ISCE – EDUCAÇÃO FÍSICA E DESPORTO

2010/2011

BIOQUÍMICA PORTEFÓLIO

Luís Almeida – turma N_1

II

PORTEFÓLIO DE

BIOQUÍMICA

ACÇÃO HORMONAL NO

EXERCÍCIO FÍSICO

III

Introdução

A importância da Disciplina de Bioquímica no

curso de desporto

Acção hormonal no exercício físico

-Sistema Endócrino, introdução

-Hormonas fundamentais ao exercício

-A influência das hormonas testosterona e cortisol num

treino de força e aeróbio (artigo de investigação)

-Conclusão e opinião sobre o artigo

Aula prática – As enzimas e suas especificidades

(modo geral)

Bibliografia

IV

A importância da Disciplina de Bioquímica

no curso de desporto

Vou começar por apresentar um texto que nos reporta aos primórdios e

início das primeiras competições desportivas:

“Em honra a Zeus, a Grécia se reunia a cada quatro anos no

Peloponeso, na confluência dos rios Alfeu e Giadeo, onde se erguia a

cidade de Olímpia, que a partir do ano 776 a.C. cedeu seu nome para

aquele que viria a ser a maior competição desportiva em toda a

história da humanidade, os Jogos Olímpicos - mais tarde,

genericamente Olimpíadas - , que teve como primeiro vencedor o

atleta Coroebus, cingido por uma coroa trançada por folhas de louro,

único prémio e símbolo da maior vitória.”

Desporto:

O desporto é uma actividade física ou mental sujeita a determinados

regulamentos e que geralmente visa a competição entre praticantes. Para ser

desporto tem de haver envolvimento de habilidades e capacidades motoras,

regras instituídas por uma confederação regente e competitividade entre opostos.

Algumas modalidades desportivas são praticáveis mediante veículos ou outras

máquinas que não requerem realizar esforço, em cujo caso é mais importante a

destreza e a concentração do que o exercício físico. Idealmente o desporto

diverte e entretém, e constitui uma forma metódica e intensa de um jogo que

tende à perfeição e à coordenação do esforço muscular tendo em vista uma

melhoria física e espiritual do ser humano. As modalidades desportivas podem

ser colectivas, duplas ou individuais, com ou sem adversário. Também podemos

definir desporto como um fenômeno sociocultural, que envolve a prática

voluntária de actividade física competitiva com finalidade recreativa ou

profissional, ou física não competitiva com finalidade de lazer, contribuindo

para a formação, desenvolvimento e/ou aprimoramento físico, intelectual e

psíquico de seus praticantes e espectadores. Além de ser uma forma de criar uma

identidade desportiva para um inclusão social. A actividade desportiva pode ser

aplicada ainda na promoção da saúde em âmbito educacional, pela aplicação de

conhecimento especializado em complementação a interesses voluntários de

uma comunidade não especializada

V

Depois de compreender e de perceber o que é o desporto precisamos de compreender e

perceber os comportamentos do nosso organismo, seja ele a nível biomecânico e a nível

bioquímico, para podermos atingir resultados na prática desportiva, seja por lazer ou

seja por competição. Vamos focarmo-nos no que interessa para este trabalho, e isto é, a

Bioquímica.

Bioquímica é a ciência que estuda os processos químicos que ocorrem nos organismos

vivos. Estuda a estrutura e função metabólica de componentes celulares como proteínas,

carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos e outras biomoléculas. Entre os diversos tipos de

biomoléculas, muitas são moléculas grandes e complexas a qual designamos de

polímeros, formadas repetidamente por longas cadeias de unidades fundamentais, os

monómeros. Cada tipo de biomolécula polimérica apresenta unidades fundamentais

diferentes. Por exemplo, as proteínas são polímeros cujas unidades monoméricas são os

aminoácidos, enquanto que os ácidos nucléicos (como o DNA) são polímeros

compostos por cadeias de nucleotídeos. A bioquímica estuda as propriedades de

moléculas biológicas importantes, como as proteínas e os ácidos nucléicos, e em

particular a química de reacções catalisadas por enzimas, através de diversas áreas de

estudo como do código genético, da síntese de proteínas, do transporte de membrana

celular e transdução de sinal. Como todas as formas de vida existentes hoje descendem

do mesmo ancestral comum, elas apresentam em geral processos químicos parecidos.

