Objetivo
Este artigo tem como objetivo introduzir o estudo da fisiologia do exercício, fornecendo de maneira integrativa a compreensão da prática das atividades, envolvendo a bioquímica, a fisiologia introdutória e a importância do exercício para a saúde populacional. É importante salientar que, existe muita informação além deste artigo na fisiologia e bioquímica do exercício, e por isso é recomendado que você estudante ou profissional da saúde procure de outras maneiras a aprofundação deste assunto, e se necessário busque pelas referências para melhor compreensão.
Introdução
De acordo com a OMS (Organização Mundial de Saúde), saúde se define como estado de bem-estar físico, psicológico e social, o exercício físico possui benefícios tanto para o bem-estar físico como psicológico, desse modo sendo essencial para saúde da população. Doenças como hipertensão arterial, diabetes mellitus, aterosclerose, obesidade e outras muitas têm como meio de tratamento o exercício físico. Além disso a compreensão do exercício é importante para o melhor desempenho de atletas de alto rendimento e por conseguinte a diminuição de lesões destes profissionais.
A Associação Brasileira de Diabetes tem como uma de suas diretrizes para o tratamento desta síndrome metabólica, atividades físicas regulares pelo menos três vezes por semana de intensidade moderada e principalmente atividades aeróbias tais como caminhadas, andar de bicicleta, subir escadas e etc, pois ajuda na regulação dos níveis de glicose no sangue.
American College of Cardiology juntamente com American Heart Association atribui o exercício físico como parte das diretrizes para a prevenção de doenças cardíacas tanto em pessoas saudáveis, como em pessoas com enfermidades crônicas, e até mesmo incluem diretrizes de exercício de força e resistência para pessoas com antecedentes de infarto agudo do miocárdio, para diminuição das chances de futuros ataques cardíacos.
Infere-se, portanto, a importância dos estudos relacionados às vias metabólicas e fisiologia da atividade física, tanto para a compreensão dos limites do corpo, quanto para o melhor diagnóstico de doenças, assim como o teste ergométrico é utilizado para definir o estado de funcionamento cardíaco e para o tratamento de enfermidades. Desse modo discutiremos mais sobre a fisiologia e bioquímica do exercício nos próximos parágrafos.
Tipos de exercícios
Apesar de que qualquer tipo de exercício seja benéfico ao organismo, existem classificações que ajudam a entender a utilidade de cada atividade, o que facilita a eficiência para o objetivo de cada paciente.
Flexibilidade
Alongamento é uma atividade que se define pelo aumento do comprimento dos tecidos moles que consequentemente aumentam a flexibilidade, que por sua vez se define como a capacidade de exercer movimentos de amplitude máxima de maneira voluntária .O alongamento prévio ao exercício se mostra importante tanto para a prevenção de lesões musculares, por exemplo o estiramento muscular, como também para o aumento da eficiência da musculatura durante o exercício. Isso ocorre por meio do aumento da resistência dos tendões a tensões cada vez maiores. Exercícios dessa natureza são também essenciais para os idosos que possuem limitações em flexibilidade e por debilidade muscular.
Força
Exercícios de força são parte dos exercícios de resistência, que por sua vez têm função de aumentar a força de contração muscular, aumento da durabilidade e crescimento dos tecidos conectivos dos músculos e ossos, hipertrofia, aumento da comunicação entre sistema nervoso central e os músculos e aumento nos níveis de hormônios de crescimento. O aumento da força requer um aumento no estresse dos tecidos musculares, repetição, velocidade do movimento, amplitude e o peso utilizado, são a combinação que aumenta a eficácia da hipertrofia.
Velocidade e agilidade
Em muitos esportes o aumento da velocidade e agilidade são um objetivo claro. Este objetivo é alcançado por meio de repetições de movimentos, que aumentam a capacidade da velocidade do envio de informações a partir de fibras nervosas motoras primárias até fibras nervosas motoras secundárias capazes de exercer o movimento desejado.
Endurance
São os exercícios moderados que acontecem em períodos longos de tempo, como o que ocorre principalmente em maratonas. A grande dificuldade do endurance é diminuir o tempo em que ocorre a fadiga para que aumente o tempo de duração do exercício. É definido como cansaço tanto físico como psicológico.
Fisiologia do exercício
Existem diversos sistemas metabólicos que são utilizados durante o exercício. Entretanto destacam-se três sistemas que são de extrema importância, são esses: o sistema fosfocreatina-creatina, sistema glicogênio-ácido lático e sistema aeróbio.
O princípio que fornece energia para a realização do trabalho muscular vem a partir da quebra do trifosfato de adenosina (ATP), que possui ligações fortes entre seus grupos fosfatos, a quebra de um fósforo desta molécula libera cerca de 7.300 calorias de energia. A grande diferença entre as vias metabólicas importantes para atividades físicas é a velocidade que conseguem sintetizar moléculas de ATP e quebrar essas moléculas com eficiência, é importante salientar que o organismo utiliza do ATP como uma fonte de energia instantânea ou seja, o organismo não possui reservas de ATP, mas sim reservas de outras substâncias que por sua vez são capazes de ser metabolizadas e transformadas em ATP. Esses sistemas metabólicos nada mais são do que caminhos diferentes para a liberação do ATP.
