2. FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
• É O ESTUDO DE COMO O CORPO
HUMANO RESPONDE AO ESTRESSE
FÍSICO SOB CONDIÇÕES AGUDAS OU
CRÔNICAS.
3. O CORPO DEPENDE DE MÚLTIPLOS SISTEMAS INTERAGINDO
EFICIENTEMENTE PARA MANTER A HOMEOSTASIS, OU UM ESTADO
ESTÁVEL, OU DE EQUILÍBRIO DINÂMICO, DE DETERMINADOS SISTEMAS
• O CORPO DEPENDE DE MÚLTIPLOS
SISTEMAS INTERAGINDO
EFICIENTEMENTE PARA MANTER A
HOMEOSTASIS, OU UM ESTADO
ESTÁVEL, OU DE EQUILÍBRIO
DINÂMICO, DE DETERMINADOS
SISTEMAS
4. BIOENERGÉTICA
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
• É DEFINIDA COMO A TRANSFORMAÇÃO DE
ENERGIA NOS ORGANISMOS VIVOS.
• O TRIFOSFATO DE ADENOSINA(ATP) É A MOEDA
CORRENTE ENERGÉTICA DO CORPO, PARA
REALIZAR TODAS AS TAREFAS QUE PRECISAM
DE ENERGIA. COMO O CORPO ARMAZENA
POUCO ATP, LOGO DEPENDE DE OUTRAS VIAS
QUÍMICAS PARA PODER GERAR ATP.
5. FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
• Introdução: Energia e exercício
• Rendimento no exercício é a expressão da
capacidade de produzir energia de forma
eficiente
• Músculos produzem movimento corporal
• Músculos convertem energia química em
energia mecânica
6. Lei da Conservação da Energia
• Energia não é criada nem destruída, mas sim
transformada de uma forma em outra.
Processos de Liberação e
Conservação de Energia
EXERGÔNICO ENDERGÔNICO
G'= negativo G'= positivo
Tendência da energia potencial em degradar-se para
energia cinética com uma menor capacidade de trabalho
ou maximização da ENTROPIA do universo
10. METABOLISMO
soma de todas as reações enzimáticas que ocorrem na
célula com integração altamente coordenada
REGULAÇÃO CELULAR DAS VIAS
METABÓLICAS
• velocidade de catabolismo e anabolismo
necessidade celular de energia imediata
• ação das enzimas
inibidas pelos produtos finais
• controle genético da velocidade de síntese enzimática
• controle hormonal
11. BIOENERGÉTICA
ENERGIA dos NUTRIENTES Músculo
mecânico
químico
transporte
Trabalho Biológico
ENERGIA QUÍMICA
Capacidade de realizar trabalho
ENERGIA
POTENCIAL CINÉTICA
14. ATP
ATP ADP + Pi
G' = - 7.3 Kcal
transferência do grupamento fosfato
ligações de alta energia
composto químico
Degradação de nutrientes
ENERGIA TRABALHO BIOLÓGICO
energia da hidrólise
ATP
17. TRÊS VIAS PARA GERAR ATP,COM QUATRO SUBSTRATO ENERGÉTICO:
VIAS ENERGÉTICAS
VIAS ENERGÉTICAS
(VIAS PARA GERAR ATP)
(VIAS PARA GERAR ATP)
SISTEMA ATP - CP
Anaeróbia Alática
Anaeróbia Lática
Aeróbia
ANAERÓBICA GLICÓLISE
AERÓBIA OXIDATIVA
18. VIAS ENERGÉTICAS
VIAS ENERGÉTICAS
(VIAS PARA GERAR ATP)
(VIAS PARA GERAR ATP)
• CrP
CrP = Produção de energia imediata de alta
= Produção de energia imediata de alta
intensidade
intensidade
• GLICÓLISE
GLICÓLISE = Produção de energia a partir da
= Produção de energia a partir da
glicose ou glicogênio -> Intensidade sub máxima,
glicose ou glicogênio -> Intensidade sub máxima,
com produção de lactato.
com produção de lactato.
