Bioenergética: Liberação de Energia no Organismo Humano, Notas de estudo de Cultura

Baixe Bioenergética: Liberação de Energia no Organismo Humano e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity! 1 1 Bioenergética Bioenergética do Exercício Prof. Tony Meireles Coordenador do Curso de EF – UNIPAC - Barbacena Sócio Gerente Pro Health & Performance Doutorando PPGEF - UGF 2 Bioenergética 2 Questões a Esclarecer? Qual a estrutura do curso? Quais os conhecimentos fundamentais ao entendimento dos processos energéticos do organismo humano? Bioenergética - Quais as vias metabólicas e como elas se interagem na liberação de energia para as atividades físicas? Metabolismo - Quais as alterações metabólicas proporcionadas pelo aumento da demanda energética? Quais os pressupostos conceituais relacionados ao entendimento do emagrecimento? Como prescrever exercícios para o desenvolvimento da potência aeróbia com base nos cálculos metabólicos? 3 Bioenergética Interconversões Energéticas 4 Bioenergética Princípio da Lavoisier – Conservação de Energia “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma” Antonie Lavoisier (1743-1794) 5 Bioenergética Vias de Liberação de Energia e Substratos Via não-aeróbia ATP-PC Lática Via Aeróbia Carboidratos Gorduas Proteínas Energia para as Atividades Orgânicas 6 Bioenergética Vias de Liberação de Energia e Substratos Via não-aeróbia ATP-PC Lática Via Aeróbia Carboidratos Gorduas Proteínas Energia para as Atividades Orgânicas 2 7 Bioenergética McArdle, Katch & Katch, 1996 Sistema Anaeróbio - ATP Mitocôndria ATP ADP + Pi +Mioatepase Sarcoplasma 8 Bioenergética McArdle, Katch & Katch, 1996 Sistema Anaeróbio - ATP-PC Mitocôndria ATP ADP + Pi + PC Creatinaquinase Creatina + Pi + Sarcoplasma 9 Bioenergética Sistema Anaeróbio - ADP-ADP Mitocôndria ATP ADP + Pi + ADP + ADP Mioquinase AMP + Brooks, Fahey & White, 1996 Sarcoplasma 10 Bioenergética Sistema Anaeróbio – Dinâmica da Relação ATP-CP Wilmore & Costill, 1994 Relação entre o ATP e a PC durante um exercício de velocidade até a exaustão 11 Bioenergética Vias de Liberação de Energia e Substratos Via não-aeróbia ATP-PC Lática Via Aeróbia Carboidratos Gorduas Proteínas Energia para as Atividades Orgânicas 12 Bioenergética McArdle, Katch & Katch, 1996 Sistema Anaeróbio - Lático Mitocôndria ATP ADP + Pi + Glicose Lactato PiruvatoLDH PFK NADH+H+ Sarcoplasma 5 25 Bioenergética Fox, Bowers & Foss, 1989 Tempo de Recuperação dos Sistemas Energéticos Mímimo Máximo ATP + CP --- 2 min 5 min Exercício Contínuo 10 h 46 h Exercício Intervalado 5 h 24 h Ressíntese do Glicogênio Hepático --- --- 12 - 24 h Recuperação Ativa 30 min 1 h Recuperação Passiva 1h 2 h Restauração das Reservas de Oxigênio --- 10 - 15 s 1 min Remoção do Ácido Lático TempoSistema Observação Rssíntese do Glicogênio Muscular 26 Bioenergética Controle das Reações 27 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Controle das Reações - Sistema ATP-CP Enzima Creatinaquinase ADP ↑ ATP ↑ -+ 28 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Controle das Reações - Glicólise Enzima PFK - Fosfofrutoquinase ADP + Pi ↑ pH ↓ -+ 29 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Controle das Reações - Ciclo de Krebs Enzima Isocitrato Desidrogenase ADP + Pi ↑ Ca++ ↑ ATP ↑ -+ 30 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Controle das Reações - STE Enzima Citocromo Oxidase ADP + Pi ↑ ATP ↑ -+ 6 31 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Controle das Reações - Visão Geral Via Metabólica Enzima Alostérica Estimuladores Inibidores ATP - CP Creatina Quinase ADP ATP Glicolítica Fosfofrutoquinase AMP, ADP, Pi, pH (alto) ATP, CP, Citrato, pH (baixo) Ciclo de Krebs Isocitrato Desidrogenase ADP, Ca++, NAD ATP, NADH STE Citocromo Oxidase ADP, Pi ATP 32 Bioenergética Formação e Destino do Lactato 33 Bioenergética STE em outra visão 