Cada movimento exige que diferentes sistemas do organismo aumentem rapidamente sua capacidade de produzir energia, transportar oxigênio e sustentar a contração muscular.
A fisiologia do exercício estuda justamente essas respostas e as adaptações que acontecem quando o organismo é submetido ao esforço físico.
Durante uma caminhada, uma corrida ou uma sessão de treinamento resistido, músculos, coração, pulmões, vasos sanguíneos, sistema nervoso e metabolismo trabalham de maneira integrada para atender a uma demanda energética que pode aumentar rapidamente.
Para o médico, compreender esses mecanismos ajuda a interpretar melhor as respostas ao esforço e a entender por que diferentes tipos, intensidades e durações de exercício produzem efeitos distintos.
O exercício começa com uma necessidade maior de energia
Para que o músculo consiga se contrair, ele precisa de energia.
Essa energia é utilizada diretamente na forma de adenosina trifosfato, o ATP.
As reservas de ATP existentes dentro da musculatura são pequenas. Por isso, à medida que o exercício começa, o organismo precisa regenerar continuamente essa molécula para sustentar a atividade.
Três sistemas energéticos participam desse processo:
- sistema dos fosfagênios;
- sistema glicolítico;
- metabolismo oxidativo.
Eles não funcionam isoladamente ou em uma sequência rígida. Todos podem contribuir simultaneamente para a produção de energia, com participações diferentes conforme intensidade, duração e características do exercício.
Intensidade e duração modificam a forma como a energia é produzida
Em esforços muito curtos e intensos, como um sprint ou uma série de treinamento resistido, há maior contribuição dos sistemas capazes de disponibilizar energia rapidamente.
O sistema dos fosfagênios utiliza principalmente ATP e fosfocreatina armazenados na musculatura para atender aos primeiros segundos de uma demanda elevada.
À medida que o esforço continua, a glicólise aumenta sua participação e permite gerar ATP a partir da glicose.
Já durante atividades mais prolongadas, cresce a importância do metabolismo oxidativo, realizado principalmente nas mitocôndrias e dependente da disponibilidade de oxigênio.
Carboidratos e gorduras podem participar desse processo em proporções diferentes.
A intensidade do exercício, duração, condicionamento, alimentação e disponibilidade dos substratos ajudam a determinar qual combustível terá maior participação naquele momento.
O que acontece com o coração e a circulação durante o exercício?
Quando a musculatura passa a demandar mais oxigênio e nutrientes, o sistema cardiovascular precisa responder.
A frequência cardíaca aumenta e, de maneira geral, o volume de sangue bombeado pelo coração por minuto também se eleva.
Ao mesmo tempo, o fluxo sanguíneo é redistribuído.
Os músculos que estão trabalhando recebem uma oferta maior de sangue, enquanto mecanismos vasculares contribuem para ajustar a circulação às necessidades do organismo.
Durante o exercício dinâmico, essas respostas permitem aumentar o fornecimento de oxigênio e nutrientes e favorecer a remoção de produtos do metabolismo.
A magnitude da resposta depende de fatores como:
- intensidade do esforço;
- modalidade do exercício;
- condicionamento físico;
- idade;
- temperatura;
- hidratação;
- condição cardiovascular;
- medicamentos utilizados.
Por isso, a mesma carga externa pode representar demandas fisiológicas muito diferentes para pacientes distintos.
A respiração também precisa acompanhar o aumento da demanda
O aumento do metabolismo muscular exige maior captação de oxigênio e eliminação de dióxido de carbono.
Para acompanhar essa demanda, a ventilação pulmonar aumenta durante o exercício.
Em intensidades progressivamente maiores, frequência e profundidade da respiração se ajustam para sustentar as trocas gasosas necessárias.
O sistema cardiovascular e o sistema respiratório trabalham de maneira integrada para levar oxigênio do ambiente até os tecidos ativos.
Uma das medidas utilizadas para avaliar essa capacidade integrada é o consumo de oxigênio, ou VO₂.
O VO₂ aumenta conforme cresce a demanda energética durante um exercício aeróbico até atingir, em esforços máximos, os limites individuais de utilização de oxigênio.
A aptidão cardiorrespiratória reflete justamente a capacidade de diferentes sistemas trabalharem conjuntamente para captar, transportar e utilizar oxigênio durante o esforço.
O músculo não é apenas um executor do movimento
O músculo esquelético responde ativamente aos estímulos provocados pelo exercício.
Uma única sessão produz alterações transitórias no metabolismo e na sinalização celular. Quando esses estímulos se repetem ao longo do treinamento, podem ocorrer adaptações mais duradouras.
