Prof. Paulo Fonseca Bioenergética do exercício

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1 Prof. Paulo Fonseca Bioenergética do exercício O exercício é uma atividade ativa, portanto, demanda muita energia. Durante o exercício, a demanda energética do muculo esquelético aumenta consumindo uma quantidade maior de trifosfato de adenosina (ATP). No entanto, os estoques de ATP são bem limitados, significando que a produção de ATP deve ocorrer na mesma velocidade na qual ele e utilizado, para que o exercício possa continuar por tempo prolongado. Existem três processos distintos e integrados que operam para satisfazer a demanda energética do músculo. O sistema anaeróbio que pode ser dividido em alático e lático. O sistema alático compreende a quebra da creatina fosfato (CP) e as moléculas de ATP já presentes dentro do músculo. O sistema lático refere-se a combustão parcial da glicose ou glicogênio. A quebra destas duas moléculas ira gerar ácido latico com a sua imediata conversão para lactato. E finalmente, o sistema aeróbio que se refere a combustão completa dos carboidratos (glicose e glicogênio), gorduras e em alguns casos proteínas na presença do oxigênio (O2). No inicio de um exercício de baixa intensidade, os sistemas anaeróbios alático e lático contribuem com a significante proporção na ressíntese de ATP até que uma estabilidade seja alcançada pelo metabolismo aeróbio. O retardo de tempo (1-2 min), até que o sistema aeróbio seja capaz de atender ou se aproximar da demanda energética, e devido ao aumento gradual do fluxo sanguíneo (oferta de oxigênio) e da ativação das suas várias reações enzimaticas. Durante exercícios de alta intensidade, a demanda de ATP pela contração e muito alta, uma estabilidade nunca é alcançada e a fadiga muscular ocorre rapidamente. Nestas circunstancias, a ressíntese do ATP derivado do sistema anaeróbio normalmente conta com a maior contribuição para o total de ATP ressintetizado. Recentemente, tem sido demonstrado que o sistema aeróbio responde surpreendentemente rápido a demanda energética ao inicio do exercício, tendo um importante papel também durante exercícios de alta intensidade. Em média, um exercício realizado de forma máxima, com duração em torno de 75s, parece utilizar, aproximadamente, igual energia dos sistemas aeróbio e anaeróbio. No entanto, este tempo não seria fixo, mas provavelmente dependente do estado (sedentários vs. atletas) e especificidade (velocidade vs. resistência) do treinamento. Apesar disso, este ainda é um tempo consideravelmente mais curto do que tem sido tradicionalmente sugerido em alguns livros clássicos de fisiologia do exercício. Portanto, distâncias a partir dos 200m na natação e 800m para o atletismo, já teriam um predomínio do metabolismo aeróbio no suprimento total da energia necessária. E importante ressaltar que todos os sistemas são acionados no inicio do exercício, mas como eles tem grandes diferenças na quantidade total de

