princípios básicos de fisiologia do exercício prof. dr. eduardo kokubun depto. ed. física...
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Princípios básicos Princípios básicos de Fisiologia do de Fisiologia do ExercícioExercício
Prof. Dr. Eduardo KokubunProf. Dr. Eduardo Kokubun
Depto. Ed. FísicaDepto. Ed. Física
UNESP-Rio ClaroUNESP-Rio Claro
Tipos de sobrecargaTipos de sobrecarga
RegularRegular– RetangularRetangular– EscadaEscada– RampaRampa– ImpulsoImpulso– MistoMisto
IrregularIrregular
0
2
4
6
8
10
12
0 100 200 300
020
4060
80100120
140160
180200
VO2LactatofcVE
I: Domínio ModeradoI: Domínio Moderado II: Domínio IntensoII: Domínio Intenso III: Domínio SeveroIII: Domínio Severo
I II III
Incremental: carga e BorgIncremental: carga e Borg
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00
tempo
Car
ga
(w)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Bo
rg
Carga (w)
Borg
Incremental: FC e VEIncremental: FC e VE
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00
tempo
FC
(b
pm
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
VE
(l/
min
)
HR
VE STPD
Incremental: VO2 e VCO2Incremental: VO2 e VCO2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00
VO2
VCO2
Incremental: Equivalentes Incremental: Equivalentes RespiratóriosRespiratórios
15
17
19
21
23
25
27
29
0 50 100 150 200
tempo (s)
VO
2/V
E
VC
O2/
VE
VE/VO2
VE/VCO2
100
600
1100
1600
2100
2600
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Time (s)
VO
2 (m
l/m
in)
0
500
1000
1500
2000
2500
-200 -100 0 100 200 300 400 500
Time (s)
VO
2 (m
l/m
in)
AOD = 2210 ml
AOD = 2260 ml
Retangular: FCRetangular: FC
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Tempo
FC
(b
pm
)
Fer Moderado
Larissa Intenso
Dedão - Severo
Retangular: VERetangular: VE
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Tempo
VE
(l/m
in)
Fer Moderado
Larissa Intenso
Dedão - Severo
Retangular: VO2Retangular: VO2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Tempo
VO
2 (
l/m
in)
Fer Moderado
Larissa Intenso
Dedão - Severo
Retangular: VCO2Retangular: VCO2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Tempo
VC
O2 (
l/m
in)
Fer Moderado
Larissa Intenso
Dedão - Severo
Retangular: RTRRetangular: RTR
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Tempo
VC
O2 (
l/m
in) Fer Moderado
Larissa Intenso
Dedão - Severo
Contribuição aeróbia e Contribuição aeróbia e anaeróbiaanaeróbia
87,4%12,6%3,3126,2522,94total
3,757
3,756
3,735
3,634
3,293
3,162
100,0%
100,0%
99,5%
96,8%
87,7%
84,3%
43,5%
0,0%
0,0%
0,5%
3,2%
12,3%
15,7%
56,5%
0
0
0,02
0,12
0,46
0,59
2,12
3,75
3,75
3,75
3,75
3,75
3,75
3,751,631
0,40Repouso
(l/min)(min)
%Aer% AnaerDO2VO2SSVO2Tempo
total
3,757
3,756
3,735
3,634
3,293
3,162
1,631
0,40Repouso
(l/min)(min)
%Aer% AnaerDO2VO2SSVO2Tempo
0 2 4 6 8 10
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Moderado
Intenso
Severo
VO
2 (m
l/min
)
Tempo (min)
0 2 4 6 8 100
2
4
6
8
10
12
Severo Intenso Moderado
Lac
tato
(m
M)
Tempo (min)
O que controla a velocidade de O que controla a velocidade de uma reação ?uma reação ?
