Sistemas Energéticos - Diferentes tipos de obtenção de energia

Sistemas Energéticos - Diferentes tipos de obtenção de energia

O principal objetivo de um Educador Físico ao treinar um determinado indivíduo é desenvolver a capacidade com que esse indivíduo ressintetize ATP por uma ou mais vias dos sistemas energéticos, tornando-as mais eficientes por meio dos estímulos e estratégias de treinamento. 


Sistemas Energéticos

Diferentes tipos de obtenção de energia


Através desta definição é possível compreender que por trás de cada movimento humano, um mecanismo fisiológico é acionado e que para a obtenção de resultados efetivos compreendê-los torna-se fundamental.

E por falar em Fisiologia, muita coisa está envolvida quando se pratica exercícios, porém falar de tudo de uma vez torna-se impossível visto a grandiosidade e complexidade de informações e mecanismos, por isso, essa matéria visará enfatizar um excelente entendimento sobre os sistemas para a obtenção de energia.

Dando início a minha abordagem, para a facilitação da compreensão e simplificação das coisas, primeiramente irei explicar de uma forma comparativa. Vou usar um exemplo bem dinâmico. 

Sistemas Energéticos

Poderíamos comparar o corpo humano a uma máquina, tal como um carro. Para que o carro funcione é necessário que o abasteça com gasolina a qual deverá ser queimada e transformada em energia mecânica. 

O motorista controla, regula e conduz todos os movimentos. Mas a grande vantagem do nosso carro (nosso corpo) é que ele se utilizará de diferentes tipos de combustível, de acordo com sua disponibilidade e necessidade a qualquer tempo. Da mesma forma, os diferentes sistemas energéticos de obtenção de energia podem ser melhorados através do treinamento.


O corpo humano é uma máquina fantástica. A energia é manipulada em forma de moléculas de ATP (Adenosina Trifosfato), na qual a energia é armazenada na forma de cadeias, com grupos de Fosfato inorgânico (Pi) que podem ser liberados se o sistema puder mobilizar a ferramenta necessária, a enzima ATPase.

Em termos gerais, falaremos sobre sistemas aeróbios quando nos referirmos àqueles que precisam de oxigênio (dado ao fato de realizarem a combustão completa para CO2 e H2O), e sistemas anaeróbios para nos referirmos àqueles que produzem energia (ATP) na ausência de oxigênio.

É importante ter em mente que mesmo quando estamos falando sobre atividades que são essencialmente aeróbias ou anaeróbias, isto não significa que o resto dos sistemas não esteja trabalhando, e que possamos nos esquecer deles. 

Todos os sistemas agem simultaneamente e de uma maneira sobreposta, mas com relação a um determinado esforço, eles podem ser mais ou menos relevantes, tendo mais ou menos importância dependendo da duração e da intensidade do estímulo. 

Sistemas Energéticos

Por exemplo, no início qualquer exercício é fundamentalmente anaeróbio ainda que mais tarde possa ser definido como aeróbio quando considerado em conjunto. Isto é devido ao fato de que há um atraso em “iniciar” os sistemas encarregados do transporte de O2 aos músculos. 

O mesmo ocorre ao final de um evento onde poderemos sempre precisar contar com reservas anaeróbias para sermos capazes de sustentar aquela última mudança de passo que freqüentemente é a diferença entre ser o vencedor e estar entre os primeiros a cruzar a linha de chegada. 

Isto é particularmente verdadeiro naquelas chegadas “apertadas” que a cada dia, parecem todas ser mais comuns, mesmo em eventos atléticos especializados que são tão classicamente “puramente” aeróbicos como poderia ser o caso, por exemplo, da maratona.

1) SISTEMA ATP-CP ou ANAERÓBIO ALÁTICO

Sistemas Energéticos - Sistema ATP-CP ou Anaeróbio Alático
Assim, em esforços de pouca intensidade de explosão, e como anteriormente comentado, no início de qualquer exercício, fosfatos altamente energéticos são fundamentalmente utilizados. É a fosfocreatina, que renova o ATP de tal forma que a sua concentração permaneça virtualmente inalterada.