34 Bioenergética Powers & Howley, 1997 Formação do Lactato Glicólise NADH + H+ Transporte de Hidrogênio H+ Sarcoplasma Membrana Mitocondreal Mitocôndria Ácido Pirúvico Ácido Lático LDH 35 Bioenergética McArdle, Katch & Katch, 1996 Glicólise – Destino do Piruvato e H+ Glicose Piruvato Lactato Mitocôndria NAD NADH+H+ Sarcoplasma H H H 36 Bioenergética Músculo Sangue Fígado Ciclo de Cori - Figado Powers & Howley, 1997 Glicogênio Glicose 6 Fosfato Piruvato Lactato Glicogênio Glicose 6 Fosfato Piruvato Lactato Glicose RepousoExercício 7 37 Bioenergética Santos TM, Dados não publicados Integração entre os Sistemas Sarcoplasma ATP ADP + Pi + PC Creatina + Pi + Glicose Piruvato Lactato Mitocôndria NAD NADH+H+ Acetil-Co-A Krebs H+ STE CO2 H2O O2 38 Bioenergética Disponibilização de Substrato Energético Glicídeos e Lipídeos 39 Bioenergética Fontes de Carboidratos para o Metabolismo Ciclo de Cori Alimentação Ciclo da Alanina Glicose Glicogênio Hepático 40 Bioenergética Controle da Glicemia 41 Bioenergética Síntese de Glicogênio McArdle, Katch & Katch, 1996 42 Bioenergética Síntese de Glicogênio – Etapa 4 McArdle, Katch & Katch, 1996 10 55 Bioenergética Efeito da dieta sobre a disponibilidade plasmática de nutrientes Bender, 1993 (in McArdle, Katch & Katch, 1996) 56 Bioenergética Utilização de Substância Energéticas por Diferentes Órgãos 57 Bioenergética Comparação da Capacidade dos Substratos 58 Bioenergética Efeito da alimentação e atividade física (50%) sobre AGL e Glicerol Pós Absortivo Jejum Zinker et al., J Appl Physiol, 69: 1849-1855, 1990 59 Bioenergética Considerações Preliminares sobre o Metabolismo das Proteínas Diferencia-se dos demais substratos pela existência de uma base nitrogenada (NH3+) Capacidade de infinitas ligações Tradicionalmente desprezada na análise das vias metabólicas BCAA e atividades de longa (leucina, isoleucina e valina) Potencial gliconeogênico Potencializa o metabolismo das gorduras 60 Bioenergética Classificação A m in o A cid M etab o lism T ab le 18 .1 . E ssen tia l Nonessen tia l A rg in ine a A lan ine H istid in e A sparta te Iso leucine A sparagine L eucine C yste in e L ysine G lu tam ate M eth ion ine b G lu tam ine P henyla lan ine c G lycine T hreon ine P ro line T ryp toph an S erin e V aline T yro sine i i i h i d b li i b h i 11 61 Bioenergética Resumo das Vias de Metabolização dos Aminoácidos 62 Bioenergética Sítios de Estoque no Organismo Carboidrato e Gordura NH3 Uréia Suor e Excreção Urinária Proteínas Corporais Excreção pelo cabelo, pele, unha etc. Derivados dos Aminoácidos - nucleotídeos - hormônios - creatina Excreção Urinária Proteína e Aminoácidos da Alimentação Reservas Orgânicas 63 Bioenergética Preparação dos Aminoácidos Via principal preparatória Remoção do N e formação do Glutamato Desaminação Oxidativa Ocorre na matriz mitocondrial do fígado Ex.: Glutamato – Alfa-cetoglutarato (Krebs) Transaminação Envolve a transferência do N Agem especialmente com o AA Glutamina 64 Bioenergética Deaminação e Transaminação Vários AA GlutamatoN Amônia (NH4+)Glutamato Desidrogenase NAD+ NADH Transaminases Transaminação Desaminação Piruvato + Glutamato Alanina + Alfa-Cetoglutarato Oxalacetato + Glutamato Aspartato + Alfa-Cetoglutarato 65 Bioenergética Transporte de Nitrogênio Entre os Órgãos Ciclo Alanina-Glicose Eliminação da Amônia 66 Bioenergética Entrada dos Aminoácidos no Ciclo de Krebs 12 67 Bioenergética Visão esquemática do metabolismo dos AA 68 Bioenergética Fontes de Amônia no Organismo 69 Bioenergética Ciclo da Uréia - Fígado cytosol mitochondrial matrix carbamoyl phosphate Pi ornithine citrulline ornithine citrulline urea aspartate arginine argininosuccinate fumarate 70 Bioenergética Ciclo da Uréia 71 Bioenergética Ciclo da Uréia x Ciclo de Krebs 72 Bioenergética Gliconeogênese - Ciclo da Alanina Glicose McArdle, Katch & Katch, 1996