• LIPÓLISE
LIPÓLISE = Produção de energia a partir da
= Produção de energia a partir da
gordura
gordura
• PROTEÓLISE
PROTEÓLISE = Produção de energia a partir da
= Produção de energia a partir da
proteína
proteína
SUBSTRATOS:
SUBSTRATOS:
20. Fontes energéticas para diferentes tipos
Fontes energéticas para diferentes tipos
de atividades I
de atividades I
Potência Velocidade Resistência
0 a 3 s 4 a 50 s > 2 min
Arremessos,
saltos
100 a 400 m rasos 1500 m rasos
Uma enzima Uma via complexa Várias vias
complexas
Citosol Citosol Citosol e
Mitocôndrias
Localização de
Duração
Exemplo
Sistema
enzimático
enzimas
Sítio de armaz.
combustíveis
Citosol Citosol Citosol, sangue,
fígado e tecido
adiposo
21. Fontes energéticas para diferentes tipos
Fontes energéticas para diferentes tipos
de atividades II
de atividades II
Imediata, muito
rápida
Rápida Lenta, porém
prolongada
ATP, CP Glicogênio
muscular e
glicose
Glicogênio
muscular, glicose;
Lipídeos
musculares,
sanguíneos e do
tecido adiposo;
Aminoácidos
musculares,
sanguíeos e
hepaticos
Velocidade do
processo
Forma de
Depósito
Oxigênio Não Não Sim
Potência Velocidade Resistência
22. Razão da troca respiratória
(R=VCO2/VO2=6CO2/6O2=1)
Equivalência Calórica do R e a % de Kcal dos Carboidratos e Gorduras
Energia % de Kcal
R Kcal/l de O2 Carboidratos Gorduras
0,71 4,69 0,0 100,0
0,75 4,74 15,6 84,4
0,80 4,80 33,4 66,6
0,85 4,86 50,7 49,3
0,90 4,92 67,5 32,5
0,95 4,99 84,0 16,0
1,00 5,05 100,0 0,0
Jack H. Wilmore, David L.Costill, Fisiologia do Esporte e do Exercício (2001)
23. Recomendação Tradicional
para a Perda de Peso
Atividade aeróbia
Atividade aeróbia
Baixa intensidade
Baixa intensidade
60% FCmáx
60% FCmáx
Longa Duração
Longa Duração
> 40min
> 40min
Após o treinamento
Após o treinamento
de musculação
de musculação
Maximizar o
Maximizar o
Metabolismo
Metabolismo
Lipídico
Lipídico
?
?
25. Como ocorre o movimento?
Músculo estriado
esquelético: inervado
pelo sistema nervoso
periférico somático
constituído por fibras
nervosas motoras que
conduzem impulsos
do sistema nervoso
central aos músculos
esqueléticos
contração voluntária.
27. A performance de força
não depende somente da
quantidade da massa muscular
envolvida na contração, mas
também da habilidade do sistema
nervoso em efetivamente ativar
os músculos.
28. É constituída por um neurônio
motor simples e todas as fibras
musculares que ele inerva
Unidade Motora
30. A QUÍMICA DA CONTRAÇÃO
MUSCULAR
1. Em resposta a um estímulo nervoso o retículo sarcoplasmático e o sistema T
liberam íons Ca++ e Mg++ para o citoplasma.
2. Em presença desses dois íons, a miosina adquire uma propriedade ATP ásica,
isto é, desdobra o ATP, liberando a energia de um radical fosfato:
3. A energia liberada provoca o deslizamento da actina entre os filamentos de
miosina, caracterizando o encurtamento das miofibrilas.
