• Sistema dos Fosfagénios

• Glicólise

                   Sistema dos Fosfagénios (Sistema Anaeróbio Aláctico)

Nos desportos de potência, em que a actividade se caracteriza por esforços de intensidade máxima com uma duração inferior a 30s, o músculo recorre a fontes energéticas imediatas, habitualmente designadas por fosfagénios, como a adenosinatrifosfato (ATP) e a fosfocreatina (CP). As células tem obrigatoriamente de possuir mecanismos de conversão de energia. Por esta razão, necessitam da presença de uma substância que tenha a capacidade de acumular a energia proveniente das reacções exergónicas (reacções que libertam energia). É igualmente imprescindível que esse composto seja posteriormente capaz de ceder essa energia às reacções endergónicas (que consomem energia). Esta substância existe efectivamente nas nossas células e designa-se por adenosinatrifosfato, vulgarmente conhecida por ATP. O ATP é um composto químico lábil que está presente em todas as células. É uma combinação de adenina, ribose e 3 radicais fosfato. Os 2 últimos radicais fosfato estão ligados ao resto da molécula através de ligações de alta energia. A quantidade de energia libertada por cada uma dessas ligações por mole de ATP é de aproximadamente 11kcal nas condições de temperatura e concentração de reagentes do músculo durante o exercício. Assim, como a remoção de cada radical fosfato liberta uma grande quantidade de energia, a grande maioria dos mecanismos celulares que necessitam de energia para operar obtêm-na, de um modo geral, via ATP. Deste modo, os produtos finais da digestão dos alimentos são transportados até às células via sanguínea e aí oxidados, sendo a energia libertada utilizada para formar ATP, mantendo assim um permanente suprimento dessa substância.

                                                                                            ATP + H2O

De facto, a respiração celular representa a conversão da energia química dos alimentos numa forma química de armazenamento temporário. No caso específico da fibra muscular, essa energia química armazenada (ATP) é depois transformada em energia mecânica, traduzida pelo deslize dos miofilamentos5 durante o ciclo contráctil. Em suma, o ATP funciona como uma bateria recarregável, uma vez que pode acumular a energia libertada por compostos de mais elevado nível energético e, posteriormente, cedê-la para formar compostos de menor nível energético ou para ser utilizada, por exemplo, na contracção muscular.

A grande função dos 3 sistemas energéticos é, precisamente, formar ATP para a contracção muscular, uma vez que o músculo esquelético é incapaz de utilizar directamente a energia proveniente da degradação dos grandes compostos energéticos provenientes da alimentação, como a glucose, os ácidos gordos (AG) ou os aminoácidos. A razão pela qual isso é impossível, tem a ver com o facto de só existir um único tipo de enzima nas pontes transversas de miosina - a ATPase – que só hidrolisa ATP. Por isso todas as outras moléculas energéticas têm de ser previamente convertidas em ATP, de forma a essa energia poder ser utilizada na contracção muscular.

No entanto, nem toda a energia libertada pela hidrólise do ATP é utilizada na contracção muscular. 

De fato, apenas uma pequena parte dessa energia é utilizada no deslize dos miofilamentos, uma vez que a maior parte se dissipa sob a forma de calor. Aproximadamente 60-70% da energia total produzida no corpo humano é libertada sob a forma de calor. Mas este aparente desperdício energético assume-se como fundamental para que o ser humano se assuma como um organismo homeotérmico, i.e., um ser vivo com temperatura constante, permitindo-lhe funcionar 24h por dia, dado que o funcionamento enzimático está, em grande medida, dependente da temperatura corporal. 

Com efeito, a maioria do ATP gasto no metabolismo humano visa manter estável a temperatura corporal e não apenas assegurar energia para a contracção muscular, que representa apenas uma das vertentes da utilização desta molécula energética. Um exemplo do que afirmamos, pode facilmente ser constatado meramente observando o aumento da temperatura corporal que ocorre num indivíduo que realiza exercício e que resulta do facto dessa tarefa implicar uma maior degradação de ATP, logo uma inevitável formação acrescida de calor, conduzindo à activação dos mecanismos homeotérmicos de regulação localizados no hipotálamo.

No entanto, convirá referir que apesar da extrema importância do ATP nos processos de transferência de energia, este composto não é o depósito mais abundante de ligações fosfato de alta energia na fibra muscular. Com efeito, a CP que também apresenta este tipo de ligações, encontra-se em concentração 4-5 vezes superior, sendo mesmo possível aumentar as suas concentrações musculares através de suplementação ergogénica6 (de creatina) em 10-40%. As concentrações musculares de ATP e CP no músculo esquelético de um sedentário são de 6 e 28mmol/Kg músculo, respectivamente. 

Adicionalmente, as ligações de alta energia da CP libertam consideravelmente mais energia comparativamente às do ATP, cerca de 13 versus 11kcal/mole7 no músculo activo, respectivamente.

A CP não pode actuar da mesma maneira que o ATP como elemento de ligação na transferência de energia dos alimentos para os sistemas funcionais da célula, mas este composto pode transferir energia em permuta com o ATP. Quando quantidades extras de ATP estão disponíveis na célula, muita da sua energia é utilizada para sintetizar CP formando, dessa maneira, um reservatório de energia. 

