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BIOQUÍMICA APLICADA A ATIVIDADE FÍSICA

Autran J. Silva Jr - 2008 1

BIOQUÍMICA APLICADA

METABOLISMOS CELULARES

METABOLISMOCONSTRUÇÃO

METABOLISMOCONTROLE

METABOLISMOENERGÉTICO

A BIOQUÍMICA é uma ciência que estuda principalmente a química dos processos biológicosque ocorrem em todos os seres vivos.



BIOQUÍMICA APLICADAA BIOQUÍMICA é uma ciência que estuda principalmente a química dos processos biológicosque ocorrem em todos os seres vivos DURANTE O MOVIMENTO HUMANO.

A P P P

McArdle, Katch, Katch. Essential of exercise physiology. 1ª ed. Phyladelphia. Lea & Febiger, 1994.



ADENOSINA TRIFOSFATO - ATP


Hidrólise do ATP

P

ATPase + H2O

A P P

7,4Kcal

20 a 30% da energia será utilizada para a contração muscular e os restantes (70 a 80%) serão dissipados na forma de calor



Quantos gramas de ATP tem um homem de 70kg?

1000g750g 420g201g 80g

Quanto dura esse total de ATP?

1’50”1’00”

38” 15”3”



Shane Hamman: 457,5Kg



Quais fatores estão relacionados a reposição?

Intensidade Duração

QUAIS SÃO AS DIFERENÇAS ENTRE:

100m 400m 42195m



METABOLISMOS CELULARES

Metabolismos Intensidade Duração Fontes Pico ExercíciosCelulares Energéticas Máximo

Anaeróbico Altíssima Curtíssima Creatina 15” ResistidoAlático + 95% FCmáx. Fosfato hipertrofia

Aeróbico Baixa Longa Glicose e + 3’ maratona< 85% FCmáx. Gordura

Anaeróbico Alta Curta Glicose e 40” 400m rasosLática 85% a 95% Fcmáx. Glicogênio 100m natação




METABOLISMO ANAERÓBIO ALÁTICO

# Definição e caracterização da nomenclatura

# Fonte energética: Creatina FosfatoO corpo produz 1g/dia a partir dos Aas arginina, glicina e metionina nos rins, fígado e pân-

creas. De 120 a 140g 95% se encontra nos músculos.

Prováveis benefícios:

1º. Ressíntese mais rápida de ATP 2º. Retardar depleção de PCr3º. Redução de energia via glicose (glicólise)4º. Facilita relaxamento e recuperação muscular.

Benefícios documentados:

1º. Aprimora curtas explosões musculares2º. Melhora desempenho em atividades aláticas (força e potência musculares)3º. Proporciona melhor sobrecarga muscular aumentando a eficácia do treinamento.



# Fonte energética: carboidratos. natureza, . tipos, . fontes, . funções e. dinâmica nos exercícios;

BIBLIGRAFIAParte 1 · Carboidratos

McArdle, Katch e Katch. Fisiologia do Exercício. 5ª. Ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2003. Cap. 1, Pág. 7 a 19.

Trabalho




P

ATPase + H2O

A P P

Durante o exercício:

ContraçãoMuscular

C P C P C P

C PC PCPK

Recuperação:

A P P

C C

C PC P

C

ATPase + H2O

P

AeróbioP

P



Wilmore e Costill. Fisiologia do Esporte e do Exercício. 2ª ed., São Paulo. Manole, 2001)

Braço normal, braço forçado e peitoral

32,2 33,3

34,6 35,3

98,0

99,2

31,1 31,833,0 34,0

98,399,6

9,3

2,0

7,7

2,9 2,7

3,0 3,0

9,3

2,5 2,6

2,0

7,9

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

BN (GC) BN (GP) BF (GC) BF (GP) Pe (GC) Pe (GP)

0,0

1,02,0

3,04,0

5,0

6,07,0

8,09,0

10,0

GC GP DP (GC) DP (GP)

Maran Vieira, T. H..Resposta ao aumento da força comparado a suplementação com creatina x placebo. XXVIIº Simpósio Internacional de Ciências do Esporte, 2004, CELAFISCS – São Caetano do Sul – São Paulo.



