BIOENERGTICA SUBSTRATO PARA PRODUO DE ENERGIA Carboidratos Glicose

BIOENERGÉTICA

SUBSTRATO PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA Carboidratos Glicose Glicogênio Ácidos graxos Lipídios Triglicerídeos Esteróides Proteínas Essenciais Não essenciais Preservar proteínas Ativador metabólico Fonte de energia - SNC Fonte de energia Isolante térmico Carreador de Vitaminas Estrutural Hormonal Carregamento

FORMAS DE PRODUÇÃO DE ENERGIA ANEROBICAMENTE Alático Lático AEROBICAMENTE Via oxidativa Degradação da glicose ou do glicogênio Degradação creatina fosfato

Body Stores of Fuels and Energy g kcal Carbohydrates Liver glycogen Muscle glycogen Glucose in body fluids 110 500 15 451 2, 050 62 Total 625 2, 563 7, 800 73, 320 161 1, 513 7, 961 74, 833 Fat Subcutaneous and visceral Intramuscular Total Note. These estimates are based on an average body weight of 65 kg (143 lb) with 12% body fat.

RECREATING ATP WITH PCr

ATP AND PCr DURING SPRINTING

METABOLISM OF FAT

REGULAÇÃO NEURAL DA DISPONIBILIZAÇÃO DE SUBSTRATO DURANTE O EXERCÍCIO Hipotálamo Tronco cerebral Medula supra-renal Inervação direta em Órgãos alvo Insulina Pâncreas Catecolaminas Hipófise anterior Glucagon TSH - tiroxina GH ACTH - cortisol

FONTES ENERGÉTICAS DURANTE O EXERCÍCIO CARBOIDRATO Glicose Glicogênio = muscular e hepático GORDURA glicogenólise gliconeogênese AGL Triglicerídeos PROTEÍNAS esterificação Aminoácidos de cadeia ramificada Alanina LACTATO lipólise Ciclo de Cori gliconeogênese

RESPOSTAS METABÓLICAS DURANTE O EXERCÍCIO UTILIZAÇÃO DO SUBSTRATO ENERGÉTICO DURAÇÃO DO EXERCÍCIO 10 seg. 60 seg. > 60 seg. UTILIZAÇÃO DO SUBSTRATO INTENSIDADE DO EXERCÍCIO TIPOS DE FIBRAS MUSCULARES – MAQUINARIA METABÓLICA CONDIÇÃO DAS RESERVAS ENERGÉTICAS ESTADO DE TREINAMENTO

INTERACTION OF ENERGY SYSTEMS ILLUSTRATING THE PREDOMINANT ENERGY SYSTEM

DURAÇÃO DO EXERCÍCIO

INTENSIDADE

LIMIAR DE LACTATO EXERCÍCIOS SUBMÁXIMOS – 4 mmol OBLA

Taxa de remoção reduzida Ativação de fibras de contração rápida Ativação de enzimas glicolíticas INSTALAÇÃO DO LIMIAR DE LACTATO Baixo oxigênio muscular Glicólise acelerada Níveis de catecolaminas circulantes Capacidade do sistema de lançadeira do H+

METABOLISMO DO EXERCÍCIO Transição repouso ao exercício - défict de oxigênio

Ressíntese do CP Remoção de lactato FATORES QUE CONTRIBUEM PARA O EPOC Restauração do Glicogênio Elevação da temperatura corporal Hormônios elevados Elevação dos componentes cardiovasculares ocorridos durante o exercício

Restauração da mioglobina COMPONENTE RÁPIDO (2 -3 min) Restauração dos níveis de oxigênio Custo energético da ventilação Atividade cardíaca elevada Restauração do ATP-CP Remoção de lactato Restauração do Glicogênio COMPONENTE LENTO Elevação da temperatura corporal Hormônios elevados Elevação dos componentes cardiovasculares ocorridos durante o exercício

USE OF MUSCLE GLYCOGEN DURING EXERCISE

RESSÍNTESE DE GLICOGÊNIO MUSCULAR Recuperação de 60% em 10 horas = DEPENDENTE NO NÍVEL INGESTÃO DE CHO EXERCÍCIO INTERMITENTE DE CURTA DURAÇÃO VS EXERCÍCIO CONTÍNUO = RESSÍNTESE DE GLICOGÊNIO MUSCULAR

REDUÇÃO DO LACTATO PÓS EXERCÍCIO PRODUÇÃO DE LACTATO = dependente da intensidade , duração do exercício e intervalo de recuperação. TEMPO MÉDIO DE RECUPERAÇÃO = 1 HORA PAUSA ATIVA VS PASSIVA NA RECUPERAÇÃO DO LACTATO DESTINO DO LACTATO REMOVIDO METABOLISMO AERÓBICO – CONVERSÃO ATP CONVERSÃO DE AMINOÁCIDOS CICLO DE CORI

MENSURAÇÃO DO METABOLISMO ANAERÓBICO Dosagem de lactato Teste de Wingate: 30 s 7, 5 Kg/Kg de peso corporal Potência máxima, potência média, índice de fadiga

