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Felipe P Carpes [email_address] www.ufsm.br/gepec/fisioex Metabolismo do exercício
Objetivos de aprendizado ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Fatores que afetam a TMB  Quanto maior a  Massa Corporal Magra ,   maior a TMB  Quanto maior a  área de superfície corporal ,   maior a TMB  A TMB diminui gradualmente com a  idade  A TMB aumenta com a  temperatura corporal    Quanto maior o  stress , maior a TMB    Quanto maior os níveis de  tiroxina  e  epinefrina ,   maior a TMB
Pontos chave  A TMB é a quantidade de energia mínima necessária pelo corpo para as funções fisiológicas básicas.    A TMR é o gasto calórico das atividades de vida diárias. Gasto energético em repouso e durante o exercício    O nosso metabolismo aumenta com o aumento da intensidade de exercício.
Consumo de oxigênio
Transição do repouso ao exercício Consumo de oxigênio aumenta rapidamente (1-4 minutos) déficit de oxigênio atraso no VO 2  no início do exercício sugere rotas anaeróbicas contribuindo para produção de ATP alcance do estado estável ATP produzido em via aeróbica
O déficit de O2 se aplica ao retardo na captação de O2 no início do exercício. Pode ser quantificado pela diferença entre a captação de O2 e nos primeiros minutos de exercício e um período de tempo igual após o estado estável ser alcançado.
Influência do treinamento Indivíduos treinados tem capacidade aeróbica mais desenvolvida Adaptações cardiovasculares ou musculares Produção de ATP aerobicamente inicia cedo, o que resulta em menor  produção de ácido lático durante o exercício
Influência da intensidade Quanto maior a intensidade, maior o tempo para atingir o estado estável 0 2 4 6 8 10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Moderado Intenso Severo VO 2 (ml/min) Tempo (min)
Rápido aumento do VO2 Aumento contínuo do VO2 Incapacidade de atingir um estado estável
Resumo Na transição do repouso ao exercício leve ou moderado, a captação de O2 aumenta logo, geralmente alcançando um estado estável dentro de 1 a 4 minutos O termo déficit de O2 é aplicado ao retardo da captação de O2 no início do exercício O não aumento imediato da captação de O2 no início do exercício sugere que vias anaeróbicas contribuem com a produção global de ATP nessa fase. Após atingir o estado estável, a necessidade de ATP do organismo é satisfeita por meio do metabolismo aeróbico.
Recuperação do exercício – respostas metabólicas O metabolismo permanece elevado após o exercício influência da intensidade Débito de O2 EPOC – excessive post-exercise oxygen consumption
Hill e outros fisiologistas, nos anos 20 e 30 sugeriram que o débito de O2 (EPOC) ocorria pela re-síntese de ATP-CP (fase rápida) e conversão do ácido lático (AL) em glicose no fígado (fase lenta) No entanto, somente 20% do débito de O2 parece ser utilizado para converter o AL produzido durante o exercício em glicose
Por que o VO2 permanece elevado após o exercício? parte do O2 é utilizado na restauração da creatina fosfato (CP) no músculo e estoques de O2 no sangue e tecidos CP é restaurada em 2 a 3 minutos de recuperação (porção rápida) frequência cardíaca e respiratória permanecem elevadas necessidade de O2 adicional temperatura corporal elevada – taxa metabólica elevada ação de hormônios (como adrenalina/noradrenalina)
 
Resumo Débito de O2 – EPOC – é o consumo de O2 acima do nível do repouso após o exercício Isso ocorre devido a re-síntese de CP nos músculos e reposição de estoques de O2 no sangue e músculos A re-síntese da CP representa a fase rápida do EPOC. A fase lenta relaciona-se a reposição dos estoques de O2 Contribuem para a fase lenta também a temperatura corporal elevada, o O2 necessário para a gliconeogênese e níveis sanguíneos alterados de hormônios como a adrenalina e noradrenalina.
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade
Configurações de exercício
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício intenso de curta duração Com duração de 2 a 20 s, a produção muscular de ATP é controlada pelo sistema ATP-CP Com mais de 20 s, depende mais da glicólise anaeróbica Com mais de 45 s, utilizam uma combinação do sistema ATP-CP, glicólise e sistema aeróbico para prover o ATP necessário a contração muscular
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício intenso de curta duração VO2 aumenta rapidamente CP diminui rapidamente mais intenso, maior a diminuição Aumenta a glicólise Aumenta produção e remoção de lactato Aumenta a acidose muscular e sanguínea efeitos sobre a ação de enzimas
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício prolongado Em atividades com mais de 10 min o metabolismo aeróbico aumenta sua participação Em exercício prolongado de baixa intensidade, um estado estável no VO2 pode ser observado
0 2 4 6 8 10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Moderado Intenso Severo VO 2 (ml/min) Tempo (min)
 
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade VO2  drift Depósito de O2 cumulativo durante o exercício Intensidade maior que 60%VO2max Exercício com mais de 3 0min
Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício incremental Frequentemente empregado para avaliar o limite superior do condicionamento cardiovascular A captação de O2 aumenta com a carga até que o VO2 máximo seja atingido
 