Deste modo, quando o ATP começa a ser gasto na contracção muscular, a energia da CP é transferida rapidamente de volta ao ATP (ressíntese do ATP) e deste para os sistemas funcionais da célula. Esta relação reversível entre o ATP e a CP pode ser assim representada:

É importante referir que o maior nível energético da ligação fosfato de alta energia da CP, faz com que a reacção entre a CP e o ATP atinja um estado de equilíbrio, muito mais a favor do ATP. Portanto, a mínima utilização de ATP pelo fibra muscular utiliza a energia da CP para sintetizar imediatamente mais ATP. Este efeito mantém a concentração do ATP a um nível quase constante enquanto existir CP disponível. Por isso podemos designar o sistema ATP-CP como um sistema tampão8 de ATP. De facto, é facilmente compreensível a importância de manter constante a concentração de ATP, uma vez que a velocidade da maioria das reacções no organismo estão dependentes dos níveis deste composto. 

Particularmente no caso da actividade física, a contracção muscular está totalmente dependente da constância das concentrações intracelulares de ATP, porque esta é a única molécula que pode ser utilizada para produzir o deslize dos miofilamentos contrácteis.

Durante os primeiros segundos de uma actividade muscular intensa (ex: sprint), verifica-se que o ATP se mantém a um nível relativamente constante, enquanto as concentrações de CP declinam de forma sustentada á medida que este último composto se degrada rapidamente para ressintetizar o ATP gasto. Quando finalmente a exaustão ocorre, os níveis de ambos os substratos são bastante baixos, sendo então incapazes de fornecer energia que permitam assegurar posteriores contracções e relaxamentos das fibras esqueléticas activas. Deste modo, a capacidade do ser humano em manter os níveis de ATP durante o exercício de alta intensidade à custa da energia obtida da CP é limitada no tempo. Segundo vários autores, as reservas de ATP e CP podem apenas sustentar as necessidades energéticas musculares durante sprints de intensidade máxima até 15s. No entanto, dados mais recentes sugerem que a importância do sistema aláctico9 se situa para além dos 15s, tendo sido sugerido que continua a ser o principal sistema energético mesmo para esforços máximos com uma duração até 30s.

Convirá ainda referir que, em situações de forte deplecção energética, o ATP muscular pode ainda ser ressintetizado, exclusivamente a partir de moléculas de ADP, através de uma reacção catalisada pela enzima mioquinase (MK). No entanto, na maioria das reacções energéticas celulares ocorre apenas a hidrólise do último fosfato do ATP, sendo bastante mais raras as situações em que ocorra a quebra do segundo fosfato.

 

                           Glicólise (Sistema Anaeróbio Láctico)

Os esforços de intensidade elevada com uma duração entre 30s e 1min – por ex: disciplinas de resistência de velocidade, tais como uma corrida de 400m, ou uma prova de nado de 100m livres - apelam a um sistema energético claramente distinto, caracterizado por uma grande produção e acumulação de ácido láctico. Por este motivo, as modalidades que envolvem este tipo de esforços são habitualmente apelidados de lácticas, dado que a produção de energia no músculo resulta do desdobramento rápido dos hidratos de carbono (HC) armazenados, sob a forma de glicogénio10, em ácido láctico, um processo anaeróbio que decorre no citosol11 das fibras esqueléticas e que se designa por glicólise. Este processo, consideravelmente mais complexo do que o relativo ao primeiro sistema energético, requer um conjunto de 12 reacções enzimáticas para degradar o glicogénio a ácido láctico. 

Deste modo, é possível converter rapidamente uma molécula de glucose em 2 de ácido láctico, formando paralelamente 2 ATP, sem necessidade de utilizar O2.

Este sistema energético permite formar rapidamente uma molécula de ATP por cada molécula de ácido láctico, ou seja, estes compostos são produzidos numa relação de 1:1. Por este motivo, um corredor de 400m deve procurar desenvolver o mais possível no processo de treino tanto a capacidade para formar ácido láctico, como a de correr a velocidades elevadas tolerando acidoses musculares extremas, uma vez que o pH12 muscular pode descer de 7.1 para 6.5 no final de um sprint prolongado. 

De facto, as maiores concentrações sanguíneas de lactato observadas em atletas de elite, tem sido precisamente descritas em especialistas de 400-800m, que atingem frequentemente lactatemias13 na ordem das 22-23mmol/l. A razão porque estes atletas procuram aumentar a sua potência láctica está relacionada com a maior produção de energia daí resultante, uma vez que quanto mais ácido láctico formarem, naturalmente, maior formação de ATP conseguem assegurar por esta via. Assim, a produção de ácido láctico acaba por ser um mal menor e inevitável quando se recorre a este sistema energético, razão pela qual procuram desenvolver paralelamente no treino aquilo que, habitualmente, se designa por “tolerância láctica”.

