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Metabolismo energético do exercício: depleção e ressíntese de glicogênio muscular e fadiga. 

 

Glicogênio é o estoque de glicose armazenado no fígado e nos músculos. No músculo, o glicogênio é o produto pelo qual a glicose é polimerizada, depositando nas células musculares quantidades variáveis deste e utilizando sob a forma de glicose para a contração muscular. O glicogênio muscular é usado exclusivamente pelo músculo enquanto o hepático para a manutenção da glicemia. Assim, o glicogênio é considerado importante tanto para a regulação metabólica quanto para o metabolismo do exercício (LIMA-SILVA et al, 2007). A importância do glicogênio muscular para o exercício foi reconhecida desde o estudo de Bergstrom et al. no final dos anos 60. Tempos mais tarde, foi demonstrado que as alterações na disponibilidade do glicogênio muscular promoveram efeitos na utilização e na troca de substratos do músculo durante o exercício. A fadiga muscular que ocorre em exercícios físicos prolongados e de alta intensidade está associada com baixos estoques e depleção de glicogênio e CP (fosfocreatina), hipoglicemia e acúmulo de H+ (HARGREAVES, 2006).A alimentação rica em carboidratos é essencial para a restauração muscular. Porém, existem fatores como o estado nutricional, de treinamento e de ingestão de carboidratos que afetam essa restauração (MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005). Estudos demonstraram que a duração de exercício está relacionada à biodisponibilidade de glicogênio muscular para a ressíntese de Adenosina Trifosfato (ATP) (LIMA-SILVA et al, 2007). A presente revisão literária buscou levantar teorias sobre a influência do glicogênio muscular no metabolismo do exercício, relacionando depleção e ressíntese de glicogênio, fadiga muscular e dieta.

Metabolismo do glicogênio no exercício


Durante o exercício utilizam-se dois sistemas metabólicos de produção de energia, um dependente de O2 (aeróbico), usado em exercícios de longa duração e intensidade moderada, e outro independente de O2 (anaeróbico), usado em exercícios de grande intensidade e curta duração (FREITAS, MARAGON, 2004; MAHAN, ESCOTT-STUMP, 2005). O carboidrato disponível no músculo, sob a forma de glicogênio muscular, é a principal fonte de energia para esses exercícios. A quebra do glicogênio muscular pode resultar em lactato e contribuir para a fadiga muscular durante exercícios de intensidade alta. A produção de lactato ocorre no músculo mesmo em condições aeróbicas e sua velocidade aumenta à medida em que o suprimento de oxigênio se torna limitado (FREITAS; MARAGON, 2004; HARGREAVES, 2006). Mesmo com essa possibilidade de produção de lactato, o glicogênio é um substrato essencial para a realização do exercício.
O metabolismo aeróbico é o sistema energético predominante em exercícios com duração maior que 3 minutos, podendo durar horas. A energia utilizada é obtida pela oxidação aeróbica da glicose e de Ácidos Graxos (AG). Nesse tipo de exercício, a produção de lactato se dá numa quantidade menor àquela existente no exercício de curta duração. Essa produção será menor na medida em que o metabolismo aeróbico da glicose e dos AG se tornarem predominantes (FREITAS; MARAGON, 2004; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; WERNER et al, 2005).
No início do exercício, devido ao déficit do fluxo sanguíneo muscular, a produção de ATP é obtida pela quebra de CP e da glicólise. Após o início do exercício, a predominância é das reações de energia dependente de oxigênio, no qual este combina com os H+ gerados na glicólise, na oxidação beta de AG ou nas reações do ciclo de krebs. Criando assim, um estado constante de demanda energética e de liberação de energia. O metabolismo anaeróbico está presente em exercícios de curta duração e utiliza energia sem a presença de oxigênio. Uma razão do oxigênio não estar presente é pelo sistema cardiovascular não conseguir se ajustar às demandas da nova situação (FREITAS; MARAGON, 2004; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; WERNER et al, 2005).
A energia utilizada pelo músculo esquelético durante o exercício é obtida pela quebra de ATP. No músculo, existe outro fosfato altamente energético, a CP, que pode ser utilizada na ressíntese de ATP. No qual, a CP irá doar um fosfato para o ADP, produzindo ATP para a contração muscular e para manter a capacidade de realização do exercício. No sistema ATP-CP, o ATP e CP são armazenados nas fibras musculares e quebrados independente da presença de oxigênio (FREITAS; MARAGON, 2004; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; WERNER et al, 2005).
A conservação do metabolismo energético para o exercício se dará pelo acúmulo de AMP que ativará enzimas reguladoras da glicólise e da glicogenólise, processos que conservarão o aporte de energia para o músculo. Realizada a glicogenólise, inicia-se a glicólise, que resultará em dois compostos de piruvato com o produto líquido de dois ATP. A ressíntese de ATP a partir da glicólise, pelos 30 segundos seguintes de contrações, ocorre quase que imediato ao momento em que o exercício se inicia. A contribuição da glicólise à síntese de ATP é o dobro da contribuição da CP (FREITAS; MARAGON, 2004; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; WERNER et al, 2005).
Quando o metabolismo anaeróbico utiliza as reservas de glicogênio muscular e obtém ácido pirúvico que se transforma em ácido láctico, em grandes concentrações, ocasionará a fadiga muscular.  Essa fadiga ocorrerá devido ao acúmulo de lactato, pela depleção de substratos (CP e glicogênio) ou pelo acúmulo de derivados metabólicos. A disponibilidade reduzida de CP pode limitar a produção de energia durante o exercício. A depleção de glicogênio muscular ocasiona uma taxa insuficiente de ressíntese de ATP, secundária à disponibilidade reduzida de piruvato e dos principais intermediários metabólicos. Observou-se em alguns estudos que a depleção de glicogênio muscular pode comprometer o acoplamento contração-excitação. E também, durante exercícios prolongados e extenuantes pode ocorrer hipoglicemia e conseqüentemente fadiga. No entanto, esta hipótese deve ser mais estudada (FREITAS; MARAGON, 2004; HARGREAVES, 2006).
A rápida quebra de glicogênio e glicose no músculo durante o exercício de intensidade alta causa uma grande produção de lactato, aumentando a concentração intramuscular de H+ (acidose), que está associado a uma alta taxa de quebra de ATP. No músculo esquelético humano, a acidose pode inibir a quebra de glicogênio e a produção oxidativa de ATP. Há hipóteses de que o aumento de H+ também pode interferir no acoplamento excitação-contração (HARGREAVES, 2006).

