FÁCIL, É ASSIM:
Tipos de energia
São cinco os tipos fundamentais de energia usados pelo organismo humano:
1. Energia química, usada para a construção de moléculas para fins estruturais ou funcionais
2. Energia elétrica, usada para a criação de potenciais (de repouso, de ação) ou funcionamento de bombas (como na cadeia respiratória, onde corrente elétrica alimenta bombas de prótons)
3. Energia protônica, na qual a energia contida num gradiente eletroquímico de prótons pode ser usada para gerar ATP (na fosforilação oxidativa)
4. Energia mecânica, empregada na execução de movimentos corporais, batimento de cílios ou deslocamento de células (como leucócitos, por exemplo)
5. Energia térmica, pela qual se pode manter a temperatura corporal num valor ótimo para os principais sistemas enzimáticos do organismo.
Estas energias são em sua maioria energia de trabalho, sendo este trabalho representado por movimento de matéria, secreção, crescimento ou fluxo de elétrons ou íons.
Fontes Energéticas
O organismo humano é um sistema aberto, com elevado grau de organização.
Este elevado nível de organização ocorre às custas de aumento na entropia do meio, sendo necessário portanto (de acordo com as leis da termodinâmica) um contínuo aporte de energia para que a vida seja mantida.
O aporte de energia é exclusivamente químico.
Os compostos que contém energia química que será liberada pelo metabolismo fazem parte dos alimentos (nutrientes calóricos dos alimentos).
A energia química será incorporada ao pool (estoque) energético do organismo, que corresponde à quantidade total de energia química que pode ser usada in natura ou ser transformada nos outros tipos de energia.
Metabolismo Energético significa o estudo da liberação de energia dos alimentos e seus modos de estocagem e transformação.
Reservatórios Energéticos
São os tecidos que têm capacidade de armazenar compostos químicos que contém energia que pode ser facilmente mobilizada, em caso de necessidade.
Os dois tipos de moléculas usadas nos reservatórios de energia são o glicogênio (carboidrato de reserva) e as gorduras; proteínas representam um reservatório modesto e de difícil mobilização.
O glicogênio fica estocado sobretudo nos músculos esqueléticos e no fígado, sendo que nos músculos o estoque é para uso exclusivo do próprio músculo, enquanto que o glicogênio hepático destina-se basicamente para a regulação da glicemia.
A síntese de glicogênio é chamada glicogênese e a sua degradação é a glicogenólise.
As reservas corporais de glicogênio correspondem a aproximadamente 450 g de glicogênio (< 1% do peso corporal), cerca de 1800 Kcal - menos do que um homem adulto gasta por dia para viver.
As gorduras correspondem a 20% do peso de uma mulher (um pouco menos nos homens) ou cerca de 0,2 x 70 Kg x 9 Kcal/g = 136 000 Kcal! Estoque Energético para vários de vida.
A gordura deposita-se principalmente pelo panículo adiposo, um coxim de gordura que se distribui por todo o corpo (nas mulheres em maior quantidade nos seios, coxas e nádegas - modelando seu corpo).
Em excesso, os estoque musculares e viscerais de gordura podem ser enormes e isso está associado a maior risco de morte por causa cardiovascular.
As proteínas mobilizáveis têm um lento turnover e são particularmente úteis como fonte de esqueletos carbônicos para a síntese de glicose (gliconeogênese) para períodos de jejum. Por outro lado, somente uma fração das proteínas do organismo são mobilizáveis.
Requerimentos Energéticos
O peso corporal a qualquer momento da vida depende do balanço (equilíbrio) entre a ingesta de calorias e o consumo diário. Quando a ingesta calórica é superior às necessidades calóricas, o indivíduo engorda pois os excedentes calóricos serão convertidos em gorduras e estocados no reservatório lipídico. Quando a ingesta calórica é inferior ao consumo calórico, a pessoa emagrece.
A manutenção do peso corporal depende de um estado estacionário (steady-state) energético, no qual há equilíbrio entre ingesta e consumo calórico.
