Metabolismo

Equilíbrio Energético

Efeito Térmico dos Alimentos

Responsável por 8 a 15% do gasto energético diário

Gasto imediato: digestão, absorção e assimilação de macronutrientes

Gasto tardio: aumento da ANS que aumenta a concentração de insulina

Taxa de Metabolismo Basal

Responsável por 50 - 60% do gasto energético diário

Influenciada pelo gênero, idade e massa livre de gorduras

Em repouso gasto é de 3,5 ml/min

Gasto energético com atividade física

Atividades cotidianas

Exercícios Físicos

Gasto energético depende de:

TIPO, INTENSIDADE e DURAÇÃO

Consumo de 1L de O2 = 4,09 a 5,05 kcal de energia

Transferência de energia

• Os alimentos são catabolizados para produzir energia utilizável pelas células.

• A energia dos carboidratos, gorduras e proteínas é liberada por etapas em pequenas quantidades

• A energia é transferida dos alimentos para o ATP por fosforilação.

Transferência de energia

• Em repouso o organismo usa principalmente lípidios e carboidratos

• As proteínas são relativamente pouco utilizadas

• O ↑ da intensidade de esforço provoca ↑da utilização % de glicose em detrimento dos lípidios.

ATP (adenosina trifosfato)

• Um composto de alta energia que permite armazenar e conservar energia

• “Aprisiona” dentro de suas ligações de fosfato uma grande parte da energia da molécula original do alimento.

ATP

• A gordura e glicogênio representam as principais fontes de energia para manter a ressíntese de ATP.

Sistemas de fornecimento de energia

•ATP - CP

•GLICOLÍTICO

•AERÓBIO

Fosfocreatina

• Alguma energia para ressíntese de ATP vem da cisão anaeróbica de um fosfato proveniente da fosfocreatina

ATP ADP + Pi + ENERGIA

PCr Cr + ATP

Sistema anaeróbio alático

EXERCÍCIOS ANAERÓBIOS

ALÁCTICOS

ALTA INTENSIDADE

CURTA DURAÇÃO

CREATINA FOSFATO

CREATINA + P + ENERGIA CK

ADP + P + ENERGIA CONTRAÇÕES MUSCULARES

ATPases

• Os depósitos de fosfagênio provavelmente se esgotarão após cerca de 10 segundos de um exercício de intensidade máxima.

• Este sistema representa a fonte de ATP mais rapidamente disponível para ser usada pelo músculo.

Sistema anaeróbio alático

Sistema anaeróbio alático

•Fornece 1 ATP

•Não consome ATP para ser ativado

•Não utiliza oxigênio

•Não produz ácido lático

•Substrato: creatina-fosfato (CP)

•Produtos: ATP, creatina

•Principal enzima: creatina quinase (CK)

Carboidratos (CHO)

• Proporcionam único substrato cuja energia armazenada gera ATP anaerobicamente.

• Importante no exercício máximo que requer energia rápida acima dos níveis proporcionados pelo metabolismo aeróbico.

• No exercício aeróbico leve a moderado, proporcionam 1/3 das demandas energéticas;

Carboidratos

• O fracionamento aeróbico dos CHOs ocorre mais rapidamente que o fracionamento dos ácidos graxos.

• A depleção das reservas de glicogênio reduz consideravelmente a produção de potência durante o exercício.

• O SNC necessita de um fluxo ininterrupto de CHO para funcionar adequadamente.

Glícidos x Lípidos

Metabolismo glicolítico

GLICOGÊNIO GLICOSE

PIRUVATO

LACTATO

Glicólise

• As reações anaeróbias da glicólise liberam apenas 5% da energia existente dentro da molécula original de glicose. A extração de energia restante prossegue quando o piruvato é transformado em Acetil- CoA.

• O acetil- CoA entra no Ciclo do ácido cítrico (ou ciclo de Krebs) que é o segundo estágio de fracionamento dos CHO.

• Paralelamente ao Ciclo de Krebs, ocorre a Cadeia de Transporte de elétrons, que também libera ATP.

Metabolismo anaeróbio láctico

EXERCÍCIOS

INTENSIDADE MODERADA

LONGA DURAÇÃO

Metabolismo anaeróbio láctico

•Glicólise anaeróbia

•Carboidratos são armazenados nos músculos e no fígado

•A glicose começa a ser degradada principalmente com a atividade da enzima fosfofrutoquinase (PFK)

Metabolismo anaeróbio lático

•Fornece 4 ATPs

•Consome ATP para ser ativado

•Não utiliza oxigênio

•Produz ácido lático

•Substrato: glicose

•Produtos: ATP, ácido lático, NADH+H+, FADH2

Sistemas de fornecimento de energia

•ATP-CP

•GLICOLÍTICO

•AERÓBIO

Glicólise

Glicólise aeróbia

Glicólise

• Fase Anaeróbia (glicose até piruvato) 2 ATPs

• Substrato (Ciclo de Krebs) 2 ATPs

• Cadeia Respiratória (8 NADH) 24 ATPs

• Cadeia Respiratória (2 FADH2) 4 ATPs

• Lançadeira de elétrons(2 NADH) 6 ATPs

• Total 38 ATPs

Metabolismo lipídico

Sistemas de fornecimento de energia

•ATP-CP

•GLICOLÍTICO

•AERÓBIO

Lipídios

• 1. Triacilgliceróis armazenados na fibra muscular perto da mitocôndria

• 2. Triacilgliceróis circulantes nos complexos lipoproteicos que acabam sendo hidrolisados na superfície capilar de determinados tecidos