Ação de massasAção de massas Catálize enzimáticaCatálize enzimática
E
S P
Glicólise e oxidaçãoGlicólise e oxidação
ATP: via final comumATP: via final comum
ATP ADP
CPCr
AA
TT
PP
AA
DD
PP
GlicogênioGlicogênioGlicogênioGlicogênio
GlicóliseGlicóliseGlicóliseGlicólise
OxidaçãoOxidaçãoOxidaçãoOxidação
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
O2O2O2O2
CO2CO2CO2CO2
GlicoseGlicoseGlicoseGlicose
CPCPCPCP
LactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactato
Ciclo ATPCiclo ATP
Hidrólise do ATP: ATPaseHidrólise do ATP: ATPase
ATPaseATP
H2O
+
ADP
Pi
+
Reação da Creatina Fosfato Reação da Creatina Fosfato Quinase (CPK)Quinase (CPK)
CPKADP
CP
+
ATP
Cr
+
Reação da Mioquinase (MK)Reação da Mioquinase (MK)
MKADP
ADP
+
ATP
AMP
+
NH3 IMP
Ciclo ATPCiclo ATP
AA
TT
PP
AA
DD
PPOxidaçãoOxidaçãoOxidaçãoOxidação
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
O2O2O2O2
CO2CO2CO2CO2
GlicoseGlicoseGlicoseGlicose
CPCPCPCP
GlicogênioGlicogênioGlicogênioGlicogênio
GlicóliseGlicóliseGlicóliseGlicólise
LactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactato
Glicólise: principais reaçõesGlicólise: principais reações
Glicose Glicose-6-fosfato
Glicogênio
Frutose-6-fosfato
Frutose 1,6 difosfato
Piruvato Lactato
HK
PFK
Fosforilase
LDHATP
NADH
PDH
Acetil CoA
Ciclo ATPCiclo ATP
AA
TT
PP
AA
DD
PP
GlicogênioGlicogênioGlicogênioGlicogênio
GlicóliseGlicóliseGlicóliseGlicólise
OxidaçãoOxidaçãoOxidaçãoOxidação
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
O2O2O2O2
CO2CO2CO2CO2
GlicoseGlicoseGlicoseGlicose
CPCPCPCP
LactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactato
Glicólise: destino do piruvatoGlicólise: destino do piruvato
Lactato
NAD
Piruvato
Glicólise
LDH
NADH
NADH
DH
NAD
FosforilaçãoOxidativa
Acetil CoA
PDH
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
AA
TT
PP
AA
DD
PP
GlicogênioGlicogênioGlicogênioGlicogênio
GlicóliseGlicóliseGlicóliseGlicólise
OxidaçãoOxidaçãoOxidaçãoOxidação
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
O2O2O2O2
CO2CO2CO2CO2
GlicoseGlicoseGlicoseGlicose
CPCPCPCP
LactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactato
Piruvato Acetil CoA
Oxalacetato Citrato
CO2 H+
CoA
A cadeia respiratóriaA cadeia respiratória
NAD
NADH+H+
QH2
Q
Cit c3+
Cit c2+
H2O
1/2 O2
FADH2 FAD
Q
ATP ATP ATP
Mecanismos de Controle do Mecanismos de Controle do Metabolismo EnergéticoMetabolismo Energético
CP Ação de Massas
Glicólise PFK - ATP/ADP
Oxidação KGDH - ATP/ADP
Via metabólicaVia metabólica Mecanismo de ControleMecanismo de Controle
Metabolismo no exercício:Metabolismo no exercício:intensidade e duraçãointensidade e duração
AA
TT
PP
AA
DD
PP
GlicogênioGlicogênioGlicogênioGlicogênio
GlicóliseGlicóliseGlicóliseGlicólise
OxidaçãoOxidaçãoOxidaçãoOxidação
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
Ciclo deCiclo deKrebsKrebs