MENSURAÇÃO DO METABOLISMO AERÓBICO TESTES DIRETOS : ESPIROMETRIA, CALORIMETRIA ESTIMATIVAS: TESTES DE CAMPO E LABORATORIAIS

ESTIMATIVA DE UTILIZAÇÃO DO SUBSTRATO ENERGÉTICO Repouso Levemoderado Intenso (pique) Intenso (resistência) Proteínas 2 -5% 2% 5 -8% Glicose/ glicogênio 35% 40% 95% 70% Lipídios 60% 55% 3% 15% Intensidade Substrato

Quociente respiratório (QR) Diferenças químicas na composição dos nutrientes alimentares requerem quantidades de O 2 distintas para oxidá-los Portanto, o substrato metabolizado determina a quantidade de CO 2 produzido em relação ao O 2 consumido QR consiste na relação entre quantidade total de CO 2 produzido pelo O 2 consumido VCO 2 produzido QR = ——————— VO 2 consumido

Quociente respiratório (QR) C 6 H 12 O 6 (glicose) + 6 O 2 ---- 6 CO 2 + 6 H 2 O 6 CO 2 produzido QR = ————— = 1, 0 6 O 2 consumido

Quociente respiratório (QR) C 16 H 32 O 2 (ácido palmítico) + 23 O 2 ---- 16 CO 2 + 6 H 2 O 16 CO 2 produzido QR = ————— = 0, 70 23 O 2 consumido

Quociente respiratório (QR) C 72 H 112 N 2 O 22 S (albumina) + 77 O 2 ---- 63 CO 2 + 38 H 2 O + SO 3 + 9 CO(NH 2)2 63 CO 2 produzido QR = ————— = 0, 82 77 O 2 consumido

Relação entre QR e utilização de substratos durante exercício submáximo prolongado

Caloric Equivalence of the Respiratory Exchange Ratio (RER) and % kcal From Carbohydrates and Fats Energy % kcal RER kcal/L O 2 Carbohydrates Fats 0. 71 4. 69 0. 0 100. 0 0. 75 4. 74 15. 6 84. 4 0. 80 4. 80 33. 4 66. 6 0. 85 4. 86 50. 7 49. 3 0. 90 4. 92 67. 5 32. 5 0. 95 4. 99 84. 0 16. 0 1. 00 5. 05 100. 0

TAXA METABÓLICA BASAL Taxa metabólica basal – taxa estável de metabolismo energético, medida em aves e mamíferos sob condições de repouso absoluto, dentro da zona de termoneutralidade e livre de processos de digestão de alimentos e absorção de nutrientes. Taxa metabólica padrão (SMR) – É a energia do metabolismo de um animal medida em repouso, em jejum e a dada temperatura. Taxa metabólica de campo (FMR) – É a taxa média de utilização de energia metabólica quando um animal se encontra nas suas atividades normais (i. e. , desde o repouso à atividade mais extrema).

FATORES QUE INFLUENCIAM TAXA METABÓLICA BASAL MASSA MAGRA SEXO IDADE GL NDULAS ENDÓCRINAS LACTAÇÃO GESTAÇÃO OUTROS FATORES: SONO, FEBRE, TÔNUS MUSCULAR, EXERCÍCIO

TMB 60% Gasto energético em repouso ETA 10 % Kcal Exercício físico 15 -25 % FORMAS DE MEDIDA DO GASTO ENERGÉTICO DURANTE O EXERCÍCIO Intensidade Medida do consumo de oxigênio VO 2 Duração Tipo da atividade Estimativa pela FC Kcal /min l/min ml/Kg/min METs = 1 = 3, 5 ml/Kg/min

Equação de Harris-Benedict (1919) HOMENS: TMB = 66, 47 + (13, 75. P*) + ( 5, 00. A*) - (6, 76. I*) MULHERES: TMB = 655, 1 + (9, 56. P*) + ( 1, 85. A*) - (4, 68. I*) * P = Peso em Kg/ *I = Idade em anos/ *A = Altura em cm Segundo Cunningham (1991) GEDR = 370 + 21, 6 (Massa livre de gordura corporal) Ex. Para um homem pesando 70 kg com 21% de gordura corporal, sua Massa Livre de Gordura (MLG) seria estimada em 55, 3 kg e, com isso, seu GEDR seria de: 370 + 21, 6 (55, 3) = 370 + 1194, 48 = 1564, 48 kcal

