Metabolismo
Metabolismo é uma soma de eventos que são realizados no corpo humano para criar energia e outras substâncias necessárias para as suas actividades. No nosso organismo existem processos catabólicos e anabólicos.
Catabolismo é um processo durante o qual a matéria orgânica é decomposta e a energia é simultaneamente libertada. Caracteriza-se pela falta de reservas de glicogénio e mobilização de fontes de energia não sacaríferas – gorduras e proteínas. O catabolismo ocorre durante o aumento da atividade de movimento e é necessário para sustentar funções vitais.
O anabolismo, por outro lado, é um processo que consome energia durante o qual as substâncias são criadas. O fornecimento do substrato excede a necessidade imediata. O organismo cria reservas de energia, os tecidos são criados e renovados. Os processos anabólicos são prevalentes em situações de redução da actividade física.
Os nutrientes básicos (hidratos de carbono, lípidos, proteínas) estão presentes nos alimentos que ingerimos. Estes são transformados e absorvidos através do sistema digestivo. Os carboidratos dividem-se em carboidratos individuais (monossacarídeos) onde a glicose está entre os mais importantes. Os lípidos decompõem-se em ácidos gordos livres e glicerol. As proteínas decompõem-se em aminoácidos. Estes agentes simples podem então envolver-se em processos mais complicados.
Os carboidratos são utilizados tanto em actividades anaeróbias como aeróbias. O ATP ressintetiza a partir do glicogênio (glicogênio muscular, glicogênio hepático) que se transforma em glicose. O suprimento de glicogênio no corpo humano é restrito. Os lípidos são utilizados em atividades de movimento de baixa intensidade baseadas na resistência. Enquanto o uso de proteínas na ressíntese de ATP é muito limitado, os ácidos gordos livres são utilizados em grande medida. A energia é derivada do trifosfato de adenosina (ATP) presente nos músculos. Os músculos tendem a conter apenas quantidades limitadas de ATP. Quando esgotado, o ATP precisa de ser ressintetizado a partir de outras fontes, nomeadamente o fosfato de creatina (PC) e o glicogénio muscular. Outras fontes de glicogênio são armazenadas no fígado e o corpo humano também é capaz de ressintetizar o ATP a partir de lipídios, ou seja, ácidos graxos livres. Diferentes modos de cobertura energética são usados dependendo da intensidade e duração da carga de trabalho colocada no organismo.
Figure 6 Energy for muscles
O sistema ATP-CP
O ATP e o PC acima mencionados são as fontes de energia de contração muscular (Fig. 7, 8, 9). A produção de energia utilizada na contração muscular ocorre através da via anaeróbica (sem oxigênio).
Figure 7 ATP molécula
Figure 8 ATPase (ATP decomposição e produção de energia para contração muscular)
Figure 9 ATP ressíntese de ATP do CP
Glicólise anaeróbica
É um processo químico durante o qual o ATP é renovado a partir do glicogênio, i.e. glicose de forma anaeróbica (sem acesso a oxigénio). Nestes processos, o lactato, ou seja, o sal do ácido láctico é gerado nos músculos. Este sistema energético produz 2 moléculas de ATP. Glicólise – transformação da glicose em 2 moléculas do piruvato gerando o rendimento líquido das moléculas de ATP e 2 moléculas de NADH (decomposição anaeróbica da glicose em piruvato e lactato) – ver. Fig. 10.
Sistema oxidativo
Este é um processo químico durante o qual a ressíntese do ATP ocorre de forma aeróbica (com acesso ao oxigênio). Tanto o glicogênio ou glicose quanto os ácidos graxos livres atuam aqui como fontes de energia.
Aeróbica glicólise ocorre no citoplasma da célula onde 34 moléculas de ATP são geradas a partir do glicogênio, ou seja glicose com oxigênio presente (Fig. 10).
Figure 10 Glicólise anaeróbica e aeróbica
Ácidos graxos livres presentes nas mitocôndrias de fibras musculares transformadas em acetil CoA são utilizados na ressíntese de ATP. A acetil CoA entra no ciclo de Krebs e assim são geradas moléculas de ATP.
Sistemas energéticos individuais se envolvem de acordo com a intensidade de uma atividade de movimento realizada. Se o desempenho é conduzido ao nível máximo, há um envolvimento gradual de todos os sistemas (Fig. 11, 12).
Figure 11 Cobertura energética sob carga máxima de trabalho
Figure 12 Cobertura energética sob carga máxima de trabalho
Tipos de fibras musculares
Fibras musculares humanas têm qualidades distintas. Embora hoje em dia sejam conhecidos quase 30 tipos de fibras musculares presentes no corpo humano, tendemos a trabalhar apenas com os três tipos seguintes:
Fibra muscular vermelha baixa I (SO – slow oxidative fibres)
Fibra muscular vermelha lenta é tipificada por uma alta capacidade aeróbica e resistência à fadiga. Como a sua capacidade anaeróbica é lenta, não são capazes de mostrar uma grande força muscular. A contracção muscular tende a ser lenta – 110 ms/músculo. Uma unidade motora contém cerca de 10-180 fibras musculares.
Fibra muscular vermelha rápida IIa (FOG – fast oxidative glycolytic fibres)
A fibra muscular vermelha rápida partilha algumas das qualidades com uma fibra lenta ou uma fibra do tipo IIx. Esta fibra é tipificada pela sua capacidade aeróbica média e resistência à fadiga. Também mostra uma alta capacidade anaeróbica e é capaz de exibir uma grande força muscular. A velocidade de contracção é de 50 ms/músculo. Uma unidade motora contém cerca de 300-800 fibras.
Fibra branca rápida IIx (FG – fast glycolytic fibre)
Fibra branca rápida é caracterizada pela baixa capacidade aeróbica e tendência à fadiga rápida. Por outro lado, tem a maior capacidade anaeróbica e é capaz de exibir uma força muscular considerável. A velocidade de contração é de 50 ms/músculo. Uma unidade motora contém cerca de 300-800 fibras.
O volume deste tipo de fibras musculares é dado geneticamente (até 90 %) (Jančík et al., 2007) e varia de pessoa para pessoa. Na população média, a proporção de fibras lentas e rápidas é de 1:1. A Figura seguinte (Fig. 13) mostra a proporção de fibras lentas para rápidas em atletas envolvidos em diferentes disciplinas.
Figure 13 Razão de fibras rápidas (tipo FG e FOG) para fibras lentas (tipo SO) em atletas de diferentes tipos
Na contração muscular os tipos individuais de fibras musculares são ativados de acordo com a intensidade do movimento muscular. Durante o exercício de baixa intensidade as fibras lentas são principalmente recrutadas. No entanto, com o aumento da intensidade do exercício, as fibras rápidas são activadas. É importante notar aqui que a proporção de fibras difere nos diferentes músculos do corpo humano. Por exemplo, os músculos posturais tendem a conter mais fibras lentas.