31. Tipos de fibras
1. Fibras que usam e dependem do
oxigênio para a produção de energia
são chamadas de fibras aeróbias,
Tipo l, vermelhas ou de contração
lenta(CL)
2. Fibras que não exigem oxigênio são
chamadas de anaeróbias, Tipo
ll, brancas ou de contração
rápida(CR).
BOMPA, T.O. A Periodização no Treinamento Esportivo. São Paulo: Manole, 2001.
32. Características das fibras
Contração rápida(CR:
Branca, tipo ll, Anaeróbia
Fadiga rápida
Célula nervosa maior-inerva de
300 a mais de 500 fibras
musculares
Desenvolve contrações curtas e
vigorosas
Velocidade e força
Recrutada apenas durante o
trabalho em alta intensidade.
Contração lenta(CL)
Contração lenta(CL)
Vermelha, tipo l, Aeróbia
Vermelha, tipo l, Aeróbia
Fadiga lenta
Fadiga lenta
Célula nervosa menor, inerva apenas
Célula nervosa menor, inerva apenas
de 10 a 180 fibras musculares
de 10 a 180 fibras musculares
Desenvolve contrações longas e
Desenvolve contrações longas e
contínuas
contínuas
Resistência
Resistência
Solicitada durante o trabalho de baixa
Solicitada durante o trabalho de baixa
e alta intensidade
e alta intensidade
BOMPA, T.O. A Periodização no Treinamento Esportivo. São Paulo: Manole, 2001.
33. CARACATERÍSTICAS DAS FIBRAS
MUSCULARES
PROPRIEDADE
Tipo l Tipo llA Tipo llB
VELOCIDADE DE
CONTRAÇÃO
Lenta Rápida Rápida
CAPACIDADE
GLICOLÍTICA
BAIXA MODERADA ALTA
ESTOQUE DE
GLICOGÊNIO
MODERADO
ALTO
MODERADO
ALTO
MODERADO
ALTO
ESTOQUE DE
TRGLICERÍDEOS
ALTO MODERADO BAIXO
CAPILARIDADE BOA MODERADA POBRE
Saltin et al.(1977)
34. Principais fatores que regulam a produção de força
INERVAÇÃO
A inervação das fibras musculares determina se
elas são de CL ou CR, dependendo do número de
fibras musculares que estão conectadas a cada
nervo motor.
Uma unidade motora de CR tem uma célula
nervosa maior e inerva de 300 a mais de 500
fibras. Uma unidade motora de CL geralmente tem
uma célula nervosa menor e se conecta a 10 – 180
fibras. A contração da unidade motora de CR é
mais veloz e mais poderosa.
BOMPA, T.O. A Periodização no Treinamento Esportivo. São Paulo: Manole, 2001.
35. Unidade
Motora
Embora as fibras de CR sejam usadas em atividades mais
curtas e mais rápidas, não é a velocidade de contração, mas a
força do músculo, que faz com que os nervos motores
recrutem as fíbras de CR. (Wilmore & Costill, 1988)
A solicitação das fibras musculares depende da carga. A
atividade moderada e de baixa intensidade recruta fibras de CL
como se fossem burro de carga. A medida que a carga
aumenta, mais fibras de CR são ativadas durante uma
contração.
BOMPA, T.O. A Periodização no Treinamento Esportivo. São Paulo: Manole, 2001.
38. Como ocorre o recrutamento de unidades motoras de
acordo as fibras:
39. EFEITO DO TREINAMENTO NA TRANSFORMAÇÃO DAS FIBRAS MUSCULARES
Estudos recentes descobriram que o treinamento
de força pode provocar transformações de fibras
musculares llA em fibras musculares llB e vice-
versa(Adams,1993 ;Wang,1993; Andersen,1994).
Embora os estudos a respeito sejam escassos, a
transformação de fibras llA em llB parece ser
produzida com o treinamento de FORÇA MÁXIMA
(Andersen,1994).
Ao passo que a transformação inversa (llB para llA)
é produzida com o treinamento de força para
HIPERTROFIA (Adams, 1993).