Sistema fosfocreatina-creatina
Este sistema se baseia em um acúmulo de energia por meio da união do fósforo com a creatina, esta união forma a fosfocreatina, que ao ser quebrada libera quantidades de energias muito altas, que são suficientes para a união de um fosfato a uma molécula de ADP (adenosina difosfato) criando assim um ATP, é importante ressaltar que a doação do fósforo da fosfocreatina ao ADP ocorre de maneira quase instantânea, por isso as reservas de energia por meio da fosfocreatina são maiores que as de ATP.
Este sistema metabólico é utilizado de maneira rápida, logo toda essa reserva se esgota em poucos segundos, e por isso é importante para atividades que requerem uma resposta muscular de alta intensidade e um curto período de tempo. Isso quer dizer que os exercícios de força, velocidade e agilidade, se beneficiam pela resposta desse sistema, contudo os exercícios que requerem esforços físicos de longa duração não utilizam tanto dessa via.
Para aumento da força de contração muscular e para hipertrofia muscular, é essencial a efetividade da fosfocreatina-creatina.
Sistema glicogênio-Ácido Lático
O glicogênio é uma reserva de energia localizada no fígado que libera moléculas de glicose no sangue e nas células do corpo para serem metabolizadas na glicólise. No citoplasma a glicose passa por diversas transformações até que se forme o piruvato, se houver oxigênio suficiente a glicólise continua com a entrada do piruvato na mitocôndria, porém com a falta de oxigênio o piruvato se transforma em ácido lático, que se acumula nos tecidos e no sangue e seu destino é o fígado onde pode ser transformado em ATP.
Sua vantagem é que a produção do ATP ocorre 2,5 vezes mais rápido que na fosforilação oxidativa, apesar de apenas fornecer 50% da energia produzida com a fosfocreatina-creatina, ou seja, é ideal para quando há a necessidade de grandes quantidades de ATP em uma quantidade moderada de tempo, por exemplo em corridas de 200 metros, arrancadas longas no futebol, e exercícios que necessitam uma aplicação de força contínua por períodos entre 1,3 a 1,6 minuto. Pesquisas demonstram que trabalhar a flexibilidade diminui os efeitos pós-exercício dessa via metabólica e aumentam sua eficiência.
Sistema aeróbio
Ocorre por meio do uso da glicose por diversos meios tais como, o glicogênio, lipólise, e a partir de proteínas acumuladas separando o grupo amina que se elimina pelo ciclo da ureia, restando assim moléculas de carboidratos. A glicose formada a partir de todos esses meios, com a existência de quantidades suficientes de oxigênio, continua seu ciclo pela fosforilação oxidativa, que libera muitas quantidades de ATP mas sem tanta energia se comparado com os outros sistemas, contudo, seu grande diferencial é a capacidade de fornecer energia por tempo indeterminado, pois enquanto houver os nutrientes necessários continuará a realizar sua função.
Essa via é muito importante para a regulação dos níveis de glicose no sangue, e para a perda de peso é a mais eficiente. Exercícios como caminhadas longas de intensidade moderada e ciclismo, ou seja, exercícios de endurance requerem uma boa efetividade dessa via.
Considerações finais
Ao final da leitura do artigo percebe-se a relação entre os exercícios de flexibilidade, força, velocidade, agilidade e endurance com os sistemas metabólicos fosfocreatina-creatina, glicogênio-ácido lático e sistema aeróbio. Além disso, percebe-se que é inerente aos profissionais de saúde uma perspectiva de tratamento e compreensão do paciente por meio dos hábitos que possuem e que podem ser mudados, para dessa maneira se tornarem mais saudáveis diminuindo sua morbilidade e chances de complicações futuras de enfermidades.
Autor: Mateus Dias Lima
Instagram: @matdlima_
O texto é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto.
Observação: material produzido durante vigência do Programa de colunistas Sanar junto com estudantes de medicina e ligas acadêmicas de todo Brasil. A iniciativa foi descontinuada em junho de 2022, mas a Sanar decidiu preservar todo o histórico e trabalho realizado por reconhecer o esforço empenhado pelos participantes e o valor do conteúdo produzido. Eventualmente, esses materiais podem passar por atualização.
Novidade: temos colunas sendo produzidas por Experts da Sanar, médicos conceituados em suas áreas de atuação e coordenadores da Sanar Pós.
Referências
Sociedade Brasileira de Diabetes- Diagnóstico e tratamento: https://diabetes.org.br/diagnostico-e-tratamento/
2019 American College of Cardiology /American Heart Association Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease:https://www.jacc.org/doi/10.1016/j.jacc.2019.03.009
American Heart Association: Strength and resistance training exercise https://www.heart.org/en/healthy-living/fitness/fitness-basics/strength-and-resistance-training-exercise .
American College of Sports Medicine: Guidelines for strength training https://www.acsm.org/all-blog-posts/certification-blog/acsm-certified-blog/2019/07/31/acsm-guidelines-for-strength-training-featured-download
Princípios fisiológicos do aquecimento e alongamento muscular na atividade esportiva: https://www.scielo.br/j/rbme/a/zQfL4XzPMNXYr4pp9T4r5Jt/?lang=pt .
GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 12. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