História

Anselme Payen, químico, físico e matemático francês, descobriu a primeira enzima, a

diástase. A bioquímica, anteriormente chamada de química biológica ou fisiológica,

surgiu a partir das investigações de fisiologistas e químicos sobre compostos e

conversões químicas em seres humanos e plantas no século XIX, o termo bioquímica

foi proposto pelo químico e médico alemão Carl Neuberg em 1903, embora no século

XIX grandes pesquisadores como Wholer, Liebig, Pasteur e Claude Bernard estudassem

a química da vida sobre outras denominações.

VI

Deve-se destacar que o primeiro instituto de pesquisa estruturado e voltado unicamente

para a química da vida surgiu em 1872, como Instituto de Química Fisiológica da

Universidade de Strasbourg enquanto que em 1880 a universidade norte-americana de

Yale estruturou os primeiros cursos regulares de química fisiológica. Por volta de 1899,

quando a universidade inglesa de Cambridge criou o laboratório de química dentro do

departamento de fisiologia, chefiado por Frederick Gowland Hopkins, primeiro

professor de bioquímica da Universidade de Cambridge, e também fundador da

bioquímica inglesa, a química da vida já estava estabelecida como ciência, sob

diferentes denominações. Entre os momentos mais importantes da história da

bioquímica, destacam-se; em 1828, Friedrich Wöhler publicou um artigo sobre a síntese

da ureia, provando que os compostos orgânicos podem ser criados artificialmente, em

contraste com a ideia, aceite durante muito tempo, que a origem destes compostos era

possível somente no interior dos seres vivos.

Podemos então reflectir que com a introdução da Bioquímica tornou-se mais fácil a

compreensão dos metabolismos realizados no nosso organismo, e isso levou a

compreensão e percepção dos exercícios realizados durante a prática desportiva perante

a obtenção de resultados, sejam eles através da prática desportiva por lazer ou através da

prática desportiva por competição.

Por isso considero a elevada importância da disciplina de Bioquímica num curso de

Educação Física e Desporto, porque ajuda-nos a compreender as reacções metabólicas

do nosso organismo e principalmente na compreensão dos exercícios a executar para a

obtenção de resultados.

VII

ACÇÃO HORMONAL NO EXERCÍCIO

FÍSICO

Sistema Endócrino

O sistema endócrino é formado pelas glândulas endócrinas, este conjunto, controlado

pela glândula Pituitária ou Hipófise, inclui a Tiróide e a Paratiróide, as Supra-Renais, o

Pâncreas e os órgãos reprodutores masculino e feminino, os Testículos e os Ovários.

Estas glândulas segregam cerca de 50 hormonas específicas. O termo hormona tem

origem no grego hormon, que significa excitar ou incitar. O uso da palavra foi sugerido

pelo fisiólogo britânico Ernest Starling, em 1905, três anos antes da sua contribuição

para o isolamento da primeira hormona, a secretina, que estimula a actividade dos

intestinos. As hormonas controlam mecanismos como e reprodução, o metabolismo

(digestão de nutrientes), e o crescimento e desenvolvimento do organismo, actuam

ainda sobre as reacções que o organismo produz face às exigências do meio ambiente,

controlando as quantidades de energia e nutrientes.

As funções dos hormônios

Para que consigamos obter sucesso em nosso programa de treino, temos que estar

atentos a algumas variáveis, que podem comprometer um bom resultado de mudança

corporal. A principal delas é o sistema endócrino – a produção de hormônios.

Hormônios são substâncias que têm função específica dentro do nosso organismo. Em

grande parte dos casos eles são libertados para actuar sempre em equilíbrio. Qualquer

alteração compromete as funções fisiológicas e acaba por se reflectir na forma física.

Para percebermos melhor, vamos falar sobre os principais hormônios que actuam

directamente na aparência física de uma pessoa e também sobre as influências que eles

exercem em um programa de actividade física. Atenção… Todos os hormônios têm

grande importância em nosso corpo, pois qualquer deficiência pode causar um

desequilíbrio em série. Mas falando em músculos, podemos dizer que a testosterona é o

principal hormônio, no momento em que necessitamos de conseguir bons resultados.

