PRÁTICAS DE ATIVIDADE FÍSICA E DESPORTIVA
FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
Escola Secundária de Caldas das Taipas Curso Profissional Técnico de Apoio à Gestão Desportiva
Bioenergética
Sistema Endócrino e Termorregulação
Metabolismo Exercício
FISIOLOGIA EXERCÍCIO
Sistema Cardiovascular e Respiratório
Sistema Neuromuscular
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Havard Fatigue Laboratory EUA (1927-1947)
Fisiologia Exercício Anos 50-60 Lab. Fisiol. Exerc.
Archibald Hill August Krogh Otto Meyerhof (Prémio Nobel) 1923
A Fisiologia é o ramo da biologia que estuda as múltiplas funções mecânicas, físicas e bioquímicas nos seres vivos. A Fisiologia do Exercício estuda os efeitos do exercício físico no organismo, em especial no homem.
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METABOLISMO
Milhares de reações químicas ocorrem por todo o nosso organismo a cada minuto do dia.
BIOENERGÉTICA ??????????????
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BIOENERGÉTICA
Processo Metabólico capaz de converter nutrientes alimentares (gorduras, proteínas, hidratos de carbono) numa forma biologicamente utilizável.
BIOENERGÉTICA
Este processo inclui reações anabólicas (síntese de moléculas) e reações catabólicas (degradação de moléculas).
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Para correr, saltar, nadar,… as células musculares esqueléticas devem ser capazes de extrair continuamente energia dos nutrientes alimentares, esta incapacidade limita e compromete o desempenho nas atividades de resistência.
Sem energia as células musculares perdem a capacidade de contração muscular e o trabalho muscular é interrompido.
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A ENERGIA E O ATP
PRODUÇÃO CELULAR DE ENERGIA NO EXERCÍCIO
FORMAS DE OBTENÇÃO E FONTES DE PRODUÇÃO DE ATP
Célula Humana Indiferenciada
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Célula Humana A célula é a unidade funcional básica do corpo e funciona como uma fábrica altamente organizada capaz de sintetizar uma grande quantidade de compostos necessários para a função celular normal.
Célula Humana Indiferenciada
Fibras Musculares
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MEDIDA DO CONSUMO ENERGÉTICO
A quilocaloria (Kcal) é a unidade de medida utilizada na mensuração do consumo e da demanda energética.
SUBSTRATOS ENERGÉTICOS PARA O EXERCÍCIO FÍSICO Hidratos de Carbono 4 Kcal
Proteínas 4 kcal
Gorduras 9 Kcal
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As necessidades diárias de calorias variam com a idade, o sexo e o estilo de vida. Homens
Referência usual 2500 Kcal
18-34 anos Sedentários - 2.510 kcal Ativos - 2.900 kcal Muito ativos - 3.350 kcal 35-64 anos Sedentários - 2.400 kcal Ativos - 2.750 kcal Muito ativos - 3.350 kcal 65-74 anos Sedentários - 2.330 kcal + de 75 anos Sedentários - 2.100 kcal
Mulheres 18-54 anos Sedentárias - 1.940 kcal Ativas - 2.150 kcal Muito ativas - 2.500 kcal Gestantes - 2.400 kcal Lactantes - 2.750 kcal 55-74 anos Sedentárias - 1.900 kcal Ativas - 2.000 kcal + de 75anos Sedentárias - 1.810 kcal
CONSUMO ENERGÉTICO EM REPOUSO E EM ATIVIDADE Para manter o peso ideal, precisamos equilibrar as calorias consumidas com a energia gasta.
BALANÇO ENERGÉTICO
O CONSUMO ENERGÉTICO EM REPOUSO é taxa mínima de energia gasta em 24 horas, correspondendo à energia gasta para manter o funcionamento normal do organismo. O CONSUMO ENERGÉTICO EM ATIVIDADE FÍSICA é qualquer movimento corporal, produzido pelos músculos esqueléticos, que resulte em gasto energético maior que os níveis de repouso.
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550 Kcal.
Miam…Miam… Delicioso!!! Ainda bem que hoje vou treinar….
300- 500 Kcal.
140 kcal.
FOSFATO DE ALTA ENERGIA - ATP
A fonte imediata de energia para a contração muscular é a ATP – Adenosina Trifosfato (1adenina+ 1ribose + 3fosfatos)
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LIBERTAÇÃO DE ENERGIA ATPase
A ATP é degradada pela enzima ATPase e liberta energia para a contração muscular.
