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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
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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.
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Proteínas contrácteis
As proteínas contrácteis são proteínas fibrosas que interagem entre si formando fibras muito resistentes responsáveis pela mobilidade das estruturas celulares.
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Filamento Fino
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Filameno Grosso
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Sarcômero – A Unidade Contráctil da Fibra Muscular
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O Mecanismo de Contração
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Uso do ATP para a contração
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A fibra muscular
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Os grupamentos musculares
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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
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• 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.
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• 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.
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Sistemas Energéticos Segundo a Intensidade e o Tempo do Esforço
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• 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
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• 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.
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GLICOSESANGÜÍNEA
GLICOGÊNIO Glicose
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
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Fermentação Láctica: É a única via metabólica capaz de gerar ATP anaerobicamente.
Glicose Piruvato
2 ATP
LactatoNAD+
NADH
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• 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
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–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.
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Figura de Hargreaves (1995)
Exercício – uma hora de exercício intenso em cicloergômetro.
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Figura de Hargreaves (1995)
Relação entre liberação de glicose hepática para o sangue e intensidade de exercício
SGO = splanchnic glucose output.
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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.
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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
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Figura de Hargreaves (1995)
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GLICOGÊNIO GLICONEOGÊNESE GLICEROL
LACTATO
AMINOÁCIDOS
TEC. ADIPOSO
AG
GLICEMIA
GLICOSESANGÜÍNEA
GLICOSE
GLICOGÊNIO ATP
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
FÍGADO
HOMEOSTASE GLICÊMICA
AG
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FIM
Muito Obrigado
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