QUÍMICA PARA POETAS

Química e Esporte

Por Prof. Marcoaurélio Almenara Rodrigues IQ - UFRJ

Edição Especial para o curso Bioquímica do Exercício – Semana da Química – IQ/UFRJ

Junho 2007

Propósito da Palestra

• Apresentar noções da estrutura de um grupamento muscular, o mecanismo de contração e tipos de fibras.

• Propor a compreenção do que vem a ser o recrutamento de fibras durante uma contração.

• Apresentar noções do metabolismo hepático e muscular durante uma atividade física nas suas diferentes modalidades e intensidades.

• Avaliar a influência do estado nutricional na performance do exercício.

Proteínas contrácteis

As proteínas contrácteis são proteínas fibrosas que interagem entre si formando fibras muito resistentes responsáveis pela mobilidade das estruturas celulares.

Filamento Fino

Filameno Grosso

Sarcômero – A Unidade Contráctil da Fibra Muscular

O Mecanismo de Contração

Uso do ATP para a contração

A fibra muscular

Os grupamentos musculares

Os tipos de fibra

• Fibras do Tipo I, também conhecidas como fibras vermelhas. O seu metabolismo é do tipo oxidativo, portanto aeróbio e possuem um grande número de mitocôndrias. Porém, essas fibras apresentam uma forma de miosina cujo ciclo de contração é mais lento, daí serem chamadas de fibras lentas, mas devido ao seu metabolismo oxidativo, entram em fadiga mais lentamente. A cor vermelha deriva da grande quantidade de mioglobina presente nas fibras. São responsáveis, em grande parte pela remoção do lactato produzido pelas fibras do Tipo II

• Fibras do Tipo II – Também são conhecidas como fibras brancas. O seu metabolismo é essencialmente fermentativo e portanto, possuem uma baixa quantidade de mitocôndrias e uma elevada quantidade de glicogênio e enzimas glicolíticas. A miosina presente nessas fibras realizam o ciclo de contração em alta velocidade e por isso são chamadas de fibras rápidas. Elas produzem uma maior potência de contração que as do Tipo I. Como produzem uma grande quantidade de lactato durante a contração e exaurem rapidamente a reserva de glicogênio, essas fibras entram em fadiga rapidamente.

• As Fibras do Tipo II são subdivididas em do Tipo IIa, IIb e IIc. As miosinas do Tipo IIc são raras e extremamente rápidas. As do Tipo IIb são mais rápidas e substituem as miosinas do Tipo IIa durante o treinamento. No período de destreino há uma nova mudança da miosina do Tipo IIb para a do Tipo IIa.

• As Fibras Mistas são fibras que apresentam tanto as miosinas do Tipo I quanto as do Tipo II. O seu metabolismo é intermediário ao das duas anteriores.

Sistemas Energéticos Segundo a Intensidade e o Tempo do Esforço

• Sistema Imediato– Atividades físicas envolvidas: Atividades que

demandam uma contração intensa por um curto tempo ~ 3 s.

– Fosfogênese

– Influência da suplementação alimentar A ingestão de Creatina aumenta a

concentração intramuscular de fosfocreatina resultando em maior capacidade de realizar esforço físico intenso.

ADPPCreatinaCreatinaATP

• Sistema a Curto Prazo

– Atividades Envolvidas: Atividades que envolvam esforço intenso, mas que durem

alguns minutos, como por exemplo, um tiro de corrida de até 400 m.

– Metabolismo Envolvido• Fermentação Láctica• Glicogenólise• Portanto, nesse tipo de atividade, a glicose é a fonte primária

de energia.

GLICOSESANGÜÍNEA

GLICOGÊNIO Glicose

MÚSCULO EM EXERCÍCIO

Fermentação Láctica: É a única via metabólica capaz de gerar ATP anaerobicamente.

Glicose Piruvato

2 ATP

LactatoNAD+

NADH

• Sistema a Longo Prazo– É o sistema de obtenção de energia mais eficiente e

mais complexo, pois há uma interação de várias rotas metabólicas e tecidos.

– Atividades Envolvidas Atividades de esforço de leve a moderado cujo tempo de

duração supere a dezenas de minutos.

– Metabolismo Envolvido• Oxidação do Piruvato• Lipólise e oxidação dos ácidos graxos• Proteólise e transaminação dos aminoácidos• Oxidação do Acetil- CoA• Gliconeogênese• Ciclo da Uréia

–Influência do estado nutricional

Indivíduos cuja dieta seja normo ou hiperglicídica apresentam uma maior reserva de glicogênio e portanto, uma maior capacidade de realizar esforço intenso do que quando submetidos a uma dieta hipoglicídica ou estado hipoglicêmico. Durante a atividade física, a glicose é utilizada como fonte de energia pela fibra ativa. Essa glicose provêm da degradação do glicogênio hepático e muscular. No entanto, se a atividade se prolongar e a glicemia decrescer, a síntese de glicose pela gliconeogênese torna-se uma via importate de mantutenção glicêmica. A ingestão de glicídeos durante a atividade física é importante para manter a glicemia e retardar a fadiga.

Figura de Hargreaves (1995)

Exercício – uma hora de exercício intenso em cicloergômetro.

Figura de Hargreaves (1995)

Relação entre liberação de glicose hepática para o sangue e intensidade de exercício

SGO = splanchnic glucose output.

Influência Hormonal: O glucagon, a epinifrina e as catecolaminas ativam as rotas catabólicas e a gliconeogênese e diminuem a captação de glicose nos tecidos periféricos, porém esse efeito inibitório é suplantado pela hipoxia e estímulo neural no músculo ativo.

Retirada de precursores gliconeogênicos pelo fígado durante o exercício

AMINOÁCIDOS

Ocorre um aumento significativo de liberação de aminoácidos pelo músculo

O exercício aumenta a absorção hepática de aminoácidos, principalmente alanina (15 a 20% durante exercício moderado)

Em cães, o fígado retira glutamina de 5 a 6 vezes mais durante o exercício

Figura de Hargreaves (1995)

GLICOGÊNIO GLICONEOGÊNESE GLICEROL

LACTATO

AMINOÁCIDOS

TEC. ADIPOSO

AG

GLICEMIA

GLICOSESANGÜÍNEA

GLICOSE

GLICOGÊNIO ATP

MÚSCULO EM EXERCÍCIO

FÍGADO

HOMEOSTASE GLICÊMICA

AG

FIM

Muito Obrigado