Painel 2 - Sistemas de energia

O exercício físico exige grande quantidade de energia, que aumenta dependendo da intensidade e do tempo de esforço.
A energia dos alimentos que consumimos não é diretamente utilizada para realizar trabalho. Ela é utilizada para produzir ATP e este produz a energia suficiente para realizar o trabalho.

Existem três processos de obtenção de ATP, que se dividem de duas formas:
Anaeróbico, sem a presença de oxigênio e aeróbico.
Estudos demonstram que a duração do exercício está relacionada à biodisponibilidade de glicogênio muscular para a ressíntese de ATP.

- Dentro do anaeróbico, existe o sistema ATP-CP, ou creatina-fosfato, ou ainda só fosfagênio.

Dentro das nossas células musculares há presença de ATP e creatina fosfato. Quando o grupo fosfato é removido, há liberação de energia. Porém a reserva deles na célula é muito pequena e se esgota por volta 10 segundos de exercícios extenuantes.
Esse sistema é importantíssimo para que sejam possíveis as rápidas largadas dos velocistas, saltadores em altura, arremessadores, entre outras atividades realizadas em poucos segundos.

Movimentos rápidos e vigorosos precisam de energia rapidamente e não grande quantidade dela.
Ela é conseguida rapidamente pelo fato de:
- não precisar de oxigênio, pela reserva de creatinafosfato no próprio músculo.
- pela reação ser curta
- por não precisar de oxigênio.

Glicólise anaeróbica: consiste na desintegração de glicose em acido lático.
O processo de obtenção do ATP requer 12 reações.
As células e os músculos não toleram grande quantidade de acido lático, provocando a fadiga muscular. Umas das razoes dessa fadiga é o fato do pH diminuir com o acumulo de lactato. Outras razões são a hipoglicemia e o acúmulo de H+ no sangue.

Aeróbica: Pode ser realizada pelo glicogênio, lipídeos (maior fonte de energia, no caso, já que o glicogênio tende a ser preservado e a quantidade de armazenagem de lipídeos é ilimitada) e proteínas. Glicogênio: três fases

a) Glicólise anaeróbica:

similar a glicólise anaeróbica, mas com produção de ácido pirúvico. Mesmo em condições aeróbicas há produção de lactato, porém em pequena quantidade. A velocidade da produção aumenta à medida que o oxigênio vai se esgotando. Assim, não há fadiga muscular e a produção de 3 ATPs é possível.

b) Ciclo de krebs:

O ácido pirúvico sofre algumas modificações químicas – perde um dióxido de carbono, transformando o composto de 3 carbonos em 2, ou seja, um grupo acetil. Este é ligado à coenzima A, formando o composto acetil-coA, através da piruvato desidrogenase, Este condensa-
se ao oxaloacetato pela citrato sintase levando à
produção de citrato, iniciando o ciclo de krebs.
Lá ocorre a oxidação do acido pirúvico e o H+ produzido é levado para o sistema de transporte de elétrons pelos NADH e FADH.

c) No sistema de transporte de elétrons, há mais produção de ATP, já que ä medida que os elétrons são transportados para regiões mais inferiores da cadeia respiratória, ocorre a liberação de energia e produção de ATP.

- Metabolismo de gorduras

Quando certos hormônios sinalizam que o organismo necessita de energia metabólica, os triacilgliceróis armazenados no tecido adiposo são mobilizados, no caso, para os músculos esqueléticos, onde podem ser oxidados gerando energia.

Os triacilgliceróis são hidrolisados a ácidos graxos e glicerol. O glicerol é eliminado na circulação ou transformado em um intermediário da glicólise ou gliconeogênese, pois não pode ser reaproveitado pelos adipócitos.
Os ácidos graxos serão utilizados pelos tecidos. Para a produção de energia eles devem ser convertidos em acil-coA, que como o acetil-coA é um composto rico em energia.