Enquanto esta é a mais rápida e a mais potente fonte de energia, ela é muito limitada. Sua importância relativa é alta à medida que considerarmos esforços curtos (e ao mesmo tempo mais intensos), mas seu valor absoluto é sempre o mesmo por causa do seu anteriormente citado limite nas quantias de FC (Fosfocreatina) do músculo.

Este sistema é classicamente conhecido como sistema anaeróbio alático, dado ao fato de que o oxigênio não é essencial e de que ele não provoca o acúmulo de ácido lático que, como veremos mais adiante, ocorre nos seguintes sistemas de glicólise anaeróbia. Assim, à medida que subimos na escala em tempos de duração do esforço, então os outros sistemas tornam-se crescentemente mais importantes.

Vou dar um exemplo clássico para um melhor entendimento.

Exemplo: as reservas de ATP-CP nos músculos ativos serão esgotadas provavelmente após apenas 10 segundos de exercício extenuante, como ao dar um pique de 100 metros.

Para não deixar nenhuma dúvida sobre esse sistema:

1) não depende de uma longa série de reações químicas; 

2) não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos que estão
realizando o trabalho; 

3) tanto o ATP quanto CP estão armazenados diretamente dentro dos mecanismos contráteis dos músculos.

2) SISTEMA GLICÓLISE ANAERÓBIO ou ANAERÓBIO LÁTICO

Sistemas Energéticos - Sistema Glicolítico ou Anaeróbio Lático

Assim então, o que se segue é a utilização “anaeróbia” da glicose. Este é o modo mais rápido de se obter energia, depois do fosfato de elevada energia. 

Não é muito “econômico” do ponto de vista do consumo de “combustível”, já que, somente duas moléculas de ATP são produzidas para cada molécula de glicose. Contudo, isto se dá muito rapidamente e sem consumo de oxigênio, embora isso tenha também uma capacidade limitada

Em primeiro lugar há uma limitação “teórica”, a qual depende da exaustão da glicose. Entretanto, se nos concentrarmos nos números, isso nunca se torna um problema. Isso se dá em função da limitação prática derivada do efeito “tóxico” dos produtos desta reação, que é, o acúmulo de ácido lático (o que na verdade estamos lidando é com um problema de decréscimo de pH).

Se continuarmos a aumentar a escala tempo, ficamos obrigados a reduzir a escala intensidade. Em relação a uma corrida, isto poderia significar a redução da velocidade para permanecer dentro destes limites da tabela.

Para não deixar nenhuma dúvida sobre esse sistema:

1) a glicólise anaeróbia envolve a desintegração incompleta de uma das substâncias
alimentares, o carboidrato, em ácido lático;

2) pode ser utilizado dessa forma ou armazenado no fígado e nos músculos, como glicogênio;

3) a partir de 1 molécula ou 180g de glicogênio, apenas 3 moléculas de ATP podem ser ressintetizadas;

4) o acúmulo mais rápido e os níveis mais altos de ácido lático são alcançados durante um exercício que pode ser sustentado por 60 a 180 segundos.




3) SISTEMA AERÓBIO ou OXIDATIVO

Sistemas Energéticos - Sistema Aeróbio ou Oxidativo

Como citado no sistema anterior, a intensidade do exercício vai entrar em declínio e então, entramos nos níveis de consumo de energia que não podem ser satisfeitos pelos sistemas anaeróbicos

Felizmente, como Astrand diria, vivemos em um universo de oxigênio, e isto nos permite “queimar” os elementos em sua totalidade (até que eles estejam convertidos em CO2 e água). 

Este sistema tem um inconveniente, que é o oxigênio ter de ser transportado do “ar” para a mitocôndria do músculo, que é a “fábrica” na qual a combustão ocorre. Com a disponibilidade de oxigênio podemos oxidar carboidratos (glicose).