2 energia disponível (capacidade) e na velocidade de produção energética (potência), fica obvio que a relativa contribuição dos sistemas energéticos para um dado esforço, vai depender da sua intensidade e duração. Além disso, não há duvidas de que cada sistema seja mais capacitado para proporcionar energia para um diferente tipo de evento ou atividade, no entanto, isto não quer dizer que ocorra alguma exclusividade, isto é, a ausência total de qualquer um dos sistemas energéticos. Assim, os sistemas energéticos contribuem sequencialmente sem o desligamento de qualquer um deles, mas em uma característica de superposição para atender a demanda energética do exercicio. A via anaeróbica alática O processo pelo qual há liberação de energia para ressíntese, através da via anaeróbica alática, é a hidrólise da creatina-fosfato, uma molécula existente no músculo esquelético, que se constitui em uma creatina ligada a um radical fosfatídico de alta energia. A hidrólise da molécula libera energia, que é utilizada na contração muscular; não é usado o oxigênio e não se forma ácido lático. Esta via está envolvida em exercícios rápidos ou situações de transição imediata. Um exemplo cotidiano de exercício anaeróbico alático é atividade de curta duração: dar uma corrida rápida para pegar um ônibus, subir um lance de escada, carregar um objeto por uma distância curta. Demora cerca de 8 a 10 segundos, 3 vezes a mais do que o ATP de reserva suporta (cerca de 3 segundos). Quanto mais prolongado, mais aeróbico é o exercício; depois de 2 minutos, a via aeróbica começa a se tornar prioritária. A via anaeróbica lática A via anaeróbica lática é a aceleração específica da via glicolítica, com liberação de ácido lático, que é a molécula de piruvato modificada. A vantagem da via lática é ser mais potente, mas possui como desvantagem a produção de ácido lático, após alguns segundos. Há mecanismos que inibem a via glicolítica, como a acidose intramuscular. O lactato é reaproveitado pelo organismo; entretanto, o H+ livre no músculo provoca acidose muscular, causando dor e queimação. A acidose também inibe a ligação entre o cálcio e a tropomiosina, ou seja, há inibição do próprio mecanismo de contração. A duração é intermediária: mais de 10 segundos e menos de 2 minutos; para durar mais de 2 minutos, deve-se baixar a intensidade, passando a ser aeróbico. A subida de alguns lances de escada pode ser considerada como uma atividade que demanda a via anaeróbica lática. Uma prova de 200m e 400m no atletismo ou de 100m na natação são outros bons exemplo.

3 A via aeróbica A via aeróbica envolve a via glicolítica, formando ácido pirúvico que passa pela mitocôndria, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. O oxigênio chega como aceptor final de elétrons para formar água. A molécula de glicose é quebrada na via glicolítica, formando 2 moléculas de piruvato, com 3 carbonos. No final, a molécula de glicose libera água e CO2, lembrando uma reação inversa de fotossíntese. A desvantagem da via aeróbica é a sua lentidão, sendo dependente de várias enzimas, de oxigênio e da passagem de piruvato para dentro da mitocôndria. Para funcionar efetivamente, demora de 1 a 2 minutos. Os exercícios tipicamente aeróbicos são de longa duração e intensidade moderada. Uma corrida ou pedalada longas podem ser consideradas como exercícios aeróbicos. Bioenergética do exercício e a relação com o Tipos de fibras musculares Os mamíferos possuem miócitos do tipo I e do tipo II. As fibras musculares do tipo I têm características que as tornam adaptadas para exercícios aeróbicos; são as fibras lentas e vermelhas, pois possuem mais mioglobina. As do tipo II são rápidas, adaptadas para exercícios de potência, principalmente a fibra do tipo II-B. A do tipo II-A é intermediária entre a do tipo I e II. O que determina a fibra ser do tipo I ou tipo II é sua inervação, logo, isso é determinado geneticamente, porém, a mudança de II-A para II-B e vice-versa é bastante plástica e dependente de treinamento físico. Se um indivíduo realiza treinamentos aeróbio, as fibras do tipo II-B se tornam II-A, pois se tornam mais parecidas com as do tipo I. Se o treino é anaeróbico, as fibras do tipo II-A se transformam em II-B. Todos os músculos do organismo possuem proporções diferentes de fibras, dependo da ação dos mesmos.

4 CARACTERISTICAS DAS FIBRAS MUSCULARES

5 Bioenergética do exercício e a relação com a Frequência Cardíaca ZONA DE TREINAMENTO Os dois limiares estão relacionados ao seu nível de atividade e condicionamento. Indivíduo inativos têm limiar aeróbio baixo. Se a atividade diária raramente excede a caminhada lenta, a caminhada rápida excederá o limiar e provocará um efeito do treinamento. A participação regular em atividade de alta intensidade eleva o limiar anaeróbio, de forma, os indivíduos altamente ativos têm limiar elevado e zona de treinamento maior. A zona de treinamento tem base em uma porcentagem de sua frequência cardíaca máxima estimada (FC máx). Se sua FCmáx não foi medida, estime-a com a seguinte fórmula: FCmáx = 220 IDADE. Considerar que há grande variabilidade na estimativa da FCmáx, você deve considerar a FC estimada com cautela. Se sua zona de treinamento parece muito alta, diminua para um nível mais confortável. Sua FCmáx pode estar mais baixa do que o esperado. Se ela parecer muito fácil, avance-a um pouco.

