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
ATP  Creatina  Creatina  P  ADP
– Influência da suplementação alimentar
A ingestão de Creatina aumenta a
concentração intramuscular de fosfocreatina
resultando em maior capacidade de realizar
esforço físico intenso.
• 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.
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
GLICOSE
SANGÜÍNEA
GLICOGÊNIO
Glicose
Fermentação Láctica: É a única via metabólica
capaz de gerar ATP anaerobicamente.
2 ATP
Glicose
Piruvato
NADH
NAD+
Lactato
• 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.
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.
Figura de Hargreaves (1995)
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)
HOMEOSTASE GLICÊMICA
TEC. ADIPOSO
FÍGADO
GLICOGÊNIO
GLICONEOGÊNESE
AG
GLICEROL
AMINOÁCIDOS
GLICOSE
LACTATO
GLICEMIA
MÚSCULO EM EXERCÍCIO
GLICOSE
SANGÜÍNEA
GLICOGÊNIO
AG
ATP
FIM
Muito Obrigado