No nosso organismo, a energia contida nos alimentos não pode ser diretamente transferida para os processos biológicos (2). O potencial energético dos alimentos é transferido para uma molécula chamada adenosina tri fosfato (ATP), cuja energia liberada pela quebra (ou hidrólise) proporciona a realização das inúmeras reações responsáveis pelo fornecimento de energia na nossa vida (1, 4).
Dentre os vários processos que utilizam da energia liberada pela hidrólise do ATP, podemos citar a contração muscular, a secreção hormonal, a digestão, a síntese proteica e o transporte de moléculas do meio intra para o extracelular.
Todavia, apesar de ser o único substrato energético utilizado de forma direta, as concentrações intramusculares de ATP ([ATP]) são extremamente baixas (~22,8 mmol/kg de massa seca) e suficientes apenas para poucos segundos de contração (3). Independentemente da força, potência e duração do exercício, as [ATP] devem ser mantidas constantes. O que pode mudar - de acordo com a manipulação das variáveis do exercício - são as concentrações de outros substratos energéticos, como o glicogênio muscular, a fosfocreatina e os ácidos graxos.
Para mantermos constante as [ATP], nossas células dispõem de determinadas vias metabólicas de ressíntese de ATP. Três são citosólicas (anaeróbias) e uma é mitocondrial (aeróbia). Uma das principais diferenças entre essas vias é a utilização, ou não, do oxigênio como mediador do processo de ressíntese de ATP. As vias anaeróbias não necessitam do oxigênio, já a aeróbia, precisa do composto como aceptor final de elétrons, em um processo chamado de cadeia de transporte de elétrons.
Outra diferença entre essas vias é em relação a velocidade e a quantidade de ATP ressintetizado. As vias anaeróbias possuem uma menor quantidade de reações, possibilitando com que o processo ocorra em maior velocidade. Todavia, a quantidade de ATPs regenerados é pequena. Já o metabolismo aeróbio, é muito mais complexo, pois envolve uma série de processos que fazem com que a ressíntese de ATP seja muito mais lenta. Todavia, a quantidade de ATP regenerada é muito maior.
Durante exercícios de alta intensidade e curta duração, necessitamos de ATP de forma rápida, sendo necessária uma maior contribuição das vias anaeróbias. Já nos exercícios de baixa intensidade e longa duração, a necessidade é por uma maior quantidade e não velocidade de ressíntese de ATP. Por isso, observamos uma maior contribuição do metabolismo aeróbio.
Resumo dos principais pontos
1. A energia dos alimentos é transferida para o ATP, que age como a molécula de energia "universal" nas células.
2. A contração muscular, a secreção hormonal, a digestão, a síntese proteica e o transporte celular são alguns dos processos que utilizam a energia liberada pela hidrólise do ATP.
3. As concentrações intramusculares de ATP são baixas e suficientes apenas para poucos segundos de contração muscular.
4. Para manter as concentrações de ATP constantes, as células usam diferentes vias metabólicas, algumas das quais são anaeróbicas e outras aeróbicas.
5. As vias anaeróbicas são mais rápidas, mas geram menos ATP, enquanto a via aeróbica é mais lenta, mas produz uma quantidade significativamente maior de ATP.
6. O tipo de exercício (intensidade e duração) influencia qual via metabólica é mais utilizada para a ressíntese de ATP.
Referências
1. Marzzoco A and Torres BB. Bioquímica Básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007.
2. McArdle WD, Katch FI, and Katch VL. Fisiologia do exercício energia, nutrição e desempenho humano. Guanabara Koogan, 2003.
3. Stathis CG, Febbraio MA, Carey MF, and Snow RJ. Influence of sprint training on human skeletal muscle purine nucleotide metabolism. J Appl Physiol 76: 1802-1809, 1994.
4. Zaia DAM. Da Geracao Espontanea a Quimica Prebiotica. SciELO Brasil, 2003, pp 260-264.