O2O2O2O2
CO2CO2CO2CO2
GlicoseGlicoseGlicoseGlicose
CPCPCPCP
LactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactatoLactato
Alta
Baixa
Curta
Longa
Inten
sidad
eIn
tensid
ade
Du
raçãoD
uração
Energia no exercícioEnergia no exercício
Energia Química
Trabalho Interno Trabalho
Externo Útil
Calor
Trabalho não aproveitado
Calorimetria indireta de circuito abertoCalorimetria indireta de circuito aberto
Princípio:Princípio:
– calorias fornecidas por calorias fornecidas por combustão de oxigênio combustão de oxigênio depende do nutrientedepende do nutriente
0123456789
kcal/g kcal/l O2 kcal / lCO2
Carboidratos Proteínas Gorduras
Equivalente calórico de Equivalente calórico de carboidratos e gordurascarboidratos e gorduras
CarboidratosCarboidratos– CC66HH1212OO66 + 6 O + 6 O22
6 CO 6 CO22 + 6 H + 6 H22OO
– QR = VCOQR = VCO22/VO/VO22
= 6/6 = 1= 6/6 = 1
– 1 g CHO produz 4 Kcal1 g CHO produz 4 Kcal– 1 l O1 l O22 produz 5,05 Kcal produz 5,05 Kcal
GordurasGorduras– CC1616HH3232OO22 + 23 O + 23 O22
16 CO 16 CO22 + 23 H + 23 H22OO
--1 g Gordura produz 9 Kcal1 g Gordura produz 9 Kcal
- l l O- l l O22 produz 4,7 Kcal produz 4,7 Kcal
– QR =VCOQR =VCO22/VO/VO22
= 16/23 = 0,70= 16/23 = 0,70
Exercício: Qual o dispendio Exercício: Qual o dispendio energético ?energético ?
DadosDados
– Duração 4 minDuração 4 min
– Expirometria em estado Expirometria em estado estávelestável
» VOVO22=2 l/min=2 l/min
» VCOVCO22=1,92 l/min=1,92 l/min
– Calcule o QRCalcule o QR
– Quantas Kcal nos 4 min ?Quantas Kcal nos 4 min ?
– Qual a proporção de energia Qual a proporção de energia de CHO ? E de gordura ?de CHO ? E de gordura ?
QR % Carboidratos % Gordura Kcal/l O2
0,70 0% 100% 4,70
0,72 7% 93% 4,72
0,74 13% 87% 4,75
0,76 20% 80% 4,77
0,78 27% 73% 4,79
0,80 33% 67% 4,82
0,82 40% 60% 4,84
0,84 47% 53% 4,86
0,86 53% 47% 4,89
0,88 60% 40% 4,91
0,90 67% 33% 4,93
0,92 73% 27% 4,96
0,94 80% 20% 4,98
0,96 87% 13% 5,00
0,98 93% 7% 5,03
1,00 100% 0% 5,05
Equivalente metabólico: EM ou Equivalente metabólico: EM ou METMET
Em repouso:Em repouso:
– 1 MET = 3,5 ml 1 MET = 3,5 ml OO22/ kg/min./ kg/min.
Dispêndio/h = MET x Dispêndio/h = MET x Peso corporal em kgPeso corporal em kg
– Ex: Caminhada a Ex: Caminhada a 4 km/h, 70 kg4 km/h, 70 kg
– DE=3 x 70 = 210 DE=3 x 70 = 210 Kcal/hKcal/h
Ocupacionais
Escrever
Digitar
Tocar instrumento musical
Assentar tijolos
Carpintaria
Escavar
Recreacionais
Dirigir automóvel
Equitação, caminhada
Volei recreacional
Dança de salão
Basquetebol
Handebol, frescobol
Condicionamento
Caminhada 4 km/h
Exercícios calistênicos
Trabalho doméstico
Costurar
Varrer
Esfregar, em pé
Lavar roupas pequenas
Limpar janela
Cuidados pessoais
Repouso
Trocar de roupa
Tomar banho
Descer escada
1,5
2,0
2,5
3,5
5,5
7,5
2,0
2,5
3,0
4,5
9,0
10,0
3,0
4,5
1,0
1,5
2,5
2,5
3,0
1,0
2,0
3,5
4,5