VIII

TESTOSTERONA

Testosterona é uma hormona ou hormônio esteróide produzida tanto nos homens

quanto nas mulheres. Nos homens pelos testículos, nos indivíduos do sexo feminino,

pelos ovários, e em pequena quantidade em ambos, também pelas glândulas supra-

renais. Convém realçar que a síntese da testosterona é estimulada pela acção do LH

(hormônio luteinizante), que por sua vez é produzido pela pituitária anterior

(adenohipófise ou simplesmente hipófise). A testosterona é responsável pelo

desenvolvimento e manutenção das características masculinas normais, sendo também

importante para a função sexual normal e o desempenho sexual. Apesar de ser

encontrada em ambos os sexos, em média, o organismo de um adulto do sexo masculino

produz cerca de vinte a trinta vezes mais a quantidade de testosterona que o organismo

de um adulto do sexo feminino, tendo assim um papel determinante na diferenciação

dos sexos na espécie humana. É através da testosterona que a proteína se fixa na célula,

mas é necessário que haja quantidade suficiente desse hormónio para que ocorra o

crescimento muscular – anabolismo. A sua deficiência, portanto, vai comprometer a

produção e a manutenção da massa muscular. A mulher tem menos quantidade de

testosterona do que o homem, e isso explica a menor quantidade de massa muscular e a

decorrente dificuldade de emagrecimento que muitas mulheres têm. Existem algumas

maneiras naturais de se estimular a testosterona, a melhor delas é o exercício físico

intenso. Esse tipo de exercício físico, tanto em homens como em mulheres estimula a

secreção interna do hormónio testosterona.

CORTISOL

O cortisol é o hormônio mais importante dos chamados glicocorticóides, ele é

segregado a partir de um estímulo stressante (actividade física ou contusão em alguma

parte do corpo) que transmite impulsos nervosos ao hipotálamo o qual liberta, o factor

libertador de corticotropina FLC) que chega a hipófise anterior onde suas células

segregam hormônio adrenocorticotrópico

que flui pelo sangue até o córtex supra-renal onde será produzido o cortisol.O hormônio

cortisol é conhecido pela sua função catabólica, exercendo um papel importante no

equilíbrio eletrolítico e no metabolismo de carboidratos, proteínas e lipídeos, além de

possuir um potente efeito anti-inflamatório. O cortisol é essencial à vida, por muito que

se faça terapeuticamente, substituindo as suas funções, a sobrevida humana após

adrenalectomia é breve. O cortisol tem um claro domínio, em relação à corticosterona,

na sua acção glicocorticóide, intervindo de forma marcada em quase todos os aspectos

do metabolismo com um efeito global catabólico, ou anti-anabólico.

Não obstante, a sua acção é muitas vezes descrita como permissiva porque actua

principalmente, permitindo que os processos ocorram e não iniciando-os, por exemplo,

amplifica o efeito de outras hormonas em processos que não afecta substancialmente, de

forma directa e isoladamente.

IX

HORMONIO DO CRESCIMENTO

Outro hormônio igualmente importante no processo metabólico de construção de

músculos é o hormônio do crescimento, que é libertado em grandes quantidades durante

a nossa infância e adolescência, começando a regredir na fase adulta, até cessar por

completo. Além de ter funções anabólicas, ou seja, de ganho de massa muscular, esse

hormônio tem uma função lipotrópica muito grande, sendo bastante responsável pela

utilização das gorduras como fonte de energia. A deficiência do hormônio do

crescimento na fase adulta, ou a diminuição de sua produção, é um grande prejuízo, pois

pode provocar um maior acúmulo de gordura e uma grande perda de massa muscular. O

exercício físico é um óptimo incentivo para o corpo produzir hormônio do crescimento.

Neste caso o exercício físico não precisa ser necessariamente pesado, mas deve ser

intenso. É necessária uma grande quantidade de esforço, para que o corpo se sinta

obrigado a liberar este hormônio. Existem tratamentos à base de hormônio do

crescimento sintético que podem ser utilizados, contando que se observe uma rigorosa

orientação terapêutica.

INSULINA

Activada pelos carboidratos. Este é outro hormônio que também tem função anabólica.

