Sistema de transfêrencia de energia para o corpo aula 4

FISIOLOGIA DO

EXERCÍCIOSISTEMA DE TRANSFÊRENCIA DE ENERGIA PARA O CORPO

18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Homeostase


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Organismo humano encontra-se em constante atividade, sendo

mantido por funções fisiológicas básicas mesmo quando o

indivíduo está em repouso. A condição das funções corporais

quando mantidas constantes ou inalteradas, fenômeno que se

refere ao estado de equilíbrio dos líquidos e dos tecidos do

organismo em relação às suas funções e composições químicas

básicas, utilizadas para manter o funcionamento do corpo em

perfeito equilíbrio, é denominada homeostase.

Homeostase

Em linhas gerais, esse é o processo pelo qual se mantém

o equilíbrio corporal geral, que pode ser responsável

pela redução das consequências fisiológicas do

estresse em relação ao exercício ou à velocidade com

que a homeostase é atingida logo após o exercício,

voltando o corpo às suas funções normais em repouso.


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Estado estável

Outro fenômeno comum apresentado no organismo, relacionado

diretamente ao exercício, é o estado estável. Esse é um

comportamento oposto à homeostase, que diz respeito à

estabilidade que é provocada em alguns órgãos, músculos e

tecidos, e que pode manter o equilíbrio da produção de substratos

energéticos e a manutenção da frequência cardíaca para a

realização do exercício. Com isso, o estado estável é atingido de

acordo com a intensidade e a duração do exercício.


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Estado estável

O estado estável é responsável pela posterior

estabilização e pela continuidade da atividade nessa

intensidade, até que esse estado seja insustentável e

ocorra a interrupção do exercício. A partir da

compreensão da homeostase, é possível analisar a

utilização das fontes de energia, bem como sua origem

e suas formas de conversão em energia utilizável no

movimento humano.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Energia necessária

A capacidade de extrair energia dos macro nutrientes alimentares

e de transferi-la continuamente com alto ritmo para os elementos

contráteis do músculo esquelético determina em grande parte a

possibilidade do indivíduo nadar, correr e esquiar através de longas

distancias.

A extração de energia dos nutrientes armazenados e sua

transferência para as proteínas contrateis do musculo esquelético

influenciam grandemente o desempenho nos exercícios, porem e

diferentemente das propriedades físicas da matéria, não é possível

definir energia em termos concretos de tamanho, formato ou

massa e sim relacionado a uma mudança.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Liberação e Conservação de Energia

Exergônico

O termo exergônico descreve qualquer processo físico

ou químico que resulte na liberação de energia para o

meio ambiente, ou seja desprende energia livre.

Engloba todos os processos que exigem energia e que

são responsáveis pela preservação da vida dentro das

células.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Envolve:

I. Catabolismo;

II.Respiração e,

III.Fermentação.

Endergônico

Endergônico são os processos químicos que armazenam ou

absorvem energia, essas reações representam processos

ascendentes e prosseguem com o aumento na energia livre para

o trabalho biológico.

No corpo, essas reações acopladas conservam, de uma forma

utilizável, grande parte da energia química armazenada dentro

dos macro nutrientes.


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Envolve

I. Anabolismo;

II. Movimento e,

III. Transporte ativo.


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Gasto de energia através do trabalho Biológico nos seres vivos

I. Trabalho mecânico: contração muscular;

II. Trabalho químico: sintetização de moléculas

celulares,

III.Trabalho de transporte: concentra várias

substancias liquidas intracelulares e extracelulares.


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Trabalho mecânico:

É a transformação de energia mais importante do corpo. Os

motores moleculares nos filamentos proteicos de uma fibra

muscular transformam diretamente a energia química em energia

mecânica.

Outros exemplos: no núcleo da célula os elementos contrateis

empurram os cromossomos para facilitar a divisão celular; os cílios

exercem movimentos junto as células, etc.


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Trabalho químico:

Todas as células realizam trabalhos químico com

finalidades de manutenção e de crescimento. A síntese

continua dos componentes celulares ocorre à medida

que os outros componentes são desintegrados.

A enorme síntese de tecido muscular que ocorre em

resposta a uma sobrecarga crônica no treinamento de

resistência ilustra o trabalho químico.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Trabalho de transporte:

O trabalho biológico que consiste em concentrar substancias no

organismo progride de uma maneira muito menos humilde que o

trabalho mecânico e químico.

