Energia

Afinal de contas, o que é energia? Energia está relacionada a um estado dinâmico capaz de gerar uma mudança. Esta mudança implica na realização de um trabalho que é definido através de uma força ao longo de um deslocamento. 

Portanto, podemos afirmar que a energia não pode ser criada nem destruída, mas sim transformada. Existem diversas formas de energia: mecânica, elétrica/magnética, química, térmica, luminosa e nuclear. O corpo humano se utiliza principalmente de energia química transformando-a em energia mecânica para assim gerar movimento e posteriormente calor (energia térmica). A partir disso, podemos citar como exemplo a própria energia oriunda dos macronutrientes (carboidratos, proteínas e lipídios), que armazenada não se dissipa diretamente em calor, mas pelo contrário, a maior parte se mantém como energia química até o momento em que o sistema musculoesquelético a usa transformando em energia mecânica que, por conseguinte, é transformada em energia térmica.

Na realização de exercícios físicos se utiliza desta energia, sendo sua maior fonte de fornecimento o ATP (trifosfato de adenosina). O ATP é formado por uma adenosina (combinação de uma molécula de adenina com uma molécula de ribose) unida a três fosfatos:

Essa fonte de energia é acionada quando há a junção de ATP com a água, sendo catalisada pela enzima ATPase (adenosina trifosfatase), formando um novo composto: ADP (difosfato de adenosina) + Pi (fosfato inorgânico) + 7 a 12 kCal/mol, de maneira que gere energia para a atividade musculoesquelética. Além disso, devemos salientar que este tipo de transferência de energia é de modo anaeróbico (sem exigir demanda de oxigênio), pois é um procedimento que requer rapidez. 

Já tendo definido o que é energia, quais os seis tipos de energia que existem e a partir do que há a rápida transferência de energia anaeróbica intramuscular, vamos relacionar a energia oriunda do ATP  com níveis intensos de exercício. Se formos analisar a quantidade de ATP intramuscular existente para nos manter em repouso por 24h, notaremos que será muito inferior ao que precisaríamos. Por exemplo, em um indivíduo de 70 Kg encontramos em torno de 50 g de ATP o que dá em torno de 5 mM por Kg de músculo. Enquanto que para as mesmas 24h de repouso precisaríamos de 190 Kg de ATP. Então, dá onde vem o restante de ATP? Dá mesma forma que há a síntese de ATP , formando ADP+Pi+7 a 12 kCal/mol, há a ressíntese formando um ciclo:

Auxiliar no processo de ressíntese do ATP, a fosfocreatina (PCr) tem uma função muito importante. A creatina (tripeptídio) armazenada principalmente pelos rins, utiliza-se do fosfato do ATP armazenando fosfocreatina intramuscular em maior quantidade do que ATP, cerca de 4 a 6 vezes mais. Quando há a hidrólise do ATP em condições de exercício intenso, como em uma prova de 100 m rasos, a hidrólise da fosfocreatina, catalisada pela enzima creatinoquinase (CK), faz a fosforilação do ADP, tornando-o ATP novamente. Reparamos isso no gráfico abaixo representado:

Conforme iniciamos o processo, o ATP armazenado é quebrado e, consequentemente, sua concentração intramuscular diminui. Isso leva a formação do ADP+Pi+7 A 12 kCal/mol. Sendo a enzima creatinoquinase (CK) sensível à ADP, quando o ATP é quebrado pela enzima ATPase a CK catalisa a fosfocreatina (PCr), formando Cr+Pi e transferindo energia ao sistema revertendo a reação. No gráfico identificamos que o mecanismo de ressíntese de ATP feito a partir da fosfocreatina não é duradouro, ou seja, podemos verificar que é uma reação que não necessita de oxigênio, sendo mais rápida que as aeróbicas, mas que se esgota em torno de aproximadamente 10 segundos. Isso mostra que exercícios com intensidades elevadas e por mais de 10 segundos terão outro mecanismo para transferir energia ao sistema, que neste caso é o catabolismo dos macronutrientes. 

Referências:

William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L Katch; traduzido por Giuseppe Taranto. Fisiologia do exercício: nutrição, energia e desempenho humano. Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2011.

Maughan, Ronald J.. Bioquímica do exercício e treinamento. São Paulo : Manole, 2000. 240 p. : il.