BOMPA, T.O. A Periodização no Treinamento Esportivo. São Paulo: Manole, 2001.
41. Homeostase
SISTEMA ENDÓCRINO - introdução
• É o processo pelo qual o corpo mantém um meio
interno relativamente estável frente a uma variação
interna ou externa
• Fluido extracelular – atua como interface entre o
meio externo e as células
• Fluido intracelular – armazena grande parte da água
do corpo humano
• Incapacidade na manutenção da homeostase
interrompe a função normal e resulta em um estado
de doença
42. SISTEMA ENDÓCRINO - introdução
Organismo em homeostase
Mudança externa
Desencadeamento de respostas de compesação
Disfunção interna
SAÚDE
ENFERMIDADE OU DOENÇA
Mudança interna resulta em perda da homeostase
Falha na compesação Sucesso na compesação
44. O QUE É ?
Sistema envolvido na coordenação e
regulação das funções corporais.
Suas mensagens têm natureza química
– os hormônios:
substâncias produzidas pelas glândulas
endócrinas que se distribuem pelo sangue,
modificando o funcionamento de outros
órgãos, denominados órgãos-alvo.
47. CIRCUITO
HIPOTÁLAMO/HIPÓFISE
Freqüentemente o sistema
nervoso interage com o
endócrino formando mecanismos
reguladores bastante precisos.
Hipotálamo: localizado no
encéfalo diretamente acima da
hipófise, é conhecido por exercer
controle sobre ela por meios de
conexões neurais e substâncias
semelhantes a hormônios
chamados fatores
desencadeadores (ou de
liberação).
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
49. Glândula Hipófise
SISTEMA ENDÓCRINO – hipotálamo e hipófise
• Também conhecida com pituitária
• 1 cm de diâmetro
• 0,5 a 1,0 grama de peso
• Conectada ao hipotálamo pelo pedículo
hipofisário
• Divisão:
– Hipófise anterior (adeno-hipófise)
– Hipófise posterior (neuro-hipófise)
50. Hipófise Anterior
SISTEMA ENDÓCRINO – hipotálamo e hipófise
• 30 – 40% são células do tipo somatotropos
• 20% são corticotropos
• Outros tipos constituem 3-5% do total
52. Principais hormônios humanos
Tireóide
Tiroxina (T4
) e
triiodotironina (T3
)
Regula o desenvolvimento e o
metabolismo geral.
Calcitonina
Regula a taxa de cálcio no sangue,
inibindo sua remoção dos ossos, o que
diminui a taxa plasmática de cálcio.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
53. DISFUNÇÕES HORMONAIS
Tireóide (T3 e T4)
HIPOFUNÇÃO SINTOMAS
Na criança: cretinismo
biológico (hipotireoidismo
em crianças)
Retardamento no desenvolvimento
físico, mental e sexual.
No adulto: bócio endêmico
(hipotireoidismo adultos)
Crescimento exagerado da glândula
por deficiência de iodo na
alimentação (bócio), apatia,
sonolência, obesidade, sensação de
frio, pele seca e fria, fala arrastada,
edema (inchaço - mixedema),
pressão arterial e freqüência
cardíaca baixas.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
54. DISFUNÇÕES HORMONAIS
Tireóide (T3 e T4)
HIPERFUNÇÃO SINTOMAS
Hipertireoidismo Alto metabolismo,
emagrecimento, agitação,
nervosismo, pele quente e
úmida, aumento da pressão
arterial, episódios de taquicardia,
sensação contínua de calor,
globo ocular saliente
(exoftalmia).