Exercício incremental Aumento linear no VO2 até o alcance do máximo VO2 Influência da: capacidade cardiovascular de levar O2 para os músculos (O2 delivery) habilidade dos músculos para absorver o O2 e produzir ATP  aerobicamente Serve para quantificar a intensidade do exercício % do VO2 máximo comparar respostas metabólicas a uma mesma intensidade relativa  quando o VO2 máximo difere entre sujeitos/situações
Exercício incremental – platô no VO2
 
 
Resposta do VO 2  em LV2
 
Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício CHO glicose sanguínea glicogênio muscular (especialmente) Gorduras plasma AGL triglicerídeos intramuscular (especialmente) Proteinas baixa contribuição pode aumentar até 10% do total em exercício prolongado Lactato sanguíneo gliconeogenese
Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício Taxa de troca respiratória RER (respiratory exchange ratio) RQ (respiratory quociente) VCO2 / VO2 Indica a utilização predominante de substratos
 
Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício Exercício de baixa intensidade (<30%VO2max) principalmente gorduras Exercício de alta intensidade (> 70%VO2max) CHO principalmente Conceito do “crossover” – exercício máximo ilustra a mudança no metabolismo de gorduras para CHO devido a recrutamento de fibras rápidas aumento de níveis sanguíneos de epinefrina
Exercício máximo
Exercício prolongado
 
Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício máximo Glicogênio muscular Glicose plasmática Plasma AGL Triglicerídeos musculares Intensidade do exercício (%VO2max) % do substrato total
Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício prolongado Tempo de exercício - horas % da energia gasta
 Depleção da fosfocreatina ( PCr)  Depleção do glicogênio (especialmente em atividades com duração superior a 30 minutos)  Acúmulo de lactato e H +  (especialmente em eventos com duração inferior a 30 minutos)*  Fadiga Neuromuscular   Stress Por que paramos?
Referências Fox et al., Bases fisiológicas da educação física. 4.ed. Guanabara Koogan, 1991. Powers, Howley. Fisiologia do exercício. 3.ed. 2000 Bergstrom et al, Acta Physiol Scand 71:140, 1967
Próxima aula terá prática Exercício em esteira e respostas cardiovasculares (FC)
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Aula 3 Metabolismo E Exercicio