A insulina é produzida pelo pâncreas e libertada quando consumimos carboidratos. Tal

processo traz alguns benefícios, como a mobilização de carboidratos e de aminoácidos

para dentro das células, o que faz com que tenhamos matéria prima para a construção

muscular. Acontece que a insulina acaba levando também gordura para dentro da célula

adiposa, o que significa que de nada adianta respeitarmos todos os processos

correctamente se estamos ingerindo uma grande quantidade de gordura, ou permitindo

que o excesso de carboidrato se transforme em gordura. Pois esse excesso vai fazer com

que a célula de gordura promova um aumento da taxa de gordura corporal e uma

diminuição do aspecto saudável e bonito de nossa musculatura. Por isso o ideal é ingerir

carboidratos em pequenas porções, em várias refeições ao dia, evitando que o excesso

no corpo se transforme em gordura.

ESTROGÉNIO E PROGESTERONA

O estrogénio é o hormônio responsável por características sexuais femininas, como o

crescimento de mamas e o acúmulo de gordura em algumas regiões do corpo. Esse

acúmulo tem algumas funções vitais, como protecção do feto e reserva energética para o

bebé, em caso de gravidez. A natureza não consegue, porém, distinguir se é preciso ou

não fazer essa reserva, e é por isso que o organismo muitas vezes acaba retendo gordura

e água, mesmo em casos indesejáveis. Uma quantidade muito grande de estrogénio faz

com que as mulheres retenham gordura principalmente nos quadris, e água em todo o

seu corpo. A maneira encontrada para modificar esse desequilíbrio é regular a produção

de estrogénio. Se os hormônios estiverem equilibrados, vai ser mais fácil mobilizar as

gorduras e eliminar a retenção de líquidos.

A progesterona é o hormônio que actua equilibrando o estrogénio no organismo

feminino. Se a progesterona estiver muito baixa, ela não consegue restringir a produção

de estrogénio no meio do ciclo menstrual, a partir da ovulação. Consequentemente, é

importante que os dois hormônios estejam em equilíbrio. Para isso são necessários

testes laboratoriais e a orientação.

X

Devemos ficar sempre atento ao equilíbrio de nossos hormônios, sendo assim convém

estarmos atentos a sintomas que indicam alguma disfunção: excesso de retenção de

liquido, acumulação de gordura em determinadas regiões, falta de ânimo, cansaço e

falta de motivação. Nesses casos procure um médico imediatamente.

HORMONIOS PRODUZIDOS PELA TIREÓIDE

São dois os hormônios segregados pela tireóide: a tiroxina e o triodotironina. A

triodotironina age com mais rapidez por ser a forma mais activa do hormônio tireóideo.

No entanto as células conseguem metabolizar a tiroxina transformando-o em

triodotironina, o que o faz igualmente importante. Esses hormônios são fundamentais

para regular a taxa metabólica de todas as células e aumentar o metabolismo dos

carboidratos e gorduras. Quer dizer, uma pessoa com elevada produção de tiroxina,

consegue perder gordura com bastante rapidez. È importante então, um eficiente

acompanhamento médico, para certificar-se de que os níveis desses hormônios estão

actuando e trabalhando a seu favor.

HORMÔNIOS E O EXERCÍCIO

O sistema endócrino ajuda a integrar e controlar as funções corporais e, dessa forma,

proporciona estabilidade ao meio ambiente interno do corpo. Os hormônios afectam

quase todos os aspectos da função humana. Regulam o crescimento, o desenvolvimento

e a reprodução e aprimoram a capacidade do corpo em lidar com o stress físico e

psicológico. Os hormônios são substâncias químicas sintetizadas por uma glândula

hospedeira específica e são segregados para dentro do sangue e transportados através de

todo o corpo. Além de alterar a actividade enzimática, os hormônios podem tanto

facilitar quanto inibir a captação de determinadas substâncias pelas células. Por

exemplo, a insulina facilita o transporte de glicose para dentro da célula, combinando-se

com a glicose extracelular e um carregador da glicose dentro da membrana plasmática.

Em contrapartida, o hormônio adrenalina age de maneira oposta inibindo a libertação de

insulina, tornando, portanto mais lenta a captação de glicose. Este foi só um exemplo

para ver como a acção hormonal é importante e indispensável.

