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
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.
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.
CARACTERISTICAS DAS FIBRAS MUSCULARES
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.
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.
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
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
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.