  • 1. Felipe P Carpes [email_address] www.ufsm.br/gepec/fisioex Metabolismo do exercício
  • 2.
  • 3. Fatores que afetam a TMB  Quanto maior a Massa Corporal Magra , maior a TMB  Quanto maior a área de superfície corporal , maior a TMB  A TMB diminui gradualmente com a idade  A TMB aumenta com a temperatura corporal  Quanto maior o stress , maior a TMB  Quanto maior os níveis de tiroxina e epinefrina , maior a TMB
  • 4. Pontos chave  A TMB é a quantidade de energia mínima necessária pelo corpo para as funções fisiológicas básicas.  A TMR é o gasto calórico das atividades de vida diárias. Gasto energético em repouso e durante o exercício  O nosso metabolismo aumenta com o aumento da intensidade de exercício.
  • 6. Transição do repouso ao exercício Consumo de oxigênio aumenta rapidamente (1-4 minutos) déficit de oxigênio atraso no VO 2 no início do exercício sugere rotas anaeróbicas contribuindo para produção de ATP alcance do estado estável ATP produzido em via aeróbica
  • 7. O déficit de O2 se aplica ao retardo na captação de O2 no início do exercício. Pode ser quantificado pela diferença entre a captação de O2 e nos primeiros minutos de exercício e um período de tempo igual após o estado estável ser alcançado.
  • 8. Influência do treinamento Indivíduos treinados tem capacidade aeróbica mais desenvolvida Adaptações cardiovasculares ou musculares Produção de ATP aerobicamente inicia cedo, o que resulta em menor produção de ácido lático durante o exercício
  • 9. Influência da intensidade Quanto maior a intensidade, maior o tempo para atingir o estado estável 0 2 4 6 8 10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Moderado Intenso Severo VO 2 (ml/min) Tempo (min)
  • 10. Rápido aumento do VO2 Aumento contínuo do VO2 Incapacidade de atingir um estado estável
  • 11. Resumo Na transição do repouso ao exercício leve ou moderado, a captação de O2 aumenta logo, geralmente alcançando um estado estável dentro de 1 a 4 minutos O termo déficit de O2 é aplicado ao retardo da captação de O2 no início do exercício O não aumento imediato da captação de O2 no início do exercício sugere que vias anaeróbicas contribuem com a produção global de ATP nessa fase. Após atingir o estado estável, a necessidade de ATP do organismo é satisfeita por meio do metabolismo aeróbico.
  • 12. Recuperação do exercício – respostas metabólicas O metabolismo permanece elevado após o exercício influência da intensidade Débito de O2 EPOC – excessive post-exercise oxygen consumption
  • 13. Hill e outros fisiologistas, nos anos 20 e 30 sugeriram que o débito de O2 (EPOC) ocorria pela re-síntese de ATP-CP (fase rápida) e conversão do ácido lático (AL) em glicose no fígado (fase lenta) No entanto, somente 20% do débito de O2 parece ser utilizado para converter o AL produzido durante o exercício em glicose
  • 14. Por que o VO2 permanece elevado após o exercício? parte do O2 é utilizado na restauração da creatina fosfato (CP) no músculo e estoques de O2 no sangue e tecidos CP é restaurada em 2 a 3 minutos de recuperação (porção rápida) frequência cardíaca e respiratória permanecem elevadas necessidade de O2 adicional temperatura corporal elevada – taxa metabólica elevada ação de hormônios (como adrenalina/noradrenalina)
  • 15.  
  • 16. Resumo Débito de O2 – EPOC – é o consumo de O2 acima do nível do repouso após o exercício Isso ocorre devido a re-síntese de CP nos músculos e reposição de estoques de O2 no sangue e músculos A re-síntese da CP representa a fase rápida do EPOC. A fase lenta relaciona-se a reposição dos estoques de O2 Contribuem para a fase lenta também a temperatura corporal elevada, o O2 necessário para a gliconeogênese e níveis sanguíneos alterados de hormônios como a adrenalina e noradrenalina.
  • 17. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade
  • 19. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício intenso de curta duração Com duração de 2 a 20 s, a produção muscular de ATP é controlada pelo sistema ATP-CP Com mais de 20 s, depende mais da glicólise anaeróbica Com mais de 45 s, utilizam uma combinação do sistema ATP-CP, glicólise e sistema aeróbico para prover o ATP necessário a contração muscular
  • 20. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício intenso de curta duração VO2 aumenta rapidamente CP diminui rapidamente mais intenso, maior a diminuição Aumenta a glicólise Aumenta produção e remoção de lactato Aumenta a acidose muscular e sanguínea efeitos sobre a ação de enzimas
  • 21. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício prolongado Em atividades com mais de 10 min o metabolismo aeróbico aumenta sua participação Em exercício prolongado de baixa intensidade, um estado estável no VO2 pode ser observado
  • 22. 0 2 4 6 8 10 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Moderado Intenso Severo VO 2 (ml/min) Tempo (min)
  • 23.  
  • 24. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade VO2 drift Depósito de O2 cumulativo durante o exercício Intensidade maior que 60%VO2max Exercício com mais de 3 0min
  • 25. Respostas metabólicas ao exercício – influência da duração e intensidade Exercício incremental Frequentemente empregado para avaliar o limite superior do condicionamento cardiovascular A captação de O2 aumenta com a carga até que o VO2 máximo seja atingido
  • 26.  
  • 27. Exercício incremental Aumento linear no VO2 até o alcance do máximo VO2 Influência da: capacidade cardiovascular de levar O2 para os músculos (O2 delivery) habilidade dos músculos para absorver o O2 e produzir ATP aerobicamente Serve para quantificar a intensidade do exercício % do VO2 máximo comparar respostas metabólicas a uma mesma intensidade relativa quando o VO2 máximo difere entre sujeitos/situações
  • 28. Exercício incremental – platô no VO2
  • 29.  
  • 30.  
  • 31. Resposta do VO 2 em LV2
  • 32.  
  • 33. Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício CHO glicose sanguínea glicogênio muscular (especialmente) Gorduras plasma AGL triglicerídeos intramuscular (especialmente) Proteinas baixa contribuição pode aumentar até 10% do total em exercício prolongado Lactato sanguíneo gliconeogenese
  • 34. Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício Taxa de troca respiratória RER (respiratory exchange ratio) RQ (respiratory quociente) VCO2 / VO2 Indica a utilização predominante de substratos
  • 35.  
  • 36. Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício Exercício de baixa intensidade (<30%VO2max) principalmente gorduras Exercício de alta intensidade (> 70%VO2max) CHO principalmente Conceito do “crossover” – exercício máximo ilustra a mudança no metabolismo de gorduras para CHO devido a recrutamento de fibras rápidas aumento de níveis sanguíneos de epinefrina
  • 39.  
  • 40. Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício máximo Glicogênio muscular Glicose plasmática Plasma AGL Triglicerídeos musculares Intensidade do exercício (%VO2max) % do substrato total
  • 41. Estimativa da utilização de Substrato durante o exercício prolongado Tempo de exercício - horas % da energia gasta
  • 42.  Depleção da fosfocreatina ( PCr)  Depleção do glicogênio (especialmente em atividades com duração superior a 30 minutos)  Acúmulo de lactato e H + (especialmente em eventos com duração inferior a 30 minutos)*  Fadiga Neuromuscular  Stress Por que paramos?
  • 43. Referências Fox et al., Bases fisiológicas da educação física. 4.ed. Guanabara Koogan, 1991. Powers, Howley. Fisiologia do exercício. 3.ed. 2000 Bergstrom et al, Acta Physiol Scand 71:140, 1967
  • 44. Próxima aula terá prática Exercício em esteira e respostas cardiovasculares (FC)
  • 45.