LIBERTAÇÃO DE HORMÔNIO INDUZIDO PELO EXERCÍCIO

Um período agudo de actividade física estimula a libertação do GH e, ao ser aumentada

a intensidade do exercício, observa-se uma elevação produção de GH. Esta seria uma

resposta benéfica para o crescimento do músculo, do osso e do tecido conjuntivo, assim

como para aprimorar a mistura metabólica durante o exercício. Já a prolactina, que tem

um efeito de mobilizar os ácidos graxos, também aumenta com o exercício. Uma

curiosidade: por causa da sua importante função sexual das mulheres, sua libertação

induzida pelo exercício actua nos ovários e contribui para alterações no ciclo menstrual,

observada em mulheres atletas, aqueles que fazem exercício visando alto desempenho,

com prática extremamente intensa e mais de 5x/semana. As endorfinas, que bloqueiam a

dor que promovem a euforia, podem afectar a alimentação e o ciclo menstrual da

mulher. Elas aumentam com o exercício de longa duração.

XI

Os hormônios estrogénio e a progesterona, controlam o ciclo menstrual e aumentam a

deposição de gordura. Aumentam com o exercício, mas depende da fase menstrual. As

“famosas” endorfinas aumentam em geral como resposta ao exercício. A elevação de

beta-endorfina durante o exercício aumenta em até 5 vezes em relação ao nível de

repouso, com valores ainda mais altos ocorrendo no cérebro. Para o exercício aeróbico,

a intensidade do exercício é um factor primário capaz de estimular as elevações dos

níveis plasmáticos de beta-endorfina. Com o exercício de resistência, a libertação de

beta-endorfina responde diferentemente aos vários protocolos de exercícios, com o

protocolo de maior duração e os intervalos entremeados de repouso mais longos

acarretando a maior resposta. O efeito mais notável destes hormônios foi seu papel

desencadeante da denominada “alegrai do exercício” – um estado descrito por alguns

como euforia e jovialidade à medida que progride a duração do exercício aeróbico de

moderado a intenso.

Agora vou abordar um pequeno arquivo de investigação que achei interessante na

relação hormonas e o exercício físico no qual farei um pequeno comentário no final.

ARQUIVO DE INVESTIGAÇÃO

A INFLUÊNCIA DO TREINAMENTO DE FORÇA E DO TREINAMENTO

AERÓBIO SOBRE AS CONCENTRAÇÕES HORMONAIS DE

TESTOSTERONA E CORTISOL – por motivos da falta de um conversor de pdf

para Word, o arquivo de investigação vai aparte, peço desculpa e obrigado.

Conclusão do arquivo de investigação

A minha conclusão não foge á conclusão do autor do artigo de investigação, pois de um

modo geral é assim que o nosso organismo funciona, tudo depende depois dos

objectivos de cada atleta, só aí é que varia nos resultados das concentrações das

hormonas testosterona e cortisol. De qualquer maneira, em relação ao artigo podemos

concluir que os níveis de testosterona e cortisol induzidos pelo treino aeróbio e treino de

força ainda não estão definidas, pois as diversas interacções, sejam elas de dia,

alimentação, tipo de exercício, estado de treino, do individuo, idade, estado emocional,

sexo, etc., que envolve o treino físico, dificultam o entendimento das respostas

hormonais perante o exercício físico. De qualquer modo, a testosterona parece aumentar

após sessões de treino curtos e intensos, principalmente treino de força, assim como o

cortisol parece aumentar com sessões de treino longos e intensos, principalmente treino

aeróbio. Além disso, programas periodizados de treino de força parece ser a melhor

estratégia para aumentar os níveis de testosterona e diminuir os níveis de cortisol.

Proporcionando assim, um estado anabólico favorável em repouso. Em todo caso novos

estudos devem ser realizados para uma obtenção exacta ou mais aproximada dos níveis

hormonais nestes tipos de treino, em comparação aos resultados que aqui foram

apresentados.

XII

AULA DE BIOQUÍMICA

AS ENZIMAS E SUAS ESPECÍFICIDADES (MODO GERAL)

Tempo de aula: 45 MINUTOS

Matéria da aula: A origem das enzimas; definição das enzimas; funções

enzimáticas; modelos de funcionamento enzimático; especificidade e inibição

enzimática.

