Sistemas Energéticos

• O ATP 

Composto químico denominado Adenosina Trifosfato, que é armazenado nas células musculares;

O ATP consiste em um componente de adenosina e 3 partes denominadas grupo fosfato.

• Como o ATP é fornecido a cada célula muscular?
• Existe uma quantidade limitada de ATP em cada célula muscular;
• O ATP está sendo utilizado e regenerado constantemente. 

São três processos comuns produtores de energia para a elaboração do ATP: 

1) O sistema ATP-CP, ou fosfagênio; 

2) A glicólise anaeróbia, ou sistema do ácido lático; 

3) O sistema de oxigênio.

• Sistema ATP-CP (do fosfagênio) ou Anaeróbio Alático 

A fosfocreatina é armazenada nas células musculares. Ela é semelhante ao ATP por também possuir uma ligação de alta energia no grupo fosfato. 

A quantidade de ATP disponível a partir do sistema fosfagênio equivale a uma quantidade entre 5,7 e 6,9 kcal, não representando muita energia para ser utilizada durante o exercício. 

Ex.: As reservas de fosfagênio nos músculos ativos serão esgotadas provavelmente após apenas 10 segundos de exercício extenuante, como ao dar um pique de 80 metros. 

O sistema do fosfagênio representa a fonte de energia disponível mais rápida do ATP para ser usado pelo músculo: 

1) não depende de uma longa série de reações químicas; 

2) não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos que estão realizando trabalho; 

3) tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos mecanismos contráteis dos músculos.

• Glicólise anaeróbia ou Sistema Anaeróbio lático.

A glicólise anaeróbia envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias alimentares, o carboidrato, em ácido lático. 

Pode ser utilizado dessa forma ou armazenado no fígado e nos músculos, como glicogênio. 

A glicólise anaeróbia é mais complexa do que o sistema do fosfagênio (12 reações). 

A partir de 1mol, ou 180g de glicogênio, apenas 3 moles de ATP podem ser ressintetizados. 

O acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180 segundos.

• Sistema Aeróbio ou Oxidativo 

consiste no término da oxidação dos carboidratos 

envolve a oxidação dos ácidos graxos. 

Ambas as partes do sistema do oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação. 

A energia liberada pela desintegração das substâncias alimentares e quando a CP é desfeita, são utilizadas para refazer novamente a molécula de ATP.

• Fontes Aeróbias de ATP - Metabolismo Aeróbio 

Na presença de oxigênio, 1 mol de glicogênio é transformado completamente em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), liberando energia suficiente para a ressíntese de 39 moles de ATP. As reações do sistema do oxigênio ocorrem dentro da célula muscular, ficam confinadas em compartimentos subcelulares especializados, denominados mitocôndrias. O músculo esquelético está repleto de mitocôndrias. 

As muitas reações do sistema aeróbio podem ser divididas em três séries principais: 

(1) glicólise aeróbia; 

(2) Ciclo de Krebs; 

(3) sistema de transporte dos elétrons. 

• Sistema Aeróbio e metabolismo das gorduras 

A gordura armazenada representa a mais abundante fonte corporal de energia potencial. A produção de energia é quase ilimitada. Representa cerca de 90.000 a 110.000 kcal de energia. A reserva de energia na forma de carboidratos é inferior a 2.000 kcal. 

• Papel da proteína no metabolismo aeróbio 

Papel apenas secundário durante o repouso e, na maioria das condições de exercício, quase não desempenha qualquer papel. Na inanição, nas condições com privação de carboidratos e nas façanhas de resistência incomum (corrida de 6 dias), o catabolismo das proteínas pode ser significativo.

• Energia aeróbia total no músculo (a partir do glicogênio) 

O sistema aeróbio é particularmente adequado para a produção de ATP durante o exercício prolongado tipo resistência (endurance). Nesses tipos de exercícios, o principal fornecedor de ATP é o sistema aeróbio. Os sistemas do ácido lático e do ATP-CP também contribuem, porém apenas no início do exercício, antes de o consumo de O2 alcançar um novo nível de estado estável (steady-state); durante esse período contrai-se um déficit de O2 . Depois que o consumo de O2 alcança um novo nível de estado estável (em cerca de 2 ou 3 minutos), torna-se suficiente para fornecer toda a energia ATP exigida pelo exercício. Por essa razão, o ácido lático sangüíneo não alcança níveis muito altos durante o exercício que duram por mais de uma hora. A glicólise anaeróbia cessa uma vez alcançando o consumo de O2 de estado estável e a pequena quantidade de ácido lático acumulada previamente se mantém previamente constante até o término do exercício. 