Cintura, coxa e panturrilha

84,3 84,6

54,6 55,4

37,4 37,5

85,8 86,1

54,6 55,0

42,0 43,06,7

10,7 10,4

2,5 2,3

2,22,0

11,7 11,0

7,5

3,0 3,0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Ci (GC) Ci (GP) Cx (GC) Cx (GP) Pa (GC) Pa (GP)

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0



Teste de 1RM para supino reto, rosca bíceps e

agachamento

50,644,2

38,6

34,8

69,365,1

53,046,0

34,029,7

58,653,6

23,3

21,1

20,9

10,209,8

23,1

07,1

22,5

21,1

05,7

14,7

13,6

00,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

SR (GC) SR (GP) RB (GC) RB (GP) AG (GC) AG (GP)

00,0

05,0

10,0

15,0

20,0

25,0





Exemplos de atividades físicas com predomínio do metabolismo alático

METABOLISMO ANAERÓBIO LÁTICO




Fonte energética: gorduras #natureza .

tipos e fontes . funções .

lipídio dietético recomendado .papel do lipídio no organismo e

dinâmica nos exercícios

BIBLIOGRAFIAParte 2 · Lipídios


Trabalho

Conceito de glicemia



Pâncreas e hormônios reguladores: glucagon e insulina

↑ da glicemia (hiperglicemia)(↑ acima de 110 mg/dl)

Liberação de insulinapelas células β do pâncreas

Insulina

± 70%Músculos

. ↑ difusão

. ↑ glicólise e glicogênese

. ↑ síntese protéica

± 30%Fígado

. ↑ difusão

. ↑ glicólise e glicogênese

. ↑ lipogênese

± ? %Tecido Adiposo

. ↑ lipogênese



Silverthorn. Fisiologia Humana. 2ª edi., São Paulo. Manole, 2003.

↓ da glicemia (hipoglicemia(↓ abaixo de 70 mg/dl)

Liberação de glucaconpelas células α do pâncreas

Glucagon

Músculos Fígado. ↑ glicogenólise. ↑ gliconeogênese. ↑ lipólise

Tecido Adiposo. ↑ lipóliseX



Tortora e Grabowski, Princípios de Anatomia e Fisiologia. 9ª edição, Rio de Janeiro. Guanabara Koogan, 2002



glicose

Interstício Citoplasma

Armazenada

Glicogênese

GlicogênioEXERCÍCIOLibera energia

para a ressÍntesedo ATP

Glicólise

Repouso




Powers e Howley. Fisiologia do Exercício. 3ª edi., São Paulo. Manole, 2000.




GLICÓLISEFase a fase


FASE DE PREPARAÇÃO

1º e 2º passos enzimáticos




3º, 4º e 5ºPassos enzimáticos


FASE DE LIBERAÇÃO

DE ENERGIA




6º, 7º e 8ºPassos

enzimáticos


8º, 9º e 10ºPassos

enzimáticos




Formação do Ácido Lático


Exemplos de atividades físicas com predomínio do metabolismo lático



METABOLISMO AERÓBIO


Fonte energética: proteínas #natureza .

tipos . ingestão dietética recomendada .

papel .dinâmica do metabolismo .

balanço nitrogenado edinâmica no exercício e no treinamento

BIBLIOGRAFIAParte 3 · Proteínas


Trabalho



CICLO DE KREBS





O QUE OCORRE SE A GLICOSE FOR DEGRADADA EM PRESENÇA

INSUFICIENTE DE O2?

C6H12O6 6O2+ 2 C3H6O3 2 ATPs+

A molécula de GLIOCOSE qdo degradada em presença INSUFICIENTE de O2 degrada

INCOMPLETAMENTE e formará ÁCIDO LÁTICO e 2 ATPs.

X

C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 38 ATP+ + +

A molécula de GLIOCOSE qdo degradada em presença SUFICIENTE de O2, degradação será COMPLETA e

formará CO2 e H2O e 32 ATPs ou 686Kcal.

O QUE OCORRE SE A GLICOSE FOR DEGRADADA EM PRESENÇA

SUFICIENTE DE OXIGÊNIO?



METABOLISMO das GORDURAS

Concentrações séricas[10-5 M]

Adrenalina

Ativa os receptores β

PromoveLipólise: ativação da

lipase hormônio sensível

Concentrações séricas[10-7 M]

Ativa os receptores α2

PromoveLipogênese: inativação da lipase hormônio sensível



Tecido AdiposoAdipócito Durante exercício e

em jejumHá ↑ consumo de

glicose acarretandohipoglicemia e ↓diminuição de energia para o

SNC

O SNC ↑ liberaçãode glucagon,GH, cortisol,

adrenalina que dentre os efeitos

induz lipólise

Triglicerídeo + 3 H2O

Lipase H. sensível

Glicerol3 AGLs

Citoplasma Mitocôndria

GlicoseC6H12O6

2 ATPs 2 ADPs

3DPG3DPG

2x 2ATPs

2x NADH+H

2 Ácidos Pirúvicos

CO2 NADH+H

Acetil CoA

Ciclo de Krebs

Ác. CítricoAcetil (2c)+

Oxaloacetato (4c)

2 CO2

1 ATP

FADH2

NADH+H

STENAD

FAD

Cit.

Cit.

Cit.

Cit.

Cit.