A glicólise é, por definição, a degradação anaeróbia (decorre no citosol) da molécula de glucose até ácido pirúvico ou ácido láctico e é um processo muito activo no músculo esquelético, razão pela qual é frequentemente designado por tecido glicolítico. Em particular, os músculos dos velocistas apresentam uma grande actividade glicolítica, pelo facto de possuirem uma elevada percentagem de fibras tipo II (fibras de contracção rápida) com elevadas concentrações deste tipo de enzimas. Com efeito, a glicólise é a principal fonte energética nas fibras tipo II durante o exercício intenso. A título de exemplo, durante uma corrida de 400m cerca de 40% da energia produzida é resultante da glicólise. 

No entanto, as quantidades significativas de ácido láctico que se vão acumulando no músculo durante este tipo de exercício, provocam uma acidose intensa (libertação de H+) que conduz a uma fadiga14 progressiva (fig.1). Este último fenómeno resulta de alterações do ambiente fisico-químico dentro da fibra, nomeadamente da diminuição do pH, o que acaba por bloquear progressivamente os próprios processos de formação de ATP na fibra esquelética. 

Referências

• Astrand P.-O. e Rodahl K. Tratado de Fisiologia do Exercício. 2a edição. Interamericana. Rio de Janeiro, 1980
  
• Brooks G. A., Fahey T. D., White T. P. e Baldwin K. M. Exercise Physiology: Human Bioenergetics and its applications. 3rd edition. Macmillan Publishing Company. New York, 2000
  
• Ganong W. F. Review of Medical Physiology. 19th edition. Appleton and Lange, East Norwalk, Connecticut, 1999
  
• Guyton A. C. Tratado de Fisiologia Médica. 10a edição. Interamericana. Rio de Janeiro, 2001
  
• Wilmore J.H. e Costill D. L. Physiology of Sport and Exercise 2nd edition. Human Kinetics.
  Champaign, Ilinois, 1999 
  

                           Exercícios para o infra abdominal - a lenda

É muito comum em praticamente todas as academias vermos pessoas realizando vários exercícios diferentes para a musculatura abdominal, sob pré-texto de que um para tal região e o outro para uma região diferente, e aí vemos pessoas deitadas no chão levantando as pernas e achando que estão esculpindo seu tronco.

Em primeiro lugar gostaria de esclarecer que o reto abdominal que tem origem nas 5°, 6° e 7° costelas e inserção no púbis, se considerando que a origem é sempre proximal e a inserção distal, é um músculo único!

Portanto, quando ele se encurta ele se contrai como um todo, não existe a possibilidade de se dividir o músculo em “infra” e “supra” como alguns profissionais dizem. Imagine se seria possível contrair uma metade do bíceps em um exercício e a outra metade em outro. 

O exercício que tem o status de trabalhar o “infra-abdominal” onde em decúbito dorsal (deitado de costas) o aluno realiza uma flexão de quadril (puxa as pernas em direção do tronco) na verdade, a ação muscular desse movimento é caracterizada por ação isotônica (com alteração no comprimento do ventre muscular) dos músculos psoas ilíaco e reto femoral e com ação isométrica (sem alteração no comprimento do ventre muscular) do reto abdominal, oblíquos internos e externos.

Nesse momento alguns espertos poderão dizer que estou sendo discrepante e que o exercício é para o abdômen, então esses espertos terão de admitir que a extensão de cotovelo a partir de uma polia alta (tríceps pulley) é um exercício em que se visa o abdômen, pois tanto no tríceps pulley quanto na flexão de quadril “infra” o abdômen está se contraindo isometricamente. Em ambos os casos os músculos abdominais agem como estabilizadores e não como motores do movimento.

Outro ponto que merece relevância é o fato de que um músculo quando se contrai, ele não sabe onde é origem nem inserção, não sabe onde teria de ser o ponto fixo e o ponto móvel.

Isso é particularmente importante quando se trata do psoas ilíaco, pois ele tem origem nas superfícies ântero-laterais de T12 a L5, ou seja, na coluna lombar e inserção no pequeno trocanter, região proximal do fêmur. 

Portanto, quando encurtado o psoas ilíaco puxa a coxa para cima (flexão de quadril) mas também puxa a coluna lombar para frente, isso provavelmente não terá repercussão se realizado com pouca ou nenhuma carga e com pouca freqüência, no entanto para aqueles aficionados pelo abdômen que realizam treinamento exaustivo com muita sobrecarga ou que estejam em período de crescimento, existe considerável probabilidade de que se desenvolva uma hiperlordose e quadros de lombalgia, sem falar na possibilidade de herniação de disco .

Portanto, se você quer realizar um bom trabalho para a região abdominal, faça como os culturistas, a grande maioria realiza apenas a flexão de tronco contra a gravidade, o velho e conhecido abdominal (aquele no chão mesmo e sem aparelhos engraçados), se realizado com volume e intensidade adequada, não precisará de mais nada. No entanto, se o seu professor teima em lhe passar diversos exercícios para a região abdominal, dizendo que um é para isso e outro para aquilo, provavelmente ele só está querendo parecer que entende muito, ou então não sabe nada, ou o mais provável: os dois!