Aula 3 Metabolismo de produção de energia: Exercícios e demandas energéticas

1. Aula 3 Metabolismo de produção de energia: Exercícios e demandas energéticas

2. O que é energia? “Energia é a habilidade de realizar trabalho físico e biológico que requerem contrações musculares, cardíacas e esquelética” “Capacidade de realizar trabalho ou transferir calor”

3. O que é energia? Na nutrição ela se refere à maneira pela qual o corpo faz uso da energia contida na ligação química dentro do alimento.

4. Como se calcula a energia liberada? Quantidade de energia liberada em uma reação biológica se calcula a partir da quantidade de calor produzido (kcal). 1 kcal = a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1kg de água desde 14.5ºC a 15.5ºC De onde provém a energia?

5. De onde vem a energia? A fotossíntese é o processo através do qual as plantas, e alguns outros organismos transformam energia luminosa em energia química. Sem ela, os animais e muitos outros seres seriam incapazes de sobreviver porque a base da sua alimentação estará sempre nas substancias orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes.

6. Fotossíntese A equação simplificada do processo é a formação de glicose: 6H2O + 6CO2 → 6O2 +C6H12O6 + 686 Kcal 1 mol de GLI

7. Produção de energia adenina trifosfato ribose

8. Metabolismo e os macronutrientes Carboidratos, proteínas e gorduras Trifosfato de adenosina (ATP) • Obter Energia • Formar moléculas precursoras de unidades celulares (proteínas, ácidos nucleicos) • Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funcoes vitais (catabolismo, anabolismo)

9. Utilização do ATP

10. Exigências energéticas diária • Taxa Metabólica Basal • Efeito Térmico da comida • Efeito térmico da atividade

11. Exigências energéticas diária

12. Exigências energéticas • Taxa Metabólica Basal 60 a 75% do Consumo diário total de energia Manutenção da temperatura corporal, reações químicas, condução elétrica e atividade nervosa, trabalho mecanico-muscular. Quantidade de energia utilizada em 24 horas por uma pessoa deitada, em repouso físico e mental.

13. Taxa metabólica basal ou de repouso Depende : - sexo, - idade, - genética, - tamanho corporal, - composição corporal, - hormônios, - febre ( 7% para cada grau)

14. Exigências energéticas 2) Efeito Térmogenico do alimento 10% do Consumo diário total de energia Aumento do gasto de energia que segue à ingestão de alimento: - Digestão - Absorção - Metabolismo dos alimentos

15. Exigências energéticas 3) Efeito térmico da atividade 15 – 30% do Consumo diário total de energia • movimentos espontâneos, • voluntários • de atividades musculares planejadas, (exercícios)

16. Efeito térmico da atividade Depende: - duração, - intensidade, - tipo de exercício, - massa corporal

17. Produção/Uso: Metabolismo Várias vias metabólicas resultam na síntese de moléculas (anabolismo) ou degradação de moléculas (catabolismo) VIA METABÓLICA Série de reações catalisadas por enzimas na qual o precursor/substrato é convertido em produto final, por meio de compostos intermediários denominados metabólitos.

18. Vias Metabólicas

19. Definição das Necessidade Energéticas - 1 Calorimetria direta - 2 Calorimetria Indireta - 3 Técnica água duplamente marcada (DLW) - 4 TMB + Fator atividade

20. Métodos de avaliação do gasto energético. 1 Calorimetria Direta

21. Métodos de avaliação do gasto energético. 2 Calorimetria Indireta • + 95% da energia gasta pelo corpo deriva das reações do O2 com os diferentes alimentos. • 2) As taxas de O2 y CO2 trocados nos pulmões igualam as taxas trocadas nos tecidos; Espirómetro Consumo Calórico

22. Coeficiente Respiratório (QR) R = VCO2/VO2 QR indica que tipo de substrato estamos oxidando Carboidrato 1,0 Dieta Mista 0,85 (CHO + Lip) Proteína 0,82 Gordura 0,7

23. Espirometria Aenergia liberada quando a gordura é o único nutriente metabolizado é de 4,7 Kcal / Litro de O2, enquanto a energia liberada quando somente são utilizados os carboidratos é de 5,04 Kcal / Litro de O2

24. Métodos de avaliação do gasto energético. 3 Técnica água duplamente marcada (DLW) Ingestão de água marcada com isótopos estáveis (não radioativos) tanto do hidrogênio (deutério 2H2) quanto do oxigênio (18O). O gasto energético pode ser calculado por meio da monitoração periódica da concentração desses isótopos nos fluidos corporais para compará-los com taxas deferentes de seus desaparecimentos. • Desvantagens: Custo e disponibilidade de amostras e análises • Vantagens: útil na monitoração do gasto energético durante período de vários dias ou semanas.

