METABOLISMO DO EXERCÍCIO

Transformações de energia:

Para todas as atividades cotidianas o nosso corpo necessita de energia. Esta energia não pode ser criada, e sim transformada, para isso necessitamos de uma fonte proveniente de energia que dentro do nosso corpo sofrerá alguns processos e será transformada em energia química,  mecânica, elétrica e térmica.

No corpo humano a moeda fundamental de energia é o ATP (trifosfato de adenosina) que como o próprio nome já diz, é uma adenosina ligada a três elementos fosfato. O corpo humano precisa em média de 190 Kg de ATP por dia, em repouso, será que temos tudo isso de ATP estocado em nosso corpo para consumo? A resposta é não e a forma de obtenção desse ATP  para suprir esta demanda é o que estudaremos a seguir.

Para suprir a demanda energética do corpo o organismo possui uma sequencia de reações quimicas chamadas rotas metabólicas, nas quais utilizam um determinado substrato energético  a fim de extrair dele o ATP que dará o aporte energético para a as atividades do corpo. Existem duas classificações de rotas metabólicas:

Anaeróbia: que utiliza creatina fosfato e glicose como fonte de energia.

Aeróbia: que utiliza glicose, lipídios e proteínas como fonte de energia.

Neste primeiro momento ficaremos com a rota anaeróbia como produção de energia para o corpo.

Como vimos anteriormente a moeda fundamental de energia do corpo é o ATP, mas como o ATP fornece energia para o corpo, e como conseguir os 190 kg que o corpo utiliza em media durante o dia?

No nosso corpo há uma pequena reserva de um tripeptideo chamado Creatina fosfato, formado por 3 aminoácidos, só pra entender, esse tripeptideo é como se fosse uma proteína bem pequena. Ele é formado no rim , exportado para o sangue e captado pelo músculo. Ele sofre fosforilação (é adicionado um fosfato) a partir da quebra de um ATP.

Agora vamos entender como o ATP com a ajuda da creatina fosfato consegue liberar energia e ressintetizar ATP através da via anaeróbia:

O ATP é quebrado liberando energia para a contração muscular e formando uma molécula de ADP+ um fosfato livre na célula, para ressintetização desse ATP é necessário um consumo energético .  A molécula de ATP se regenera a partir do ADP que está livre na célula e uma molécula de fosfocreatina (ou creatina fosfato),  pela reação da enzima creatina cinase (que é sensível ao ADP que lhe torna ativa), na qual forma uma molécula de ATP e outra de creatina.  A fosfocreatina vai clivar e doar o seu grupo fosfato para o ADP, regenerando uma molécula de ATP para ser utilizada como energia.Assim teremos uma molécula de ATP que vai ser utilizado como energia rapidamente novamente. O estoque de fosfocreatina é limitado por isso essa via metabólica é utilizada para exercícios vigorosos e de rápida duração.

Glicólise aeróbia:

               

                Na via metabólica aeróbia o corpo pode utilizar diversas fontes para síntese de ATP  que será o combustível energético para a atividade, como: lipídios, proteínas e novamente o carboidrato.  O metabolismo aeróbio é capaz de sintetizar uma grande quantidade de ATP através destes nutrientes, o que mostra que é o metabolismo utilizado em exercícios de longa duração. Agora entenderemos como essa via metabólica funciona.

                Na via metabólica aeróbia da glicose a célula não vai utilizar o glicogênio estocado nos tecidos como fonte de energia  e sim a glicose presente na corrente sanguínea. Para isso será necessária a ação do hormônio insulina que capta a glicose na corrente sanguínea e transporta para dentro das células. A insulina se liga a seu receptor de membrana e a partir de uma cadeia de eventos, os receptores IRS ((Insulin Receptor Substrate)) ativam a proteína AKT que transloca a vesícula citoplasmática que contem GLUT4 (Glucose transporter type 4) até a membrana celular o que possibilitará a entrada de glicose para dentro da célula.

                A partir da entrada de glicose na célula esse substrato precisa ser quebrado em uma série de reações para síntese de ATP. Quando entra na célula a glicose já sofre uma transformação que gasta uma molécula de ATP e é tranformada em Glicose-6-fosfato (G-6-P). a partir disso é convertido novamente em Frutose-6-fosfato (F-6-P) e sofre ação da enzima Fosfofrutoquinase (PFK), que quebra a F-6-P em Frutose-1,6-difosfato, que a grosso modo seria como dividir a F-6-P em dois, essa ação enzimática consome uma molécula de ATP.

                A partir da Frutose-1,6-difosfato são formadas duas moléculas de 3 Difosfoglicerato (3 DPG) Que será oxidado e seu produto final será o piruvato. Nessa reação será produzido  duas moléculas de ATP e uma de NADH, tendo como rendimento duas moléculas de ATP, já que gastou duas e formou quatro.

                O piruvato é um composto orgânico que contem 3 atomos de carbono e é o produto da quebra da glicose. A partir do piruvato podemos produzir a ressintese de alanina, oxalacetato Acetil Coenzima A (AcCoA) e lactato. Primeiramente estudaremos a entrada do piruvato na mitocôndria para produção de energia. O piriruvato entra na mitocôndria através de proteínas carreadoras por difusão facilitada. A proteína que carrega o priruvato pra dentro da mitocôndria é a NCT e a velocidade da entrada do piruvato pela ação da proteína NCT vai depender da quantidade dessa proteína na mitocôndria, uma vez que quando há saturação do transportador a reação de transporte chega a sua velocidade máxima e estabiliza. Quando há a saturação e o piruvato não é mais transportado ele segue um caminho diferente e é transformado em lactado por ação da enzima LDH que é sensível a concentração de piruvato no citoplasma. Com o treinamento físico, é possível obter aumento do numero e do tamanho das mitocôndrias.

 

RESUMO

FONTE DE ENERGIA ATP (imediata)

Combustível utilizado: Fosfato de alta energia ATP;

Localização: sarcoplasma;

Fadiga devido à: depleção do fosfato;

Força: muito alta;

Intensidade: muito alta;

Tempo para fadiga: muito curto

GLICÓLISE ANAERÓBIA

Combustível utilizado: carboidratos;

Localização: sarcoplasma;

Fadiga devido à: acúmulo de lactato;

Força: alto/moderada;

Intensidade: alto/moderada;

Tempo para fadiga: curto/médio;

GLICÓLISE AERÓBIA

Combustível utilizado: carboidratos, gorduras e proteínas;

Localização: mitocôndria;

Fadiga devido à: depleção de glicogênio;

Capacidade: sem limite;

Força: moderada/baixa;

Intensidade:  moderada/baixa;

Tempo para fadiga: médi 

FONTE DE ENERGIA IMEDIATA 

FONTE DE ENERGIA AERÓBIA E ANAERÓBIA