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
55. Principais hormônios humanos
Paratireóides
Paratormônio
Regula a taxa de cálcio, estimulando
a remoção de cálcio da matriz óssea
(o qual passa para o plasma
sangüíneo);
Regula a absorção de cálcio dos
alimentos pelo intestino e a
reabsorção de cálcio pelos túbulos
renais;
Aumenta a concentração de cálcio no
plasma.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
58. Principais hormônios humanos
Adrenalina
PROMOVE:
Taquicardia => (batimento cardíaco
acelerado);
Aumento da pressão arterial;
Aumento da freqüência cardíaca;
Aumento da freqüência respiratória;
Aumento da secreção do suor;
Aumento da glicose sangüínea através
da glicogenólise hepática;
Aumento da atividade mental;
Aumento da constrição dos vasos
sangüíneos da pele.
Adrenais ou supra-renais=>Medula
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
59. Principais hormônios humanos
Adrenais ou supra-renais
Córtex
Mineralocorticóides
(aldosterona)
Aumenta a reabsorção,
nos túbulos renais, de água
e de íons sódio e cloreto,
aumentando a pressão
arterial.
Andrógenos
Desenvolvimento e
manutenção dos caracteres
sexuais secundários
masculinos.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
60. Principais hormônios humanos
Adenohipófise ou hipófise anterior
Adrenocorticotrófico
(ACTH)
Estimula o córtex adrenal.
Tireotrófico (TSH) ou
tireotrofina
Estimula a tireóide a secretar seus
principais hormônios. Sua produção é
estimulada pelo hormônio liberador de
tireotrofina (TRH), secretado pelo
hipotálamo.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
61. Principais hormônios humanos
Adenohipófise ou hipófise anterior
Gonadotróficos
Folículo
estimulante
(FSH)
Na mulher, estimula
o desenvolvimento e
a maturação dos
folículos ovarianos.
No homem, estimula
a espermatogênese.
Luteinizante
(LH)
Na mulher estimula a
ovulação e o
desenvolvimento do
corpo lúteo. No homem,
estimula a produção de
testosterona pelas
células instersticiais dos
testículos.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
62. Principais hormônios
humanos
Ovários
Estrógeno
Promove o desenvolvimento dos caracteres
sexuais femininos e da parede uterina
(endométrio);
Estimula o crescimento e a calcificação óssea,
inibindo a remoção desse íon do osso e
protegendo contra a osteoporose;
Protege contra a aterosclerose (deposição de
placas de gorduras nas artérias).
Progesterona
Modificações orgânicas da gravidez, como
preparação do útero para aceitação do óvulo
fertilizado e das mamas para a lactação.
Inibe as contrações uterinas, impedindo a
expulsão do feto em desenvolvimento.
Adenohipófise ou hipófise
anterior
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
63. Principais hormônios humanos
Adenohipófise ou hipófise anterior
Prolactina ou hormônio
lactogênico
Estimula a produção de leite
pelas glândulas mamárias.
Sua produção acentua-se no
final da gestação, aumenta
após o parto e persiste
enquanto durar o estímulo da
sucção.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
64. Principais hormônios humanos
Hipófise intermediária
Hormônio melanotrófico
ou melanocortinas (MSH)
ou intermedinas
Estimula a pigmentação da pele
(aceleram a síntese natural de melanina);
Estimula a síntese de hormônios
esteróides pelas glândulas adrenal e
gonadal;
Interferem na regulação da temperatura
corporal, no crescimento fetal, secreção
de prolactina;
Protege o miocárdio em caso de
isquemia,
Estimula a redução dos estoques de
gordura corporal (*) etc.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
65. Principais hormônios humanos
Neurohipófise ou hipófise posterior
Não produz hormônios;
libera na circulação dois hormônios
sintetizados pelo hipotálamo.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
66. Hormônios secretados
• Antidiurético (ADH) ou vasopressina
• Ocitocina
Neurohipófise ou hipófise posterior
Principais hormônios humanos
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
67. Principais hormônios humanos
Neurohipófise ou hipófise posterior
Antidiurético (ADH) ou
Vasopressina
Regula o volume de urina,
aumentando a permeabilidade
dos túbulos renais à água e,
conseqüentemente, sua
reabsorção;
Sua produção é estimulada
pelo aumento da pressão
osmótica do sangue e por
hemorragias intensas;
O etanol inibe sua secreção,
tendo ação diurética.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
68. Principais hormônios humanos
Neurohipófise ou hipófise posterior
Ocitocina
Na mulher, estimula a contração da
musculatura uterina durante o parto e
a ejeção do leite.