Normalmente, os materiais celulares fluem de uma área de alta

concentração para outra de concentração baixa, como o

processo passivo de difusão. A secreção e a reabsorção nos

túbulos renais utilizam os mecanismos de transporte ativo, o mesmo

ocorre com o tecido renal.

Essas formas “silenciosas” de trabalho biológico exigem um

dispêndio continuo de energia química armazenada.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Enzimas como catalisadores biológicos

A enzima é uma grande catalizadora proteica altamente específica, acelera os

ritmos das reações químicas dentro do organismo sem ser consumida nem

modificada durante a reação.

A ação enzimática ocorre sem alterar as constantes de equilíbrio e a energia total

liberada.

A ativação de uma reação não-catalisada requer muito mais energia que para

uma outra catalisada.

O ritmo de uma reação catalisada pode ser 106 a 1020 vezes mais rápido que a

reação não-catalisada sob condições semelhantes.

Estiva-se que sem a ação enzimática, a digestão completa de um desjejum

poderia levar 50 anos!18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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As enzimas possuem a propriedade ímpar de não serem alteradas

pelas reações.

Uma mitocôndria pode conter até 10 bilhões de moléculas de

enzimas, cada uma delas realizando milhões de operações em um

curto período de tempo.

Durante o exercício extenuante, o ritmo da atividade enzimática

aumenta cerca de 100 vezes acima do nível de repouso. Uma

única célula conte milhares de enzimas diferentes, cada uma delas

com uma função especifica que catalisa uma reação celular

distinta.


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Por exemplo: a fracionamento da glicose para dióxido

de carbono e água requer 19 reações químicas

diferentes, cada uma delas catalisada por sua própria

enzima específica.

As enzimas fazem contato em locais precisos nas

superfícies das estruturas celulares;

Elas operam também dentro da própria estrutura e

ainda fora de célula, na corrente sanguínea, na mistura

digestiva ou nos líquidos intestinais.


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As enzimas não operam com o mesmo ritmo; algumas operam

lentamente, outras muito mais rapidamente.

O pH e a temperatura afetam drasticamente a atividade

enzimática. Para algumas enzimas, a atividade de máxima requer

uma acidez relativamente alta, enquanto outras evidenciam seu

funcionamento ótimo no lado alcalino de neutralidade.

Esse efeito do pH sobre a dinâmica das enzimas é observado

porque uma modificação na concentração hidrogeniôntica (Essa

grandeza indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma

solução aquosa), dos líquidos altere o equilíbrio entre os complexos

carregados positiva e negativamente nos aminoácidos da enzima.


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Com relação a temperatura, em geral ocorre um

aumento da aceleração das atividades enzimáticas.

No entanto, quando a temperatura sobe acima de 10 a

50°C, as enzimas proteicas sofrem uma desnaturação

permanente e sua atividade cessa.


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Hidrólise e Condensação

Reações de Hidrólise

A hidrólise catalisa moléculas orgânicas complexas – carboidratos, lipídios

e proteínas – em formas mais simples que o corpo consegue absorver e

assimilar facilmente.

Esse processo básico de decomposição desfaz as ligações químicas por

acrescentar H+ e OH- a reação.

Essas reações incluem a digestão de amidos e dissacarídeos para os

monossacarídeos, das proteínas para aminoácidos e dos lipídios para

glicerol e ácidos graxos.


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Para os dissacarídeos, as enzimas são lactase

(lactose), sacarase (sacarose) e maltase

(maltose).

As enzimas lipídicas (lipase) degradam a

molécula do triglicerídeos acrescentando água;

A digestão das proteínas, as enzimas proteases

aceleram a liberação de aminoácidos quando o

acréscimo de água atua nas ligações peptídicas.18/05/2015FISIOLOGIA DO EXERCICIO - AULA 4 - Prof. MSc. Clovis Roberto Gurski

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Condensação

Uma condensação enzimática consiste numa reação quimica

catalisada por uma enzima que não utiliza água (H2O) para

quebrar uma molécula em duas outras moléculas.

Na verdade uma molecula de água é formada no processo.

A água também é formada na síntese de carboidratos mais

complexos a partir de açúcares simples; para os lipídios, a água é

formada quando se combina os componentes glicerol e ácido

graxo.


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