Ex.: Maratona - Fadiga 

1. Os baixos níveis sangüíneos de glicose devidos à depleção das reservas hepáticas de glicogênio; 

2. A fadiga muscular localizada devida à depleção das reservas musculares de glicogênio; 

3. A perda de água (desidratação) e eletrólitos, que resulta em alta temperatura corporal;

• Recuperação após o exercício 

• Componentes do consumo do oxigênio 

Imediatamente após um exercício exaustivo, o consumo de oxigênio diminui rapidamente. Este momento é denominado de Fase de recuperação rápida do oxigênio. Após essa momento, ocorre a fase de recuperação lenta do oxigênio. 

• Restauração das reservas de O2 

O oxigênio é armazenado na mioglobina e esta facilita a “difusão do oxigênio no sangue para as mitocôndrias”. (Fox, 1993) 

Durante a fase de recuperação rápida, as reservas de oxigênio-mioglobina são refeitas através do oxigênio consumido imediatamente após o exercício.

• Restabelecimento das reservas energéticas durante a recuperação 

As gorduras são reconstituídas apenas indiretamente pelo reabastecimento de CH (glicose e glicogênio). 

• Restauração do ATP + CP a fase de recuperação rápida 

Grande parte da reserva de ATP depletada no músculo durante o exercício é restabelecida em poucos minutos após o exercício. Para que isso ocorra, é necessário que nesse processo haja oxigênio disponível na circulação sangüínea.

Tempo de Recuperação do Sistema ATP-PC
30 seg.	70%
1 min.	80%
2 a 3 min.	90%
5 a 10 min.	100%

• Energética da restauração dos fosfagênios 

Os fosfagênios são restaurados a partir do ATP que foi ressintetizado. O ATP, por sua vez, é ressintetizado diretamente a partir da energia liberada pela desintegração dos alimentos. 

O glicogênio representa o único combustível metabólico para a glicólise anaeróbia e constitui um dos principais combustíveis para o sistema aeróbio durante vários estágios da resistência.

• Ressintese do glicogênio muscular (segundo Fox, 1993) 

A plena restauração das reservas de glicogênio após um exercício leva vários dias e depende de dois fatores principais: 

1) o tipo de exercício realizado; 

2) a quantidade de CH dietéticos consumida durante a recuperação. 

Quadro: O tempo necessário para a conclusão de alguns processos bioquímicos no período de descanso (Volkov, 1986).

PROCESSOS	RECUPERAÇÃO
Recuperação das reservas de O2 do organismo	10 a 15 seg.
Recuperação das reservas anaeróbio nos músculos	02 a 05 min.
Eliminação do ácido lático	30 a 90 min.
Ressíntese das reservas intra-musculares de glicogênio	12 a 48 horas
Recuperação das reservas de glicogênio no fígado	12 a 48 horas

• Correlação entre os Sistemas 

"A duração do exercício é inversamente proporcional à sua intensidade" 
Em repouso, o organismo só necessita produzir energia para atender às exigências do metabolismo basal. 

Ao se iniciar uma atividade física, aumenta-se o consumo energético e podem ocorrer 3 situações: 

• O esforço é extenuante (> 100% VO2 máx):

1. A demanda energética só poderá ser atendida pelo sistema anaeróbio alático;
2. quando as reservas de CP se depletarem, a atividade não poderá mais ser realizada.

• O esforço é intenso (entre 85 a 100% VO2 máx):

A quantidade de energia necessária à consecução do exercício pode ser fornecida pelo sistema anaeróbio lático;

este ressintetiza a ATP indispensável ao esforço;

A intoxicação do meio pelo ácido lático impedirá a continuação da atividade além de aproximadamente 1h ½ .

• O esforço é moderado (< 85% VO2 máx)

Apesar da demanda extra inicial de energia ser atendida pelo sistema anaeróbio, o aumento do aporte de oxigênio às células musculares, após algum tempo permite que o sistema aeróbio ressintetize o ATP necessário.