No homem, provoca relaxamento
dos vasos e dos corpos eréteis do
pênis, aumentando a irrigação
sangüínea.
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
70. Principais hormônios humanos
Pâncreas – Glândula mista
Insulina
(Ilhotas de Langerhans - células beta)
Aumenta a captação de glicose
pelas células;
Inibe a utilização de ácidos
graxos;
Estimula a deposição de ácidos
graxos no tecido adiposo;
No fígado, estimula a captação da
glicose plasmática e sua conversão
em glicogênio;
Provoca a diminuição da
concentração de glicose no sangue.
Glucagon
(Ilhotas de Langerhans - células alfa)
Ativa a enzima fosforilase, que
fraciona as moléculas de glicogênio
do fígado em moléculas de glicose,
que passam para o sangue;
Eleva a glicemia (taxa de glicose
sangüínea).
Tratado de Fisiologia Médica JOHN E. HALL ARTHUR C. GUYTON .ED Guanabara Koogan-2002
72. DISFUNÇÕES HORMONAIS
Pâncreas (insulina)
HIPOFUNÇÃO SINTOMAS
Diabetes mellitus
Hiperglicemia (alta taxa de glicose no
sangue);
Poliúria (aumenta do volume de água na
urina);
Glicosúria (perda de glicose pela urina);
Polidipsia (aumento da sede);
Metabolismo alterado de lipídios,
carboidratos e proteínas;
Risco aumentado de complicações por
doença vascular;
Dificuldade de cicatrização.
Como as células têm dificuldade para
utilizar a glicose, ocorre perda de peso e
utilização das reservas de ácidos graxos do
tecido adiposo, cuja oxidação parcial tende
a provocar acúmulo de corpos cetônicos,
que são perdidos na urina (cetonúria), coma
diabético, desidratação.
Notas do Editor
#20:Os exercícios podem ser classificados em três grandes tipos, segundo as respostas fisiológicas que eliciam: potência, velocidade e resistência. Esses tipos de exercício se diferenciam segundo a duração e características das diferentes vias metabólicas.
Exercícios de potência apresentam duração extremamente curta e o sistema de reposição do ATP envolve reações simples que ocorrem no citoplasma.
Exercícios de velocidade são aqueles com duração entre 4 e 50 s. A restauração de ATP é realizada através de cadeias mais completas de reações, que ocorrem também o citoplasma.
Já os exercícios de resistência, são aqueles realizados por tempo superior a 2 minutos. Apresenta vias extremamente complexas, com reações que ocorrem no compartimento citoplasmático e mitocondrial.
#21:A natureza das vias metabólicas determinam a velocidade de ressíntese de ATP. Nos exercícios de potência, a reposição de ATP ocorre numa velocidade bastante elevada, devido à simplicidade das reações. Nos exrcícios mais longos de resistência, o metabolismo não permite uma reposição muito rápida. Porém, os estoques são suficientes para sustentar o exercício durante longo tempo.
Exercícios de velocidade apresentam velocidadede reposição de ATP elevada, intermediária entre a potência e a resistência.
Os três tipos de exercício se diferenciam também quanto ao combustível utilizado. Potência e velocidade utilizam basicamente depósitos intramusculares de CP e glicogênio, respectivamente. Nos exercícios de resistência, a célula muscular, além do estoque intramuscular, dependem do aporte de glicose, lipídeos e aminoácidos extra-musculares.
Somente no exercício de resistência o oxigênio é utilizado. Nos outros tipos de exercício, as vias metabólicas predominantes não são oxigênio dependentes.