ul><li>1 palito de fosforo ---- 0,5 kcal </li></ul></ul><ul><ul><li>1 grama de CHO ---- 4 kcal </li></ul></ul><ul><ul><li>1 grama Gordura ---- 9 kcal </li></ul></ul><ul><ul><li>1 grama de Proteinas ---- 4,1 kcal </li></ul></ul>
  13. 13. Fontes energéticas  Em repouso, o corpo usa carboidrato e gordura como 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.
  14. 14. Carboidratos  Prontamente disponíveis (se incluídos na dieta) e facilmente metabolizados pelos músculos  Ao serem ingeridos, são levados para os músculos e fígado e convertidos em glicose  O glicogênio armazenado no fígado é convertido novamente em glicose quando necessário e transportado pelo sangue para os músculos para formar ATP  Carbono, Hidrogênio e Oxigênio (CHO)
  15. 15. Gorduras  Proporcionam energia substancial durante atividades prolongadas e de baixa intensidade  Os estoques corporais de gordura são maiores do que as reservas de carboidrato  Menos acessível ao metabolismo porque precisa ser reduzido a glicerol e Ácidos Graxos Livres (AGL)  Apenas sob a forma de AGL as gorduras podem ser usadas para produzir ATP  Existe um tipo de gordura não utilizado no exercício, a gordura esterol. Exemplo: colesterol
  16. 16. Proteínas  Podem ser usada como fonte de energia se convertida a glicose via gliconeogênese  Podem gerar AGL durante o jejum através da lipogênese  Apenas as unidades básicas de proteína – aminoácidos – podem ser usadas para produzir energia
  17. 17. AÇÃO DAS ENZIMAS <ul><li>ENZIMAS </li></ul><ul><li>Catalisadores protéicos altamente específicos que facilitam a interação de substâncias, resultando em uma grande aceleração no ritmo de uma reação química. </li></ul><ul><li>ATPase </li></ul><ul><li> ATP-ADP </li></ul><ul><li>Glicogênio fosforilase </li></ul><ul><li>Glicogênio em glicose </li></ul>Molécula da enzima Complexo enzima-substrato Molécula dos produtos Molécula inalterada da enzima Molécula do substrato
  18. 18. Resumo A energia consumida pelo nosso corpo é obtida de CHO, gorduras e proteínas, tanto no repouso quanto no exercício. No exercício, os combustíveis principais são gorduras e CHO; proteínas contribuem relativamente pouco. A glicose é armazenada nas células animais sob a forma de glicogênio. Os ácidos graxos são a principal forma de gordura utilizada como fonte energética, sendo armazenados como triglicirídeos nos músculos e células adiposas.
  19. 19. 1. Sistema ATP-PCr (sistema dos fosfagênios) 2. Sistema Glicolítico 3. Sistema Oxidativo Bioenergética - Produção de ATP
  20. 20. UMA MOLÉCULA DE ATP
  21. 21. Sistema ATP-PCr  Este sistema pode prevenir a depleção de energia formando mais ATP.  Este processo é anaeróbico - pode ocorrer sem O 2 .  1 mol de ATP é produzido a partir de 1 mol de fosfocreatina (PCr).
  22. 22. ATP E PCr DURANTE UM SPRINT Exaustão % dos valores de repouso Tempo (s)
  23. 23. As ações combinadas dos sistemas ATP-PCr e glicolítico permitem aos músculos gerar força na ausência do O 2 ; assim estes 2 sistemas são os maiores produtores de energia durante os primeiros minutos de um exercício de alta intensidade. Você sabia…?
  24. 24. Resumo A fonte imediata de energia para a contração muscular é o fosfato de alta energia ATP. A ATP é degradada pela ação da ATPase ATPase ATP  ADP + Pi + Energia A formação de ATP sem o uso de O 2 é denominada metabolismo anaeróbico
  25. 25. O Sistema Oxidativo  Requer oxigênio para transformar nutrientes em energia  Produz ATP nas mitocôndrias 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
  26. 26. Como o organismo trabalha para disponibilizar a energia advinda desses nutrientes
  27. 27. 1. Glicólise aeróbica 2. Ciclo de Krebs 3. Cadeia de transporte de elétrons Produção Oxidativa de ATP
  28. 28. Oxidação das gorduras  Lipólise é a quebra de triglicerídeos em glicerol e 3 AGL.  Os AGL viajam no sangue até as fibras musculares e são quebrados por enzimas nas mitocôndrias em ácidos acéticos os quais são convertidos em Acetil CoA .  A Acetil CoA entra no ciclo de Krebs e na cadeia de transporte de elétrons.  A oxidação das gorduras requer mais oxigênio e produz mais energia do que a oxidação dos carboidratos.
  29. 29. Metabolismo das Proteínas  O corpo usa pouca proteína durante o repouso e o exercício (menos do que 5% a 10%). <ul><li>Alguns aminoácidos podem ser convertidos em glicose. </li></ul><ul><ul><li>Gliconeogênese </li></ul></ul> O nitrogênio dos aminoácidos (o qual não pode ser oxidado) torna o rendimento das proteínas dificíl de ser determinado.
  30. 30. Glicogênio Aminoácidos Proteínas Gorduras Carboidratos Ciclo de Krebs Glicólise Aeróbia Ácido Láctico Membrana Celular Beta oxidação CO 2 + H 2 O O 2 O 2 não é necessário Alta produção de ATP Glicólise Anaeróbia Sem O 2 Baixa produção de ATP Ácidos Graxos Ácido Pirúvico Glicose-6-P Corrente Sangüínea Alanina
  31. 31. Efeitos de diferentes manipulações de nutrientes sobre o desempenho
  32. 34. Contribuição da Produção Aeróbia/Anaeróbia de ATP
  33. 36. Ingestão de carboidratos pré-exercício
  34. 37. Ingestão de bebidas a cada 15 min e potência produzida
  35. 38. CONTRIBUIÇÃO DAS GORGURAS
  36. 39. Dispêndio de Energia x % VO 2
  37. 40. Treinado x Não Treinado
  38. 41. Percentual de fibras de contração lenta
  39. 42. Bergstrom et al, 1967
  40. 43. Referências Fox et al., Bases fisiológicas da educação física. 4.ed. Guanabara Koogan, 1991. Powers, Howley. Fisiologia do exercício. 3.ed. 2000 Bergstrom et al, Acta Physiol Scand 71:140, 1967

×