“No sarcoplasma, os AG precisam atravessar mais uma barreira, representada pelas membranas externa e interna da mitocôndria, a fim de serem oxidados. Ainda no citossol, os AG são ativados (figura1), recebendo uma coenzima A (CoA) e tornando-se acil- CoA numa reação catalisada pela enzima acil-CoA sintetase (28). O acil-CoA atravessa as membranas mitocôndriais por meio de um processo dependente de carnitina* e das enzimas carnitina acil transferase I (CAT I), localizada na membrana externa, carnitina acil transferase II (CAT II), localizada na membrana interna e carnitina-acilcarnitina translocase (29), que atua entre as duas. As duas primeiras enzimas são também denominadas carnitina palmitoil transferase I e II (CPT I e II), devido ao fato do ácido palmítico ser o principal ácido graxo metabolizado nos músculos esqueléticos (30).
Os passos para a entrada do acil-CoA na mitocôndria são os seguintes: a CAT I promove a ligação do acil com a carnitina, formando acil-carnitina, ao mesmo tempo que a CoA é liberada (figura 1). Por meio da ação da carnitina-acilcarnitina translocase, o complexo acil-carnitina atravessa a membrana externa, o espaço intermembranas e a membrana interna, onde a CAT II rompe o complexo acil-carnitina, liberando a carnitina e restabelecendo a ligação acil-CoA (31). O passo seguinte é a entrada da molécula de acil-CoA no processo de β-oxidação que consiste na remoção sucessiva de pares de carbonos e formação de um certo número de moléculas de acetil-CoA proporcional ao de carbonos do ácido graxo original. Durante a β-oxidação são liberados íons H+ e elétrons, reduzindo as flavoproteínas NAD+ e FAD em NADH + H+ e FADH2, para sua posterior utilização na cadeia respiratória. Além disso, o acetil-CoA resultante é metabolizado no Ciclo de Krebs, onde há a redução de outras flavoproteínas.”

Ciclo de Krebs: O piruvato gerado a partir de glicose
e glicogênio é transportado para o interior da
mitocôndria. Nesta, o piruvato é convertido em oxalacetato
via piruvato carboxilase e em acetil CoA via piruvato
desidrogenase. O acetil CoA é também proveniente da β-
oxidação de ácidos graxos. O acetil-CoA e o oxalacetato
geram citrato pela citrato sintetase. O citrato proveniente
do ciclo de Krebs é parcialmente transportado para o
citossol. O oxoglutarato é convertido em glutamato e este
em glutamina. Assim, nesses dois mecanismos, há perda
continua de esqueletos de carbono do ciclo de Krebs. Em
conseqüência, a geração de oxaloacetato é uma etapa
importante para manter a atividade deste ciclo.

Fonte: http://www.scielo.br/pdf/abem/v47n2/a05v47n2.pdf

* A membrana interna da mitocôndria é impermeável a acil-coA e somente os radicais acila são introduzidos na mitocôndria, ligados a carnitina, que é um composto sintetizado a partir de aminoácidos e amplamente distribuído nos tecidos principalmente nos músculos. Então, o radical ACILA entra na mitocôndria e é oxidado pela B-oxidação. Nessa etapa há a formação de NADH E FADH e vai para o sistema de transporte de elétrons, onde é produzida mais energia.

- Proteínas

É fonte de ATP, porém possui papel secundário no repouso e não desempenha papel significativo no exercício, só e situação de emergência.

Alguns autores demonstram que a ingestão de proteínas na refeição após o exercício aumenta a velocidade da restauração do glicogênio muscular, porém ainda não foi comprovada se a combinação da ingestão de proteína com carboidrato na restauração de glicogênio muscular é eficiente. Portanto, uma dieta rica em carboidratos após o exercício deveria ser adotada para que haja uma ressíntese adequada de glicogênio muscular.

Fontes: http://www.nutricaoemfoco.com.br/pt-br/site.php?secao=esportiva-nefdebate&pub=690
FOX, EdwardL.; BOWERS, Richard W, & FOSS, Merle L.. Bases fisiológicas da educação física e dos deportos
http://esporte.hsw.uol.com.br/exercicio-fisico4.htm

MELLON, Morris B. Segredos em medicina desportiva.

Postado por: Giovanna.