Conforme pode-se observar, este sistema é muito mais econômico que o sistema de combustão anaeróbio (18 vezes mais, ou em termos percentuais 1800%). Pode-se contar também com a possibilidade de se oxidar gorduras (a chamada ß-oxidação) e embora este produza menos, também pode obter energia a partir dos aminoácidos, dos quais são constituídas as proteínas. Ambas as partes do sistema de oxigênio possuem o Ciclo de Krebs como sua via final de oxidação.
* farei uma matéria explicando tudo sobre o Ciclo de Krebs, onde creio que muitos alunos do Curso de Educação Física sofreram para aprender ou ainda não sabem
Do ponto de vista do O2, ele é o meio mais “barato” de se obter energia a partir dos carboidratos (de 6 a 6,5 moléculas de ATP para cada O2 ao contrário das gorduras neutras que permitem 5,6 moléculas). 

Todavia, as diferenças não são tão significativas e as reservas de gorduras como estoques de energia são maiores. Na verdade, o que ocorre é uma mistura dos dois processos de oxidação, com o objetivo de retardar, tanto quanto possível, o esgotamento do glicogênio.

Particularidades do Sistema Aeróbio:

O papel da proteína no sistema aeróbio é apenas secundário durante o repouso e na maioria das condições de exercício, quase não desempenha qualquer papel. 

Na inanição, nas condições com privação de carboidratos e nas façanhas de resistência incomum (corrida de 6 dias), o catabolismo das proteínas pode ser significativo.

Esse sistema é particularmente adequado para a produção de ATP durante o exercício prolongado tipo resistência (endurance). Nesses tipos de exercícios, o principal fornecedor de ATP é o sistema aeróbio. 

Os sistemas do ácido lático e do ATP-CP também contribuem, porém apenas no início do exercício, antes de o consumo de O2 alcançar um novo nível de estado estável (steady-state), durante esse período contrai-se um déficit de O2 . 
Sistemas Energéticos

Depois que o consumo de O2 alcança esse novo nível de estado estável (em cerca de 2 ou 3 minutos), torna-se suficiente para fornecer toda a energia ATP exigida pelo exercício. Por essa razão, o ácido lático sanguíneo não alcança níveis muito altos durante o exercício que duram por mais de uma hora. 

A glicólise anaeróbia cessa uma vez alcançando o consumo de O2 de estado estável e a pequena quantidade de ácido lático acumulada previamente se mantém constante até o término do exercício.

Imediatamente após um exercício exaustivo, o consumo de oxigênio diminui rapidamente. Esse momento é denominado de fase de recuperação rápida do oxigênio. Após esse momento, ocorre a fase de recuperação lenta do oxigênio.

CONCLUSÃO

Concluindo essa matéria, farei uma correlação entre os sistemas citados:

  • a duração do exercício é inversamente proporcional à sua intensidade;
  • em repouso, o organismo só necessita produzir energia para atender às exigências do metabolismo basal;
  • ao se iniciar um exercício físico, aumenta-se o consumo energético e podem ocorrer 3 situações: 

1) esforço é extenuante (100% VO2 máx)
- a demanda energética só poderá ser atendida pelo sistema anaeróbio alático;
- quando as reservas de CP se esgotarem, a atividade não poderá mais ser realizada.

2) esforço é intenso (entre 85% e 100% VO2 máx)
- a quantidade de energia necessária à execução do exercício poderá ser fornecida pelo sistema anaeróbio lático;
- este ressintetiza o ATP indispensável ao esforço;
- a intoxicação do meio pelo ácido lático impedirá a continuação da atividade

3) esforço é moderado (< 85% VO2 máx)
- apesar da demanda extra inicial de energia ser atendida pelo sistema anaeróbio, o aumento do aporte de oxigênio às células musculares, após algum tempo permite que o sistema aeróbio ressintetize o ATP necessário.

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