TRANSFERÊNCIA DA ENERGIA NO MOVIMENTO
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SISTEMAS ENERGÉTICOS (VIAS METABOLICAS-PRODUÇÃO DE ENERGIA)
Metabolismo Anaeróbico: Formação de ATP sem a presença de O2
M. Aeróbico: ATP com uso de O2
SISTEMAS ENERGÉTICOS VIA ANAERÓBICA Sistema ATP-CP ou creatina fosfato (exerc. até 5 seg./início do exercício)
Glicólise/ Glicose Aeróbica/ Sistema Anaeróbico Láctico
VIA AERÓBICA
Sistema Aeróbico/ Oxidativo/ Fosforização oxidativa ( exerc. a partir dos 10 seg.)
(exerc. De 6 a 10 seg.)
EXERCÍCIO DE ALTA INTENSIDADE E CURTA DURAÇÃO
EXERCÍCIO DE BAIXA/MODERADA INTENSIDADE E LONGA DURAÇÃO
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VIA ANAERÓBICA
VIA AERÓBICA
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METABOLISMO DO EXERCÍCIO Segundos
% Produção AERÓBICA
Minutos
10
30
60
2
4
10
30
60
120
10
20
30
40
65
85
95
98
99
90
80
30
60
35
15
5
2
1
Ex.: Corrida de 100m %Produção ANAERÓBICA
Contribuição da produção Aeróbica e Anaeróbica de ATP durante o Exercício Máximo como função da duração do evento.
Durante o exercício o gasto energético total do organismo pode ser de 15 a 25 vezes o gasto energético em repouso. Os indivíduos treinados apresentam uma capacidade bioenergética mais bem desenvolvida, resultado de adaptações cardiovasculares ou musculares induzidas pelo treino de resistência.
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FADIGA
Trabalho excessivo
Desequilíbrio entre a capacidade do organismo e o trabalho exigido.
Risco de lesões
É a incapacidade de continuar funcionando ao nível normal da capacidade pessoal devido a uma perceção ampliada do esforço. Sobrecarga física ou psicológica
INTENSIDADE DO EXERCÍCIO SELEÇÃO DO SUBSTRATO PROTEINAS - Tem um pequeno papel como substrato no exercício.
2%
GORDURAS - Substrato predominante para os músculos durante o exercício de baixa intensidade.
< 30% V02máx.
HIDRATOS DE CARBONO - Substrato predominante para os músculos durante o exercício de alta intensidade.
> 70% V02máx.
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DURAÇÃO DO EXERCÍCIO SELEÇÃO DO SUBSTRATO % ENERGIA CARBOHIDRATOS
100
50
GORDURAS 0 0
50
100
% VO2máx
À medida que a intensidade do exercício aumenta, ocorre um aumento progressivo do Metabolismo dos Hidratos de Carbono e uma diminuição do Metabolismo das Gorduras.
PRINCIPAIS FONTES ENERGÉTICAS Hidratos de Carbono – encontram-se nos músculos (fonte direta) e no fígado (reserva hepática) sob forma de glicogênio.
Gorduras – é armazenada sob forma de gordura (triglicerídeos) nas células adiposas (adipócitos) e em menor quantidade nas células musculares.
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HOMEOSTASIA E HETEROSTASIA A Homeostasia é uma propriedade auto-reguladora de um sistema ou organismo que permite manter o estado de equilíbrio de suas variáveis essenciais ou de seu meio ambiente.
A Heterostasia é um comportamento existente na natureza em organismos que procuram estímulos constantemente, pela fuga temporária do equilíbrio (é o contrário de homeostasia).
NOÇÃO DE ADAPTAÇÃO
O processo de adaptação está associado à aquisição de novos conhecimentos, desenvolvimento de competências e mudança de comportamento.
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NOÇÃO DE ESTÍMULO/AÇÃO MOTORA Um estímulo é qualquer alteração externa ou interna, que provoca uma resposta fisiológica, ou comportamental num organismo. A ação motora é um movimento que permite que as qualidades inatas de uma pessoa, se evidenciem.
Um estímulo desencadeia uma resposta.
E
R
O ESTÍMULO DIRIGIDO COMO CARGA FUNCIONAL
A carga de treino que provoca alterações no organismo, inclui a repetição sistemática de exercícios físicos que induzem a uma série de mudanças no corpo.
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SINDROMA GERAL DE ADAPTAÇÃO
C TAI TBI
D
Períodos de treino de alta intensidade (TAI) seguidos por períodos de treino com baixa intensidade (TBI) ou períodos de descanso são necessários. Se não houver períodos de descanso entramos em sobretreino (overtraining).