Metabolismo Basal
O consumo de calorias por uma pessoa mantida em condição de repouso físico e psicológico, num ambiente de conforto térmico, deitado de costas e em jejum absoluto de 8 horas é conhecido pelo nome de Taxa de Metabolismo Basal (TMB).
A Taxa de Metabolismo Basal costuma ser inferida pelo consumo de oxigênio. A captação de oxigênio (VO2) normal em repouso corresponde a 250 mL/min.
Aumentos no consumo de O2 representam aumentos na TMB, e queda no VO2 representam diminuição da taxa metabólica.
O consumo de oxigênio é dependente da intensidade pela qual se dá a cadeia respiratória.
A razão P/O indica a quantidade de ATP formada para cada átomo de oxigênio consumido, e é a medida exata do acoplamento entre Cadeia Respiratória e Fosforilação Oxidativa.
Para o NADH+H+ P/O vale 2,5 e para o FADH2 vale 1,5.
Quando há desacoplamento entre cadeia respiratória e fosforilação oxidativa, esse valor diminui, fazendo com que haja uma menor produção de ATP para cada átomo de oxigênio consumido na cadeia respiratória.
Controle Respiratório
Mecanismo pelos qual a oxidação do NADH+H+ (e FADH2) na cadeia respiratória é regulado pela fosforilação oxidativa (que gera ATP).
NADH+H+ e ADP aceleram a cadeia respiratória; NAD e ADP a inibem.
No repouso, gasta-se pouco ATP.
A carga energética (ATP/ADP +Pi) é elevada. Por este motivo, tanto a cadeia respiratória quanto a fosforilação oxidativa estão ocorrendo lentamente.
Como a oxidação do NADH+H+ virtualmente não ocorrem todo o NAD (agente oxidante) estará na forma reduzida, paralisando todas as vias metabólicas que utilizam esta coenzima.
Havendo atividade, o ATP é hidrolisado, reduzindo a carga energética. Isso acelera a cadeia respiratório, o que consome NADH+H+. Surge NAD, que fica disponível para ativar todas as vias metabólicas que dependem dele como agente oxidante.
Valor Calórico dos Alimentos
A energia contida nos alimentos é medida em calorímetros, aparelhos que medem o calor ou energia de combustão até CO2 + H2O.
Nos calorímetros, carboidratos geram 4 kcal/g; proteínas igual valor e as gorduras geram 9 kcal/g. Estes números são aproximados. São chamados "Valores de Atwater" e são empregados há mais de 100 anos para cálculos de ingesta calórica.
No cálculo das calorias ingeridas tem importância dois fatores:
1. Efeito térmico dos alimentos
2. Coeficiente de digestibilidade
O Efeito térmico dos alimentos corresponde ao aumento na taxa de metabolismo induzida pela ingesta de uma refeição. Gasta-se energia para digerir e absorver o alimento (em geral isso ocorre por transporte ativo).
Coeficiente de digestibilidade corresponde ao percentual do alimento ingerido que efetivamente sofre digestão e é absorvido. Vale 97% para carboidratos, 95% para gorduras e 92 % para proteínas.
Dietas ricas em fibras têm baixo coeficiente de digestibilidade e diminuem a ingesta calórica.
Liberação de Energia dos Alimentos
Carboidratos
São os únicos que podem gerar ATP de modo anaeróbio (pela fermentação láctica).
O consumo de carboidratos é contínuo, mas os estoques corporais são limitados a menos de 1% do peso corporal (450 g), sendo necessária a síntese de glicose a partir de proteínas (gliconeogênese).
Depleção de glicogênio hepático tende a causar hipoglicemia (com potencialidade de causar lesão cerebral), ao passo que a depleção de glicogênio muscular leva à fadiga (exaustão muscular).
A oxidação da glicose pode ocorrer de modo aeróbico ou anaeróbico. Na fermentação (processo anaeróbio) formam-se 2 ATP e 2 moléculas de lactato para cada molécula de glicose processada. No metabolismo aeróbico são gerados 36 a 38 ATP - um processo muito mais eficiente do ponto de vista energético.
Lactato muscular em excesso pode causar contração muscular dolorosa, fenômeno conhecido como "cãibras musculares".