• 3. Ácidos Graxos livres circulantes mobilizados a partir dos triacilgliceróis no tecido adiposo

Lipólise

Triacilgliceról + 3H2O → Glicerol + 3 Ácidos Graxos

Lipase Sensível aos Hormônios

Acidos Graxos

1. Fracionamento do TAG para AGL

2. Transporte AGL no sangue

3. Entrada AGL nos músculos

4. Entrada AGL nas mitocôndrias musculares

5. Fracionamento do AG para Acetil-CoA por β-oxidação e produção de NADH e FADH2

6. Oxidação acoplada no ciclo do ácido cítrico e na cadeia de transporte de elétrons

Triacilgliceróis

• Os circulantes carreados nos complexos lipoproteicos também proporcionam uma fonte de energia.

• A lipoproteína lipase (LPL):

catalisa a hidrólise desses triacilcliceróis .

facilita a captação celular dos AGL para o metabolismo energético ou para ressíntese dos triacilgliceróis armazenados dentro dos tecidos musculares e adiposos.

Gliceról

• O fracionamento completo de uma única molécula de glicerol sintetiza 19 moléculas de ATP.

• O glicerol proporciona também esqueletos de carbono para a síntese de glicose.

• O papel gliconeogênico do glicerol torna-se importante quando as reservas de glicogênio são depletadas por causa da restrição dietética dos carboidratos , do exercício prolongado ou do treinamento intensivo.

Lipídios

Via aeróbia

•Pode fornecer de 36 a mais de 400 ATPs

•Consome ATP para ser ativado

•Utiliza oxigênio

•Não produz ácido lático

•Substratos: glicose, ácidos graxos, aminoácidos

•Produtos: ATP, NADH+H+, FADH2, H2O

•Principal enzima: citrato sintase

Adipócito

GLICEROL

AG AG

AG

Lipase Hormônio Sensível

Função de quebrar molécula de Triacilglicerol

Lipase Lipo Proteica Função de sintetizar

a molécula de triacilglicerol

Beta Oxidação

• Processo catabólico de ácidos graxos que consiste na sua oxidação mitocondrial.

• Eles sofrem remoção, por oxidação, de sucessivas unidades de dois átomos de carbono na forma de acetil-CoA.

Beta Oxidação

• A ß oxidação 4 reações sequenciais:

• Oxidação, na qual o acil-CoA é oxidado a enoil-CoA, com redução de FAD a FADH2

• Hidratação, na qual uma dupla ligação é hidratada e ocorre a formação de 3-hidroxiacil-CoA

Beta Oxidação

• Oxidação de um grupo hidroxila a carbonila, tendo como resultado uma beta-cetoacil-CoA e NADH

• Cisão, em que o ß-cetoacil-CoA reage com uma molécula de CoA formando um acetil-CoA e um acil-CoA que continua no ciclo até ser convertido a acetil-CoA

Beta Oxidação

Transporte de elétrons

•O transporte de elétrons em uma compilação de moléculas fixadas na membrana interna da mitocôndria de células até um aceptor final de elétrons, em várias etapas liberadoras de energia para síntese de ATP

Fosforilação oxidativa

• O processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, utilizando para isso a energia libertada nas reações de oxidação-redução.

Degradação de proteínas

Proteínas

• Podem ser convertidas em glicose via neoglicogenese e

• utilizadas para produzir energia

• - Podem ser transformadas em ácidos graxos via lipogênese

• - Precisam ser primeiro decompostas em aminoácidos

Proteínas como fonte de energia

ISOLEUCINA

VALINA AMINOÁCIDOS (AA)

GLUTAMATO

ASPARTATO

Desaminação

Nitrogênio

Fígado ou músculo

Proteínas

• Utiliza os coprodutos do esqueleto de carbono dos aminoácidos doadores para a formação de ATP.

• Alguns aminoácidos são glicogênicos quando desaminados produzem piruvato, oxaloacetato ou malato – todos intermediários para síntese de glicose através da gliconeogênese.

Proteínas

•Alguns AA (glicina) são cetogênicos quando desaminados, produzem os intermediários do acetil-coA

• São sintetizados para triacilglicerol ou são catabolizados para a obtenção de energia no ciclo do ácido cítrico.

Conversão proteínas em gorduras

• Após a digestão da proteína, os AA absorvidos (intestino delgado) são transportados na circulação para o fígado.

• Os esqueletos de carbono provenientes desses AA são transformados em piruvato após a desaminação.

• Essa molécula penetra na mitocôndria para ser transformada em acetil-coA seja através do catabolismo no ciclo do ácido cítrico, seja através da síntese dos ácidos graxos.

Metabolismo energético – e exercício físico

Exercícios

Vias do metabolismo

Energia imediata ATP-CP

Energia a curto prazo

Lactato

• Em sedentários o lactato sanguíneo começa a acumular-se e sobe de maneira exponencial para aproximadamente 50-55% da capacidade máxima para metabolismo aeróbio

Lactato

Metabolismo aeróbio

Intensidade dos exercícios

• Custo benefício para obeso

• Metabolismo energético

• Lesões

• Assiduidade

EPOC

• Consumo Excessivo de Oxigênio após o exercício:

• Ressíntese de CP nos músculos

• Reposição de estoques de O2 no sangue e nos músculos

• Temperatura aumentada

• Reposição de nutrientes

EPOC