A origem das enzimas:

As enzimas são biocatalisadores provenientes das proteínas, as proteínas são compostos

orgânicos de estrutura complexa e de massa molecular elevada, sintetizada por

organismos vivos, são polímeros formados por longas cadeias de monómeros de

aminoácidos, ou seja, cadeias formadas pela junção de um grupo amina (NH2) a um

grupo carboxilo (COOH) através de uma ligação péptidica (condensação de uma

molécula de H2O).

Definição das enzimas e funções enzimáticas

As enzimas são catalisadores biológicos ou biocatalisadores, com a função de

sintetizarem nutrientes absorvidos pelo organismo e de regularem o metabolismo do

mesmo. As enzimas actuam sobre um determinado “substrato” para obter um

determinado “produto”, formando o complexo enzima/substrato, nome que se dá a

ligação entre ambos. A nomenclatura das enzimas terminam todas em ASE, por

exemplo: Maltase.

XIII

Modelos de funcionamento enzimático:

A ligação do substrato á enzima é efectuada através de um centro activo existente na

própria enzima, e essa ligação pode ser efectuada através de dois modelos em particular,

o modelo Chave/Fechadura (modelo descoberto por Emil Fisher em 1894), em que o

centro activo da enzima é complementar ao substrato, e o modelo Encaixe Induzido

(descoberto por Koshland em 1958), em que o substrato sofre uma conformação para o

encaixe ao centro activo da enzima.

Especificidade e Inibição Enzimática

Cada enzima catalisa um e só um tipo de reacção química, apenas se encontram no

estado activo a uma determinada temperatura e a um determinado nível de PH, ao qual

chamamos de ponto óptimo. Durante a acção catalisadora e enzima não se altera e não

altera o resultado final, A enzima também necessita de energia para iniciar a sua

actividade, ao qual designamos por energia de activação. O processo catalítico ocorre a

uma certa velocidade a qual chamamos de velocidade de reacção. As enzimas

aumentam a velocidade de reacção diminuindo a sua energia de activação.

XIV

Factores Inibidores da reacção enzimática

A Temperatura e o PH, ou seja, as enzimas necessitam de estar num ponto óptimo para

entrarem em actividade, ponto este que corresponde a um determinado grau de

Temperatura e a um determinado nível de PH, fora deste ponto óptimo a enzima não se

encontra no estado activo, podemos dizer que se encontra num estado de inibição.

A concentração de substrato também é um factor inibidor, ou seja, a enzima funciona a

uma determinada velocidade de reacção para catalisar um substrato, para a obtenção de

um produto, mas por mais quantidade de substrato que haja, a enzima apenas vai

catalisar aquela velocidade, isto é, atinge o seu ponto de saturação.

A concentração de coFactor/coEnzima (moléculas orgânicas ou inorgânicas que

cooperam com a enzima para catalisarem um determinado substrato para obtenção de

um determinado produto), se actuarem em excesso podem também inibir o

funcionamento da enzima.

Existem também os factores inibidores Reversíveis e Irreversíveis.

Os Reversíveis podem ser:

Reversíveis Competitivos: quando o factor inibidor compete com o substrato pelo

mesmo centro activo da enzima.

Reversíveis Não Competitivos: quando o factor inibidor se liga á enzima não ocupando

o centro activo da mesma.

Reversíveis Incompetitivos: quando o factor inibidor se liga a um local próprio do

complexo enzima/substrato.

E o factor Inibidor Irreversível é aquele que se liga ao centro activo da enzima e a inibe

de qualquer outra reacção ou função.

FactoresInibidores

Reversíveis

CompetitivosNão

CompetitivosIncompetitivos

Irreversíveis

XV

BIBLIOGRAFIA

Enciclopédia Visual do Corpo Humano vol.1, Editorial Sol 90

Powerpoint das enzimas da professora Isabel Almeida

Pdf com o artigo de investigação retirado de www.scielo.org

Informação sobre as hormonas retirado de www.wikipedia.com

Informações sobre as retiradas no http://sosortomolecular.wordpress.com

Imagens retiradas de uma pesquisa por imagens em www.google.pt

2010/2011