Dependendo do tipo de exercício, podem surgir alterações relacionadas a:
- capacidade oxidativa;
- quantidade e função das mitocôndrias;
- capilarização;
- transporte e utilização de glicose;
- força;
- hipertrofia muscular;
- eficiência neuromuscular;
- resistência à fadiga.
O treinamento aeróbico, por exemplo, produz adaptações importantes relacionadas à capacidade oxidativa e ao metabolismo mitocondrial.
Já o treinamento resistido oferece um estímulo especialmente relevante para força, função neuromuscular e manutenção ou aumento da massa muscular.
As respostas não são excludentes. Modalidade, volume, intensidade, frequência e recuperação determinam quais adaptações serão mais estimuladas.
Resposta aguda e adaptação crônica são conceitos diferentes
Uma distinção importante na fisiologia do exercício é entender o que acontece durante uma sessão e o que se desenvolve após semanas ou meses de treinamento.
A resposta aguda corresponde às alterações provocadas pelo esforço naquele momento ou nas horas seguintes.
Entre elas podem estar:
- aumento da frequência cardíaca;
- aumento da ventilação;
- maior fluxo sanguíneo muscular;
- maior utilização de substratos energéticos;
- alterações hormonais e metabólicas;
- aumento da captação de glicose pelo músculo.
Já a adaptação crônica surge como consequência da repetição dos estímulos associada à recuperação.
Com o treinamento, o organismo passa a lidar com determinadas demandas de maneira mais eficiente.
É por isso que uma atividade inicialmente difícil pode, após um período de treinamento, ser realizada com menor percepção de esforço e menor sobrecarga relativa.
O exercício também interfere no metabolismo da glicose
A contração muscular aumenta a necessidade de energia e favorece a utilização de glicose pelo músculo.
Durante o exercício, existem mecanismos capazes de aumentar a captação de glicose muscular independentemente da ação da insulina.
Com a prática regular, também podem ocorrer adaptações que melhoram a capacidade do músculo de captar e utilizar glicose.
Essa relação ajuda a explicar parte da importância do exercício na prevenção e no manejo de alterações metabólicas, incluindo resistência à insulina e diabetes tipo 2.
Ao interpretar esses efeitos, porém, é preciso considerar modalidade, intensidade, duração, condição clínica e tratamento medicamentoso do paciente.
Por que compreender a fisiologia ajuda na prescrição?
Conhecer os mecanismos fisiológicos permite entender por que simplesmente orientar um paciente a “fazer exercício” é insuficiente.
Uma sessão curta e intensa não provoca as mesmas respostas de uma caminhada prolongada.
Treinamento resistido, exercício aeróbico e exercícios de equilíbrio também apresentam objetivos e demandas diferentes.
O conhecimento fisiológico ajuda o médico a compreender questões como:
- qual sistema está sendo mais solicitado;
- qual intensidade é adequada;
- como o paciente pode responder ao esforço;
- quais adaptações são desejadas;
- quando é necessário progredir;
- quais condições clínicas exigem atenção.
Esse conhecimento ganha ainda mais importância quando o exercício é utilizado no acompanhamento de pacientes com hipertensão, diabetes, obesidade, doença cardiovascular ou outras doenças crônicas.
Já abordamos essa aplicação clínica em nosso conteúdo sobre prescrição de exercício para pacientes com DCNTs, com os principais aspectos que devem ser considerados para individualizar a orientação.
Diferentes estímulos produzem diferentes adaptações
Não existe uma resposta fisiológica única chamada “efeito do exercício”.
O organismo responde ao estímulo recebido.
Uma sessão pode variar em:
- modalidade;
- intensidade;
- duração;
- frequência;
- intervalos de recuperação;
- grupos musculares envolvidos;
- nível de condicionamento do paciente.
Essas variáveis ajudam a determinar a magnitude e a natureza das adaptações.
Por isso, compreender fisiologia do exercício permite ir além da associação genérica entre atividade física e saúde.
O exercício pode ser entendido como um estímulo biológico que, quando adequadamente dosado e repetido, desencadeia adaptações em diferentes sistemas do organismo.
Da fisiologia do exercício à prática clínica
O conhecimento dos mecanismos de produção de energia e das respostas cardiovasculares, respiratórias, metabólicas e musculares oferece uma base para compreender os efeitos do exercício sobre a saúde.
Na prática médica, essa base ajuda a interpretar sintomas durante o esforço, avaliar limitações, reconhecer necessidades específicas e compreender os princípios utilizados na prescrição de atividade física.
Também permite enxergar o exercício como uma intervenção que pode ser ajustada de acordo com o objetivo e a condição de cada paciente.
Conhecer a fisiologia ajuda a transformar uma recomendação ampla de atividade física em uma abordagem mais estruturada, individualizada e coerente com os objetivos clínicos.
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