SISTEMA NEUROMUSCULAR A interação entre o sistema nervoso e o sistema muscular é conhecido como sistema neuromuscular.
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MUSCULO ESQUELÉTICO
O corpo humano contém mais de 600 músculos esqueléticos voluntários que representam 4050% do peso corporal.
FUNÇÕES DO MUSCULO ESQUELÉTICO Geração de força para a sustentação corporal; Produção de calor durante períodos de exposição ao frio; Geração de força para a locomoção e para a respiração.
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UNIDADE MOTORA Neurónio
Fibra muscular
Cada neurónio inerva um número de fibras musculares e essa união é chamada de unidade motora.
ESTRUTURA DO MUSCULO ESQUELÉTICO
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ESTRUTURA DO MUSCULO ESQUELÉTICO
ESTRUTURA DE UMA FIBRA MUSCULAR
Uma fibra muscular é constituída por miofibrilas, sarcómeros e miofilamentos (actina/miosina).
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CONTRAÇÃO MUSCULAR
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CONTRAÇÃO MUSCULAR
O processo de contração muscular pode ser explicado pelo “modelo deslizante” que sugere que o encurtamento muscular ocorre em decorrência do movimento do filamento de actina sobre o filamento de miosina.
CONTRAÇÃO MUSCULAR
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CARACTERÍSTICAS DO TIPO DE FIBRA MUSCULAR ESQUELÉTICA HUMANA FIBRAS RÁPIDAS Tipo IIb
FIBRAS RÁPIDAS Tipo IIa
FIBRAS LENTAS Tipo I
Nº MITOCÔNDRIAS
BAIXO
ALTO/ MODERADO
ELEVADO
RESISTÊNCIA À FADIGA
BAIXO
ALTO/ MODERADO
ÁLTO
SISTEMA ENERGÉTICO PREDOMINANTE
ANAERÓBICO
COMBINAÇÃO
AERÓBICO
ACTIVIDADE ATPase
a + ELEVADA
ELEVADA
BAIXA
VELOCIDADE MÁX. ENCURTAMENTO
ELEVADA
INTERMÉDIA
BAIXA
BAIXA
MODERADA
ELEVADA
CARACTERÍSTICAS
EFICIÊNCIA
TIPO DE FIBRAS MUSCULARES
Legenda:
“1” - Fibras rápidas ou Fibras Tipo II (Brancas) Fibras rápidas ou Tipo IIA e Fibras super rápidas ou Tipo IIB “2” - Fibras lentas ou Fibras Tipo I (Vermelhas)
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TIPO DE FIBRAS MUSCULARES E EXERCÍCIO FÍSICO
TECIDOS MUSCULARES
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CONTROLO MUSCULAR NO MOVIMENTO
Tecido muscular estriados ou esqueléticos - Movimentos voluntários. Tecido muscular liso ou visceral - Movimentos involuntários. Músculo cardíaco ou miocárdio - Movimento involuntário.
ADAPTAÇÕES NEUROMUSCULARES O exercício físico regular induz alterações estruturais e funcionais no músculo. Fibras tipo I podem passar a fibras tipo II com o treino, passando de fibras lentas a fibras rápidas.
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POTÊNCIA Potência = Força x Velocidade
É uma qualidade combinada de força e velocidade máximas.
TIPOS DE CONTRAÇÃO MUSCULAR ISOMÉTRICA Tensão muscular Sem movimento
CONCÊNTRICA Encurtamento muscular
EXCÊNTRICA Alongamento muscular
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SISTEMA CARDIOVASCULAR
MÚSCULO CARDIACO
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ESTRUTURA DO MÚSCULO CARDIACO
SISTEMA CARDIOVASCULAR
CIRCULAÇÃO PULMONAR
CIRCULAÇÃO SISTÉMICA
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IMPORTÂNCIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR
A circulação sanguínea garante o fornecimento de oxigénio às células, indispensável ao metabolismo celular, assegurando ainda a remoção do dióxido de carbono produzido durante a atividade celular. Outras funções importantes são a transporte de nutrientes e de hormonas.
IMPORTÂNCIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR
O exercício físico regular contribui para redução da Pressão Arterial em repouso.
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ADAPTAÇÕES CARDIOVASCULARES Menor frequência cardíaca em repouso (menor gasto energético). Redução mais rápida da frequência cardíaca após o exercício. Maior volume sistólico ao repouso e esforço, que corresponde ao volume de sangue injetado do coração para os vasos no momento da contração cardíaca.