Estratégias de ressíntese de glicogênio


A alimentação à base de Carboidratos (CHO) e seu metabolismo são fundamentais para o exercício físico. No exercício de intensidade alta, grande parte da procura por energia é suprida pela degradação dos carboidratos. No exercício de intensidade moderada e de longa duração, o desempenho é restringido pela disponibilidade dos CHO como substrato (FREITAS; MARAGON, 2004; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; VIEIRA, 2007).
A glicose derivada dos CHO é lançada no sangue, no qual será captada pelas células ou armazenada como glicogênio muscular. Essas duas formas de carboidratos, glicose e glicogênio, funcionam como importantes substratos que entram nos processos metabólicos pela glicólise anaeróbica e aeróbica (FREITAS; MARAGON, 2004), nas quais gerarão ATP, como já foi dito anteriormente.
A glicose é captada pelos tecidos com a ajuda da insulina, um hormônio anabólico, sintetizado pelo pâncreas e importante para a regulação do metabolismo energético. A primeira ação desse hormônio é atuar na glicogênese, repondo as reservas de glicogênio nos músculos e no fígado. Depois, se os níveis sanguíneos apresentarem glicose alta, a insulina estimulará seu armazenamento em tecido adiposo. A gordura possui grande importância para os exercícios de longa duração, uma vez que quanto maior for a duração do exercício mais gordura será utilizada como energia e menos glicogênio será usado (FREITAS; MARAGON, 2004; LIMA-SILVA et al, 2007; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005).
O depósito de glicogênio no músculo depende do estado de condicionamento físico e nutricional à base de CHO. A aplicação de uma alimentação de CHO antes, durante e após o exercício pode melhorar o desempenho do exercício através dos depósitos de glicogênio hepático e muscular (LIMA-SILVA et al, 2007; PERES, 2007). A ingestão diária de CHO deve ser o suficiente para manter as reservas de glicogênio, uma vez que são limitadas (LIMA-SILVA et al, 2007; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005; VIEIRA, 2007).
Deve-se ressaltar que até 2 horas após o término do treinamento, o organismo fica mais sensível para absorver nutrientes, podendo considerar adequado, aumentar os níveis de insulina para aproveitar sua função, mediante ingestão de CHO. (HARGREAVES, 2001; PERES, 2008; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005).
Alguns autores demonstraram que a ingestão de proteínas na refeição após o exercício aumenta a velocidade da restauração do glicogênio muscular, porém ainda não foi comprovada se a combinação da ingestão de proteína com carboidrato na restauração de glicogênio muscular é eficiente. Portanto, uma dieta rica em carboidratos após o exercício deveria ser adotada para que haja uma ressíntese adequada de glicogênio muscular (LIMA-SILVA et al, 2007; MAHAN; ESCOTT-STUMP, 2005).

Conclusão


A produção aumentada de ATP pela depleção de glicogênio muscular nas vias metabólicas aeróbica e anaeróbica no músculo é essencial para manutenção da força e energia durante o exercício. A depleção de substratos e o acúmulo de derivados metabólicos são as efetivas causas de fadiga. Programas adequados de treinamento e nutrição são possíveis estratégias para obter melhor desempenho e resistência à fadiga.
A quantidade da ingestão de carboidratos deve ser suficiente para assegurar que o músculo capte a glicose sanguínea necessária e assim, obtenha máxima ressíntese de glicogênio muscular. Uma vez que níveis aumentados de glicogênio muscular obtidos por combinação exercício e dieta aumentam o desempenho no exercício e níveis reduzidos por jejum ou ingestão inadequada de carboidratos leva a uma diminuição no desempenho e até fadiga muscular.


Autor: Danielle Domingues Meira
Fonte: Nutrição em Foco
Data: 20/07/2009
 
 

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