Os processos aeróbios ocorrem na mitocôndria que metabolizam uma variedade de substratos que, através de sua oxidação, resultam na produção de ATP (GREENHAFF et al., 2000).
Diferente das demais vias apresentadas anteriormente, esta é uma via energética que utiliza oxigênio para síntese de ATP. Além disso, o metabolismo oxidativo fornece 38mmol ATP / unidade de glicose contra apenas 3mmol ATP/ unidade de glicose (derivada do glicogênio) na glicose anaeróbia.
Esta via pode ser considerada a principal fonte de ATP de nosso organismo, sendo responsável pelo fornecimento de energia no repouso, em atividades submáximas, de longa duração e em intervalos de atividades de esforços intensos.
Através do processo chamado de fosforilação oxidativa (que ocorre na mitocôndria) temos a produção aeróbia de ATP que se inicia pela degradação (oxidação) de carboidrato, ácidos graxos à gás carbônico (CO2) e água (H2O) (POWERS and HOWLEY, 2000; BOMPA, 2002) e proteínas que possuem pouca contribuição para o metabolismo energético em exercícios quando o indivíduo se encontra situações normais de dieta. Ainda em relação à proteína, quando não há caso de esgotamento do estoque de glicogênio, temos uma contribuição desta de apenas 5% na prática de exercícios, caso contrário sua contribuição tornar-se-á uma importante fonte de energia para a prática de exercícios (GREENHAFF et al., 2000), ou seja, não deve ser uma fonte principal como obtenção de energia, apenas em casos extremos. Com isso vamos a explanar mais detalhadamente as duas primeiras vias relacionadas à oxidação de carboidratos e ácidos graxos.
Ainda em relação ao processo de fosforilação oxidativa, na natação este metabolismo é de suma importância para o decorrer do treinamento, pois é uma excelente forma de treino para os dias de recuperação (MAGLISCHO, 1999) e, além disso, para fundistas e até mesmo triatletas esses treinos oxidativos são extremamente importantes pra otimização de performance, o que não influencia tanto para nadadores velocistas. Segundo Bompa (2004) um dos fatores de alta qualidade do treinamento é adequar a recuperação fisiológica entre os exercícios. Através desta afirmação, com a realização de treinos com predominância do
metabolismo aeróbio, mesmo com a (pouca) degradação de glicogênio teremos uma velocidade de repleção do glicogênio que exceda a de sua utilização (MAGLISCHO, 1999).
O metabolismo oxidativo então, é bastante utilizado para otimizar a recuperação tanto entre séries quanto entre treinos.
É interessante ressaltar que as três fontes (ATP muscular, via anaeróbia e via aeróbia) de energia não atuam separadamente, ou seja, tanto em exercícios de alta, moderada ou baixa intensidade todas as fontes estão atuando, porém com predominâncias diferentes, fato este pode ser mais bem visualizado na figura 3:
Figura 3 - Participação percentual dos diversos substratos energéticos no fornecimento de energia. (Fonte: Adaptado de Keul/Doll/Keppler (1969 apud Weineck), Treinamento Ideal, 1999, p. 84). 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Sobrecarga (seg) Quebra de Pc Quebra de ATP Participação Percentual no Fornecimento Energético
Obtenção aeróbica de energia
2.2.1. Oxidação de carboidratos
A oxidação de carboidratos pode ocorrer sem (através do processo de glicólise descrito na via da glicólise anaeróbia) ou com a presença de oxigênio (glicólise aeróbia).
É através desta última via citada que teremos a formação de dois piruvatos e, assim, para a glicólise aeróbia haverá a conversão de piruvato pela enzima Piruvato Desidrogenase a acetil-CoA como mostra a figura 4:
Glicose Piruvato Lactato
Figura 4. Possíveis destinos da molécula de piruvato.
O piruvato normalmente é convertio a acetil-CoA, uma vez que o OAA é regenerado no ciclo que vem a seguir.
Uma vez formado, o acetil-CoA seguirá seu destino para o Ciclo de Krebs demonstrado na figura 5 abaixo:
ATP CoA-SH Piruvato Acetil-CoA NADH + H NAD CO2 Piruvato Desidrogenase ADP + Pi Oxaloacetato (OAA) Piruvato Carboxilase Lactato Desidrogenase Dez reações NADH + H+ NAD+ Via Oxidativa
Figura 5 –Ciclo de Krebs
Terminado o Ciclo de Krebs teremos a formação de um GTP utilizado para fornecimento de energia e 4 coenzimas, 3 NADH e 1 FADH2 que também serão muito importantes para formação de ATP’s pois as mesmas irão para a Cadeia de Transporte de Elétrons onde serão reoxidadas e desta forma formarão ATP’s (sendo que o cada NADH fornecerá 3 ATP’s e cada FADH2 apenas 2 ATP’s uma vez que a partir de cada coenzima serão bombeados prótons por 3 e 2 canais respectivamente).
Matematicamente falando teremos então 38 ATP’s formados a partir da oxidação de uma molécula de glicose, pois, teremos 2 ATP’s e 2 NADH (portanto 6 ATP’s derivados do NADH) formados da quebra da glicose até piruvato (no caso dois piruvatos formados como foi demonstrado anteriormente na via glicolítica anaeróbia), a formação de 2 NADH (portanto 6 ATP’s) pela conversão de piruvato à acetil-CoA, podemos considerar também que a cada molécula de glicose temos então, capacidade de realizar duas voltas do Ciclo de Krebs de maneira que a cada volta neste ciclo teremos a formação de 18 ATP’s (Baker, 2002) portanto
36 ATP’s já que serão dadas duas voltas a partir de uma molécula de glicose. Estes ATP’s são obtidos a partir da formação de 6 NADH (portanto 18 ATP’s) e 2 FADH2 (portanto 4 ATP’s) além da formação direta de 2 GTP’s.
Com isto podemos afirmar que a obtenção aeróbia de energia a partir da glicose é mais rentável que a obtenção de maneira anaeróbia, porém mais reações são necessárias e com isto maior tempo é gasto.
2.2.2. Oxidação de lipídios ou β–Oxidação de Ácidos Graxos ou Ciclo de Lynen
Figura 6 – Destinos das proteínas, lipídeos e carboidratos para fosforilação oxidativa.
Como podemos observar na figura acima, direcionando nossa atenção apenas para os lipídios, sua oxidação difere da glicólise aeróbia apenas até o momento de clivagem do ácido graxo a acetil-CoA. A partir daí este último segue novamente para o Ciclo de Krebs onde
irá formar as coenzimas e ATP’s como já demonstrado na via glicolítica aeróbia. Além disso, quem irá determinar qual substrato será utilizado para produção de ATP’s será a intensidade e duração do exercício, ou seja, quanto mais intenso for o exercício, mais glicose será utilizada para obtenção de energia, uma vez que, é uma via que nos fornece energia de maneira mais rápida que os ácidos graxos.