ADAPTAÇÕES CARDIOVASCULARES Elevação do débito cardíaco, ou seja, da quantidade de sangue injetada por minuto, oferecendo mais sangue e oxigénio para todos os tecidos do corpo. Aumento do consumo máximo de oxigénio (VO2 máx.), com melhor aproveitamento do oxigénio inspirado. Dilatação e hipertrofia cardíaca, ou seja, aumento da massa muscular do coração.
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SISTEMA RESPIRATÓRIO
SISTEMA RESPIRATÓRIO ESTRUTURA E ORGANIZAÇÃO
É constituído pelos pulmões, onde se realizam as trocas gasosas e as vias respiratórias, que estabelecem a comunicação entre os pulmões e o exterior.
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ESTRUTURA PULMONAR
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES Volume total de ar - capacidade pulmonar total 6 litros. Volume em repouso- Em repouso, os pulmões trocam com o meio exterior apenas 0,5 litro de ar. Volume de capacidade vital - medido por espirometria (realizar uma inspiração forçada e em seguida uma expiração forçada ou máxima, utilizando um espirómetro. Volume de ar residual- 1,2 a 1,5 litros.
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VENTILAÇÃO PULMONARES E EXERCÍCIO FÍSICO
SISTEMA ENDÓCRINO
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ORGANIZAÇÃO DO SISTEMA ENDÓCRINO
TERMORREGULAÇÃO A termorregulação é exercida graças à coordenação entre a produção e libertação do calor orgânico interno e representa um mecanismo de homeostasia. O termostato corporal está localizado no Hipotálamo.
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TERMORREGULAÇÃO
O Hipotálamo anterior (H.a.) é responsável pela reação aos aumentos de temperatura central. O Hipotálamo posterior (H.p.) rege as respostas do corpo às diminuições da temperatura.
TERMORREGULAÇÃO
O aumento da temperatura faz com que o H.a. realize ações fisiológicas como sudorese (transpiração) e aumento do fluxo sanguíneo cutâneo.
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TERMORREGULAÇÃO
A exposição ao frio faz com que o H.p. reage aumentando a produção de calor (tremor) e reduzindo a sua perda (vasoconstrição cutânea).
TERMORREGULAÇÃO E EXERCÍCIO Durante o exercício prolongado num ambiente moderado a temperatura aumenta até um valor normal e estabiliza após 30-40 minutos.
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CAPACIDADES MOTORAS Capacidades condicionais As capacidades condicionais relacionam-se com o aspeto quantitativo do movimento e são dependentes dos processos de obtenção de energia e de fadiga.
Capacidades coordenativas As capacidades coordenativas relacionam-se com o aspeto qualitativo do movimento. Dependem fundamentalmente de processos de controlo de movimento e da coordenação entre o sistema muscular e o sistema nervoso.
CAPACIDADES MOTORAS
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CAPACIDADE CONDICIONAIS Força - é um conceito comum no nosso quotidiano, que está frequentemente associado à noção de força mecânica, como por exemplo, no caso da força que fazemos para empurrar um caixote, para levantá-lo, atirá-lo, puxá-lo, ou da força que fazemos para nos segurarmos quando estamos num comboio, que tem as habituais oscilações, travagens. Resistência - é uma capacidade revelada pelo sistema muscular que permite realizar esforços de longa duração, resistindo á fadiga e permitindo uma rápida recuperação depois dos esforços. Velocidade - é a relação entre o espaço percorrido por um corpo em movimento e o tempo gasto em percorre-lo. Flexibilidade - é a capacidade motora que permite executar movimentos de grande amplitude, através da elasticidade muscular e da amplitude articular.
CAPACIDADES COORDENATIVAS
Orientação - Orientação espacial é a capacidade de reagir a um estímulo externo em termos de deslocação ou de estabilização da postura. Equilíbrio - é a capacidade de manter o corpo numa relação normal quanto ao solo, desenvolvendo reflexos para acomodar o corpo ao movimento. Ritmo - é a capacidade de compreensão, acumulação e interpretação de estruturas temporais e dinâmicas pretendidas ou contidas na evolução do movimento.
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CAPACIDADES COORDENATIVAS Reação - Capacidade de reação motora é a capacidade de poder reagir o mais rápido e corretamente possível a um determinado estímulo. Agilidade - Agilidade é a capacidade de executar movimentos rápidos e ligeiros com mudanças nas direções, que as pessoas necessitam para ter uma boa forma física. Memória Motora - A memória é a capacidade de adquirir, armazenar e recuperar informações disponíveis, seja internamente, no cérebro , seja externamente, em dispositivos artificiais.
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