6 Calcule a sua Zona de treinamento aeróbia 1 Passo determine a sua FCmáx. Use a equação FCmáx = 220 Idade 2 Passo determine a zona inferior de treinamento 70% da FCmáx e a zona superior de treinamento 80% da FCmáx. Treinamentos anaeróbicos Láticos devem ficar entre 85% e 95% da FCmáx. O treinamento aeróbio Antigamente acreditava se que o treinamento aeróbio era contraproducente para um programa de treinamento de força, queimava os músculos e dificultava o ganho de massa muscular. Este mito foi totalmente derrubado, hoje já se sabe que o treinamento aeróbio fornece uma série de benefícios descritos a seguir. Principais benefícios fisiológicas relacionadas ao treino aeróbio Conforme Fox, Bowers e Foss (apud CAMBRAIA; PULCINELLI, 2002) as adaptações e/ou alterações fisiológicas de maior destaque ocasionadas pelo treino aeróbio são: Hipertrofia seletiva das fibras do tipo I; aumento do número de capilares sanguíneos por fibra muscular; aumento do conteúdo de mioglobina; aumento da capacidade da mitocôndria em gerar ATP; pela fosforilação oxidativa; aumento do número e tamanho das mitocôndrias; aumento da capacidade para oxidar lipídios e carboidratos; aumento na utilização de lipídios como combustível; maiores estoques de glicogênio e triglicerídeos musculares. Adaptações centrais ocasionadas pelo treinamento aeróbio Uma vez que o sistema cardiovascular e respiratórios estão intimamente interligados ao processo aeróbio durante o treinamento aeróbio ocorre uma série de adaptações cardiovasculares tanto funcionais como dimensionais (centrais) provocadas pelo treinamento aeróbio dentre as quais conforme Filho (2001) e Gueths; Flor (2004) destacam as alterações do volume cardíaco, sanguíneo, da frequência cardíaca, de ejeção, do débito cardíaco, da extração de O2, da função respiratória e do fluxo e distribuição do sangue no corpo descritas a seguir: - Volume cardíaco: Com o treinamento aeróbio em geral o peso e o volume do coração aumentam.

7 Havendo uma hipertrofia cardíaca em virtude de uma adaptação normal ao treinamento, sendo esta adaptação caracterizada pelo aumento do tamanho da cavidade ventricular esquerda, assim como por um espessamento de suas paredes. - Volume sanguíneo: Em virtude do treinamento aeróbio tem se uma tendência ao aumento do volume plasmático e do volume total de hemoglobina total. Esta tendência pode promover o aprimoramento da dinâmica circulatória e termorreguladora, que facilitaria a capacidade de fornecimento de oxigênio durante a prática do exercício aeróbio. - Frequência cardíaca: Com o treinamento aeróbio a frequência cardíaca ao repouso e durante a realização de exercício submáximo sofre uma redução em resposta ao exercício. - Volume de ejeção: O volume de ejeção sanguínea aumenta significativamente em repouso e durante o pratica de exercício aeróbios. Resultante de uma maior ejeção sanguínea que ocasiona um maior volume ventricular, acompanhado por uma melhor contratibilidade do miocárdio. - Débito cardíaco: Durante o treino aeróbio o debito cardíaco máximo é aumentado em virtude das alterações que o treino aeróbio causa na frequência cardíaca, no volume de ejeção, sendo esta considerada uma das alterações mais importantes da função cardiovascular em relação ao treinamento aeróbio. - Extração de O2: O treinamento aeróbio produz grandes aumentos na quantidade de O2 extraído do sangue circulante. - Fluxo e distribuição do sangue: O treinamento de resistência aeróbia acarreta grandes aumentos no fluxo sanguíneo muscular total durante o exercício máximo, em virtude principalmente do aprimoramento no débito cardíaco máximo e da redistribuição do sangue das áreas inativas para a musculatura em atividade. - Função respiratória: Durante exercício submáximo, a pessoa treinada ventila menos que antes do treinamento. Tal adaptação pode ser útil no exercício prolongado, pois a maior eficiência (economia) ventilatória significa mais oxigênio disponível para os músculos ativos. - Metabolismo: Com o treinamento físico, a musculatura esquelética desenvolve grandes adaptações na densidade capilar, na estrutura protéica miofibrilar e na sua composição enzimática. Isso resulta