ATP

ATP

ATP½ O2

H2O

β oxidação

C16ATP

Acetil

NADH+H

FADH2

C4

Acetil

FADH2

NADH+H

Acetil

Com ↑ consumo de AGLhaverá ↑ [acetil]

O ácido pirúvico passa asintetizar oxaloacetato




PRODUÇÃO DE ATP

ÁCIDOS GRAXOS (beta oxidação)

gasto de 1 mol para ativação

ácido graxo no carbonos ATPs

- láurico 12 95

- mirístico 14 112

- palmítico * 16 129

- esteárico 18 146

- araquídico 20 163

- lignocérico 24 197



OBJETIVOS

METODOLOGIA



Metabolismodas

ProteínasTortora e Grabowski, Princípios de Anatomia e Fisiologia. 9ª edição, Rio de Janeiro. Guanabara Koogan, 2002



Para ele correr em uma velocidade de 10 Km/h o seu VO2 será de 2,1 l/min.

Esse atleta, como nós, consumimos durante o repouso 0,3 l/min. de oxigênio.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Repouso 2' 4' 6' 8' 10'

Como será que ele atingirá o VO2 de 2,1 l/min.:

( ) imediatamente ou

VO

2

Min.

DÉFICIT e EPOC O2

X( ) progressivamente

DÉFICIT e EPOC DE O2

Wilmore e Costill. Fisiologia do Esporte e do Exercício. 2ª ed., São Paulo. Manole, 2001)



# Como seria o gráfico em:

. Exercício anaeróbico

. Exercício aeróbico

O que causa a ≠ entrea duração

nos metabolismos?

Exemplos de atividades físicas com predomínio do metabolismo aeróbico



BIOQUÍMICA APLICADA AO TREINAMENTO

1. Cálculo de área superficial corporal

2. Cálculo da taxa metabólica basal em função da idade

3. Classificação das atividades físicas - Método da RDA

4. Cálculo do Índice de Massa Corporal

5. Prescrição e controle de treinamento físico para redução eganho de peso corporal.

1. Cálculo de ÁREA SUPERFICIAL



2. Cálculo de KCAL em relação a idade


3. CLASSIFICAÇÃO DAS ATIVIDADES FÍSICAS –Método da RDA

ATIVIDADES MUITO LEVESAtividades realizadas de pé ou sentado, Trabalho de laboratório ou de escritório, A maioria dos profissionais liberais (médico, arquiteto, advogado, contador, etc.), Pintores de quadros, Músicos, motoristas, professores, Costurar, passar, cozinhar e Jogar cartas.

ATIVIDADES LEVESGaragistas, Eletricistas, Carpinteiros, Garçons e trabalhadores de restaurantes, Costureiros e alfaiates, Impressores, Cuidar de crianças, Dona de casa com aparelhos eletrodomésticos, Lavar roupas, Caminhar em superfícies planas, Golfe, tênis de mesa, vôlei, sinuca, bilhar, navegação.

Fonte: FOOD AND NUTRICION BOARD, NATICIONAL RESEARCH COUNCIL. Recommended Dietary Allowances, 10th.ed.Washington, D.C, 1989



ATIVIDADES MODERADASJardineiros, pescadores, Donas de casa sem aparelhos eletrodomésticos, Comerciários, estudantes, Carregar peso, Trabalhar com enxadas, Esquiar, jogar tênis, dançar, ciclismo, nadar.

ATIVIDADES PESADASCaminhar carregando peso ladeira acima, Derrubar árvores, Trabalho manual em mineração, Carregadores, ferreiros, metalúrgicos, Recrutas e soldados do exército na ativa, Basquete, futebol, alpinistas, dançarinos, natação, handball, atletismo, remo, ginástica, marcha.

Fonte: FOOD AND NUTRICION BOARD, NATICIONAL RESEARCH COUNCIL. Recommended Dietary Allowances, 10th.ed.Washington, D.C, 1989

Fatores para estimar a recomendação de energia diária emdiferentes níveis de atividade física ( RDA)

2,22,4Muito Pesada

1,92,1Pesada

1,61,7Moderada

1,51,6Leve

1,31,3Muito Leve

MulherHomemATIVIDADE

FATOR ATIVIDADE ( X TMB)NÍVEL DE



4. CÁLCULO DO IMC (ÍNDICE DA MASSA CORPORAL)



5. Prescrição e controle de treinamento físico para redução e ganho de peso corporal.

5.1. Cálculo da FCmáxima 5.2. Elaboração do treinamento

RHODES, E. C. et al, (1998) o uso predominante de gordura como fonte de energia depende:# dieta e estado nutricional # hormônios# Intensidade e duração do esforço # status do treinamento

Segundo os autores a taxa de oxidação dos AGLs é maior durante exercício de baixa intensidade (entre 25 a 40% do VO2máx.)

Lipid Metabolism During Exercise. Romolo F. Ranallo and Edward C. Rhodes. Sports Med 1998 Jul; 26 (1): 29-42.

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