Gorduras
As gorduras são oxidadas por via exclusivamente aeróbica.
A metabolização de gordura leva à hiperprodução de acetilCoA, geração de corpos cetõnicos, cetose e eventualmente cetoacidose.
Hormônios como catecolaminas e glucágon causam mobilização de lipídeos a partir de seus estoques no panículo adiposo e lipólise (hidrólise do triacilglicerol até glicerol + ácidos graxos).
Ácidos graxos são oxidados no carbono beta (principalmente), na via conhecida como "Espiral de Lynen", gerando acetilCoA que será oxidada no ciclo de Krebs.
Tanto a espiral de Lynen quanto o ciclo de Krebs só operam em aerobiose.
O funcionamento do ciclo de Krebs requer tanto acetilCoA (fornecida tanto por carboidratos quanto por gorduras) e oxaloacetato (fornecido em quantidade elevadas apenas pelos carboidratos).
A essa dependência da oxidação de gorduras dá-se o nome de "queima de gorduras numa fogueira de carboidratos".
O rendimento energético da oxidação aeróbica de gordura é elevada: são mais de 400 ATP por molécula de gordura metabolizada.
Proteínas
As proteínas podem ser hidrolisadas até seus aminoácidos constituintes.
Os aminoácidos devem sofrer desaminação, e somente a partir daí podem ser oxidados para obtenção de energia ou entrarem na via gliconeogenética, gerando glicose e/ou glicogênio.
Os aminoácidos gliconeogenéticos dão origem a piruvato, oxaloacetato ou malato - precursores da gliconeogênese.
Os aminoácidos cetogênicos geram acetilCoA (da mesma forma como o fazem os ácidos graxos), que não pode entrar na via gliconeogenética mas podem gerar corpos cetônicos.
Metabolismo Energético no Exercício
Durante exercício aumenta o consumo muscular de ATP e de oxigênio.
Nesse momento crucial, o aporte de oxigênio pelo fluxo sangüíneo muscular (perfusão) diminui, pois os vasos que nutrem a musculatura são colabados pela própria contração muscular.
O músculo se protege de quedas no aporte de sangue mantendo um pequeno estoque regulador de oxigênio na mioglobina, uma proteína contendo ferro hêmico (como a hemoglobina).
A proteção contra déficit de ATP é feita por mecanismos de geração anaeróbia de ATP (fora da dupla cadeia respiratória/fosforilação oxidativa).
A produção anaeróbia de ATP é feita por:
1. Creatina-fosfato (Fosfocreatina)
2. Fermentação láctica
No início de qualquer exercício, a perfusão sangüínea para o tecido muscular (= aporte de oxigênio) é a mesma do repouso.
O débito cardíaco irá aumentar após a descarga simpática característica da resposta ao exercício, mas o aumento do débito cardíaco é lento em relação à rapidez com que ATP é consumido pela contração muscular.
Nesse momento, somente mecanismos anaeróbios de geração de ATP poderão operar. A fonte primária de ATP será a Creatina-fosfato e parcialmente a fermentação láctica.
Platô de Anaerobiose
Grandes quantidades de lactato serão geradas, mas seu nível sangüíneo não irá se elevar significativamente porque é logo consumido pelo fígado (ciclo de Cori), pelo coração e pelas fibras musculares próximas que não estejam em anaerobiose.
Após certa intensidade de esforço muscular, o nível de lactato no sangue aumenta exponencialmente, sendo atingido o "Platô de Anaerobiose".
No platô de anaerobiose a produção de lactato supera em muito seu consumo, provocando o aumento exponencial na sua concentração sangüínea.
Condicionamento físico eleva o platô de anaerobiose, ou seja, com um melhor condicionamento, são necessários esforços mais intensos para que corra e elevação do lactato no sangue.
O condicionamento físico aumenta o platô de anaerobiose por melhor o desempenho cardiopulmonar (aumento no débito cardíaco e no volume minuto respiratório), a densidade capilar, o nível de mioglobina muscular e a concentração de Creatina-fosfato e das enzimas do metabolismo oxidativo.
BLZ???
2006-08-21 15:21:47
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answer #1
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answered by Skywalker 7
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