8 em maior eficiência na utilização de lipídios como substrato energético, retardando a utilização de glicogênio muscular, prolongando o tempo de exercício e aumentando a intensidade de esforço que pode ser sustentado. - Pressão arterial: O treinamento físico reduz a pressão arterial de repouso e durante exercício submáximo. Da mesma forma que ocorre com a frequência cardíaca, o treinamento físico parece provocar pouca alteração na pressão arterial máxima aferida no pico do esforço. OS PRINCIPAIS MÉTODOS DE PRATICAR EXERCÍCIOS AERÓBICOS 2 MÉTODOS DE TREINAMENTO AERÓBICO A classificação dos métodos é definida como: contínuo, fartlek e intervalado. 2.1 Treinamento Contínuo O treinamento se baseia nos exercícios tipicamente aeróbicos, cuja sua duração é prolongada com intensidade baixa, moderada-alta. Este treinamento, geralmente é aplicado abaixo do limiar anaeróbico, evitando uma produção excessiva de lactato, portando é considerado o melhor método para iniciantes em atividades físicas e indivíduos que almejam diminuir a gordura corpórea. Isso ocorre porque a atividade vai proporcionar muito gasto calórico. 2.2 Treinamento Fartlek O treinamento Fartlek, talvez tenha sido o percursor do treinamento intervalado. Concebido, inicialmente, para o treinamento de fundistas e meios fundistas, hoje pode ser aplicado no programa de todos os desportos em que a resistência aeróbica seja solicitada. Fartlek é um treinamento informal que aplica o jogo da velocidade em corrida alternada ou em diversos ritmos, sendo uma adaptação relativa do treinamento contínuo e intervalado, ficando a cargo do próprio praticante a determinação da intensidade do treinamento, baseando-se em como se sente no momento do treino. Este tipo de treinamento difere justamente do treino intervalado na questão da determinação sistemática dos intervalos de exercícios e de recuperação. Não há manipulação destes períodos. O Fartlek é considerado muito bom quando realizado ao ar livre e em terreno natural, aproveitando-se os acidentes geográficos ou alterações no solo. É bastante utilizado em combinação

9 com outros métodos, prestando-se de forma satisfatória para o condicionamento geral e proporcionando variedade nas sessões de treinamento. 2.3 Treinamento Intervalado Segundo POGERE (1998), o treinamento intervalado consiste na aplicação repetida de exercícios e períodos de descanso de modo alternado. Sua prescrição fundamenta-se na intensidade e tempo de duração, sendo a intensidade e a duração controladas. Esse método de treino é muito utilizado para aumentar a capacidade de captação de oxigênio pelos músculos trabalhados, isso ocorre porque a fadiga produzida pelo trabalho intermitente é convertida em intensidade de trabalho, possibilitando a melhoria da capacidade energética dos músculos ativados. O débito sistólico, ou seja, a quantidade de sangue bombeada pelo coração em cada esvaziamento do ventrículo é mais alto no período do exercício e no repouso. Como há muitos intervalos o débito sistólico alcança muitas vezes níveis altíssimos. Com essas oscilações o débito sistólico máximo aumenta, aprimorando a capacidade do sistema de oxigênio.