Exercício físico aeróbio e anaeróbio

Energia muscular

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As células do organismo necessitam de energia para funcionarem, para renovarem as suas estruturas, para fabricarem substâncias e, no caso das fibras musculares, para se contraírem. Esta energia é obtida, na maioria dos casos, a partir da divisão ou desdobramento de uma substância denominada trifosfato de adenosina, ou ATP, composta por uma molécula de adenosina e três moléculas de ácido fosfórico. A acção de determinadas enzimas proporciona o desdobramento da ATP, o que, consequentemente, dá origem a uma molécula de difosfato de adenosina, ou ADP, e outra de ácido fosfórico. Contudo, este processo caracteriza-se por um fenómeno muito específico, tendo em conta que proporciona a libertação de uma determinada quantidade de energia para o meio. Embora parte desta energia obtida seja eliminada sob a forma de calor, a restante é utilizada para realizar funções celulares específicas, como por exemplo a contracção das fibras musculares.

De facto, as células musculares dispõem de uma pequena reserva de moléculas de ATP que utilizam para obterem a energia de que necessitam, com vista a manterem a sua estrutura e contraírem-se. Esta pequena reserva costuma ser utilizada em situações de repouso e durante os primeiros segundos após o início da contracção. Todavia, após estes primeiros segundos, a pequena reserva esgota-se, obrigando à activação de mecanismos específicos para obter mais moléculas de ATP e para poder dispor de mais energia.

A obtenção de moléculas de ATP realiza-se através de um processo inverso ao do desdobramento desta molécula, ou seja, realiza-se a partir da união ou junção de uma molécula de ADP com outra de ácido fosfórico. Esta junção, que implica um consumo de energia inferior ao que será depois necessário durante a divisão da nova molécula de ATP obtida, pode ser realizada através de dois tipos de processos: um anaeróbio, que não necessita da presença de oxigénio, e outro aeróbio, no qual é indispensável a assimilação deste gás proveniente da circulação sanguínea.

Metabolismo anaeróbio

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As fibras musculares costumam "construir" as moléculas de ATP a partir da combustão ou oxidação dos nutrientes que armazenam no seu interior através de um processo aeróbio, ou seja, mediante um processo que necessita da presença de oxigénio. Todavia, como a assimilação de oxigénio a partir da circulação sanguínea, durante os primeiros dois minutos de exercício físico, o tempo que o aparelho cardiorrespiratório necessita para se adaptar completamente às necessidades, é muito reduzido, as fibras musculares, durante a fase inicial do exercício físico, obtêm o ATP de que necessitam a partir de dois mecanismos anaeróbios em que, como já foi mencionado, não é necessária a presença de oxigénio: o da fosfocreatina e o da glicólise anaeróbia.

Mecanismo da fosfocreatina. A fosfocreatina é uma substância composta por uma molécula de creatina e outra de ácido fosfórico armazenada no interior das fibras musculares, que participa no primeiro mecanismo destinado a obter moléculas de ATP e, consequentemente, energia, perante necessidades repentinas. O mecanismo da fosfocreatina é activado no preciso momento em que a contracção da fibra muscular se inicia e consiste no desdobramento desta substância numa molécula de creatina e noutra de ácido fosfórico e na posterior junção desta molécula e de outra de ADP, de modo a formar uma nova molécula de ATP. Embora este mecanismo seja muito eficaz no início da contracção, o depósito de fosfocreatina acaba igualmente por se esgotar, obrigando a fibra muscular a recorrer a outro dos seus processos anaeróbios, com vista a obter mais moléculas de ATP.

Mecanismo da glicogenólise anaeróbia. Este segundo processo anaeróbio consiste na progressiva degradação do glicogénio armazenado no interior das fibras musculares.

O glicogénio é um hidrato de carbono complexo armazenado no tecido muscular precisamente como fonte de energia. Este mecanismo, mais complexo do que o da fosfocreatina, consiste na degradação das moléculas de glicogénio, de modo a proporcionar a obtenção de energia que permita a 2 junção das moléculas de ácido fosfórico com outras de ADP, para que no final do processo se obtenham duas moléculas de ATP e, como produtos residuais, duas moléculas de água e outras duas de ácido láctico. Embora a glicólise anaeróbia possibilite a obtenção da energia necessária para realizar esforços repentinos e intensos, cerca de quarenta segundos após este tipo de actividade, a sua relevância diminui, já que após o dito período de tempo o aparelho cardiorrespiratório começa a adaptar-se ao exercício físico e a transportar uma quantidade mais significativa de oxigénio para o tecido muscular. Para além disso, a velocidade da eliminação do ácido láctico provocado por este processo é menor do que a velocidade de produção, pois tem tendência para se acumular e, consequentemente, para se tornar tóxico. Em suma, cerca de dois minutos após o início do exercício físico, os mecanismos aeróbios desempenham um papel muito mais importante do que os anaeróbios.

Metabolismo aeróbio

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É através do metabolismo aeróbio que as fibras musculares obtêm a energia de que necessitam para formarem as moléculas de ATP, a partir da união de moléculas de ADP e ácido fosfórico, mediante a degradação de nutrientes em processos que necessitam da presença de oxigénio.

O mecanismo aeróbio mais importante é a glicogenólise aeróbia, um processo muito complexo em que a progressiva degradação da glicose é realizada com a presença de oxigénio proveniente da circulação sanguínea. Este processo fornece dez vezes mais energia do que os mecanismos anaeróbios e tem a vantagem de não gerar substâncias residuais tóxicas, como o ácido láctico, formando moléculas de ácido carbónico, rapidamente eliminadas sob a forma de dióxido de carbono com o ar expirado, e água.

Em suma, de início, cada molécula de glicose degradada é composta por seis átomos de oxigénio, trinta e seis moléculas de ácido fosfórico e outras trinta e seis de ADP, enquanto que, no final do processo, é possível obter seis moléculas de dióxido de carbono, quarenta e duas de água e trinta e seis de ATP Após a adaptação do aparelho cardiorrespiratório ao exercício físico, o principal mecanismo de obtenção de energia consiste na neoglicogénese aeróbia, nomeadamente a partir do momento em que as reservas de glicogénio do tecido muscular e hepático começam a esgotar-se. A partir deste momento, as fibras musculares começam a construir moléculas de ATP através da degradação das moléculas provenientes dos depósitos adiposos, que se encontram na hipoderme e à volta dos órgãos internos através do sangue.

Normalmente, o organismo começa a "queimar" as suas reservas de gorduras vinte minutos após o início de um exercício físico. Embora este mecanismo de obtenção de energia permita a realização de um exercício físico ligeiro e moderado durante um período de tempo mais prolongado, também tem um limite - neste caso, a fadiga muscular.