FAO/WHO/UNU (1985) Idade 0 a 3 anos 3 a 10 anos 10 a 18 anos 18 a 30 anos 30 a 60 anos + de 60 anos Idade 3 a 10 anos 10 a 18 anos 18 a 30 anos 30 a 60 anos Gênero Feminino Gênero Masculino 61, 0 x P - 51 60, 9 x P - 54 22, 5 x P + 499 22, 7 x P + 495 12, 2 x P + 746 17, 5 x P + 651 14, 7 x P + 496 15, 3 x P + 679 8, 7 x P + 829 11, 6 x P + 879 10, 5 x P + 596 13, 5 x P + 487 P = peso corporal em kg. Segundo Schofield (1985) Gênero Feminino Gênero Masculino [0, 085 x P + 2, 033] x 239 [0, 095 x P + 2, 110] x 239 [0, 056 x P + 2, 898] x 239 [0, 074 x P + 2, 754] x 239 [0, 062 x P + 2, 036] x 239 [0, 063 x P + 2, 896] x 239 [0, 034 x P + 3, 538] x 239 [0, 048 x P + 3, 653] x 239 P = peso corporal em kg Segundo Henry & Rees (1991) Gênero Feminino [0, 063 x P + 2, 466] x 239 [0, 047 x P + 2, 951] x 239 [0, 048 x P + 2, 562] x 239 [0, 048 x P + 2, 448] x 239 P = peso corporal em kg Gênero Masculino [0, 113 x P + 1, 689] x 239 [0, 084 x P + 2, 122] x 239 [0, 056 x P + 2, 800] x 239 [0, 046 x P + 3, 160] x 239

Métodos para a determinação do Gaso Energético Basal (GEB) Crianças e adolescentes

Método para estimar o Gasto Eergético Basal (GEB) de acordo com o estágio pubertário

Cálculo do Gasto Energético Total (GET) • Método simplificado: • Multiplicar o GEB por 20 ou 30% no caso de crianças sedentárias. • Multiplicar o GEB por 40 ou 50% no caso de crianças ativas. • Método detalhado: De acordo com este método deve-se multiplicar o gasto energético basal pelo • fator atividade, de acordo com as atividades realizadas pela criança.

GASTO CALÓRICO DA CRIANÇA E ADOLESCENTE ÍNDICE DE CRESCIMENTO, IDADE, SEXO E NÍVEL DA ATIVIDADE FÍSICA BALANÇO NITROGENADO MICRONUTRIENTES: FERRO E CÁLCIO INGESTÃO DE CARBOIDRATOS HIDRATAÇÃO TREINAMENTO SEMANAL

Adaptations to Aerobic Training w Aerobic training stresses ST fibers more than FT fibers and causes ST fibers to increase in size. w Prolonged aerobic training may cause FTb fibers to take on characteristics of FTa fibers, and in some cases a small percentage of ST fibers become FT fibers. w The number of capillaries supplying each muscle fiber increases with training. w Myoglobin (which stores oxygen) content increases in muscle by about 75% to 80% with aerobic training. (continued)

Key Points Adaptations to Aerobic Training w Aerobic training increases the number and size of mitochondria and the activities of oxidative enzymes. w Endurance-trained muscle stores more glycogen and triglyceride than untrained muscle. w Increased fat availability and capacity to oxidize fat lead to increased use of fat as an energy source, sparing glycogen.

Adaptations to Anaerobic Training w Increased muscular strength w Slightly increased ATP-PCr and glycoytic enzymes; changes in muscle enzyme activity depend on type of training. w Improved mechanical efficiency w Increased muscle oxidative capacity (for sprints longer than 30 s) w Increased muscle buffering capacity

PERFORMANCE IN A 60 -S SPRINT BEFORE AND AFTER ANAEROBIC TRAINING

CHANGES IN LACTATE THRESHOLD WITH TRAINING

TRAINING AND BLOOD LACTATE CONCENTRATION

Muscle Buffering Capacity w Anaerobic training improves muscle buffering capacity, but aerobic training does little to increase the muscles' capacity to tolerate sprint-type activities. w Improved muscle buffering capacity allows sprint-trained athletes to generate energy for longer periods before fatigue limits the contractile process.

Selected Muscle Enzyme Activities (mmol. g-1. min-1) for Untrained, Anaerobically Trained, and Aerobically Trained Men Aerobic enzymes Oxidative system Succinate dehydrogenase Malate dehydrogenase Carnitine palmityl transferase Anaerobic enzymes ATP-PCr system Creatine kinase Myokinase Glycolytic system Phosphorylase Phosphofructokinase Lactate dehydrogenase a Untrained Anaerobically trained 8. 1 45. 5 1. 5 8. 0 46. 0 1. 5 609. 0 309. 0 702. 0 a 350. 0 a 589. 0 297. 0 5. 3 19. 9 766. 0 5. 8 29. 2 a 811. 0 3. 7 a 18. 9 621. 0 Denotes a significant difference from the untrained value. Aerobically trained 20. 8 a 65. 5 a 2. 3 a

Key Points Adaptations to Anaerobic Training w Anaerobic training improves anaerobic performance mostly as a result of strength gains. w Anaerobic training improves efficiency of movement and thus reduces the energy expended for that movement. w Bouts of anaerobic training lasting beyond 30 s rely on oxidation for energy; muscle aerobic capacity can be improved with this type of training. w Anaerobic training increases muscle buffering capacity, thus delaying fatigue.