25. Métodos de avaliação do gasto energético. 4 Taxa de Metabolismo Basal + Fator atividade

26. Taxa de Metabolismo Basal (TMB) FAO/WHO/UNU (1985)

27. Taxa de Metabolismo Basal (TMB) Segundo Schofield (1985)

28. Taxa de Metabolismo Basal (TMB) Segundo Henry & Rees (1991)

29. O gasto/consumo energéticoFator atividade (Fa) ( McARDLE e col., 1992)

30. O gasto/consumo energético – METSEquivalente Metabólico

31. Estudo de caso Praticante de academia e estudante (F), idade 23 anos, 72 Kg, 1.68 m Horas de sono: 8 x 1= 8 Horas de estudo: 7 x 1.3= 9.1 Atividades rotina (comer, ver televisao, assear): 7.5 x 1.2= 9 Horas de atividade física (musculaçao 1 hora + corrida na esteira 30`): (1 x 6) + (0.5 x 8) = 6 + 4 = 10 FA:Σ das atividades (8 + 9.1 + 9 + 10) /24 h = 1.50

32. Estudo de caso (cont.) TMB: 1514 Cal (FAO) NET: TMB x Fa NET: 1514 x 1.50 = 2271 Cal

33. Bioenergética Conceito Bioenergética: processo metabólico para produção de energia biologicamente utilizável proveniente dos nutrientes alimentares (carboidratos, lipídios e proteínas)

34. Reserva energética ideal • A molécula deve possuir uma grande quantidade de energia sobre unidade de peso. • O substrato deve possuir uma rápida conversão a combustível oxidável. • Esta substancia deve ser osmoticamente inativa. • A oxidação da reserva não deve gerar alterações metabólicas.

35. Sistemas de energia 3 tipos sistemas para produção de energia: - ATP • ATP – CP • Glicolítico (lático) • Oxidativo (aeróbico) Objetivo: O objetivo de cada sistema é liberar energia dos produtos químicos ou alimentos e transforma-la em ATP podendo assim ser utilizadas nas contrações musculares e atividades físicas. ATP: Trifosfato de Adenosina

36. 1) Tempo da utilização dos sistemas de produção de energia

37. Substrato energético predominante

38. Substrato energético predominante

39. Sistema ATP-CP Fonte imediata de energia para o músculo ativo. • Requer poucas reações químicas • Não requer oxigênio • Fonte de energia disponível no músculo • Produção de 1 ATP

40. Sistema ATP-CP Duração: 6 a 10 segundos Exemplo: levantamento de peso, beisebol, voleibol, sprint Tipo de esforço: breve e máximo

41. 2) Tempo da utilização dos sistemas de produção de energia

42. Sistema Glicolítico • Não requer oxigênio • Envolve quebra incompleta de CHO em ácido lático • Reação mais lenta e complexa que a anterior • Produção de 3 ATP e ácido lático • Ácido lático fator limitante da atividade – fadiga e não a falta de CHO.

43. Sistema Glicolítico Duração: não ultrapassa 2 minutos (45 a 90 segundos) Exemplo: corridas de 400-800m, natação de 100-200m, piques de alta intensidade futebol, róquei no gelo, basquetebol, voleibol, tênis e badmington e outros Tipo de esforço:sustentação de esforço de alta intensidade que não ultrapasse os 2 minutos

44. 3) Tempo da utilização dos sistemas de produção de energia

45. Sistema Aeróbio - Utiliza CHO/ácido graxo/proteínas e oxigênio para gerar ATP • Mobiliza diversas reações químicas complexas e enzimas • Fornece maior quantidade de ATP (39 ATP – CHO e 130 ATP - Ácidos graxos) • Eliminação de CO2 e H2O pela evaporação ou radiação • Energia usada para ressintetizar ATP

46. Sistema Aeróbio Duração: depende do grau de treinamento Exemplo: aulas de aeróbica e hidroginástica, corridas mais longas (5000m), natação (1500m), ciclismo (10000km), caminhada, triathlon. Qualquer atividade continua de no mínimo 5 minutos. Tipo de esforço:sustentação de esforço de baixa e média intensidade que não ultrapasse 70% da freqüência cardíaca

48. Resumo: sistema de produção de energia

49. Célula: Sarcoplasma e Mitocondria

50. Relação entre o metabolismo A interação global entre a degradação metabólica desses três nutrientes alimentares é denominada pool metabólico.