Desenvolvimento do projeto

TECNOLOGIAS E A BUSCA DA QUALIDADE DE
VIDA E PRESERVAÇÃO AMBIENTAL
PORTAL SAÚDE: CIÊNCIA & TECNOLOGIA
A CIÊNCIA
CONSTRÓI ATLETAS
CIÊNCIAS DA NATUREZA, MATEMÁTICA E EDUCAÇÃO FÍSICA
PROJETO – 2ª SÉRIE E. MÉDIO – II UNIDADE
ENERGIA PARA O EXERCÍCIO
“... já que todo exercício físico é uma sobrecarga ao corpo, provocando
alterações bioquímicas, cardiorrespiratórias e musculares. Essas
alterações fisiológicas indicam que a questão prioritária do corpo é
obter energia para conseguir se manter em esforço...”
ATP (Adenosina trifosfato)
“... Mesmo que seu sangue receba montes de oxigênio, ele
tem ainda outro limite, conhecido como VO2, que determina
o volume máximo desse gás que suas células conseguem
transformar em energia...”
INDEPENDE DA
NOSSA VONTADE
MITOCÔNDRIAS
O ATP: MOLÉCULA BIOLÓGICA DE
ENERGIA

A energia liberada nos processos de degradação da glicose (e outros
¨combustíveis¨ celulares) é utilizada para produzir o ATP que a
armazena essa energia e a transfere para as reações que
necessitam.
•O ATP transfere sua energia através das ligações fosfato.
(~8000 cal/mol)
8000 cal
O ATP: MOLÉCULA BIOLÓGICA DE
ENERGIA
A FERMENTAÇÃO LÁTICA
“Em outro exame importante, uma única gota de
sangue do atleta retirada do lóbulo da orelha ou da ponta
do dedo, é colocada num aparelho que indica a
quantidade de ácido lático.
Somada essa informação aos dados do gráfico, sabe-se
em que momento o atleta passou a recorrer ao processo
anaeróbio, ou seja, cansou”.
1º Fase: Glicólise
C6H12O6 + 2ATP ----------> 2C3H4O3 + 2NADH2 + 4ATP
2º Fase: Fermentação láctica
2C3H4O3 + NADH ---------> 2C3H6O3 + NAD+
Ácido Lático
Fórmula estrutural
FÓRMULA MOLECULAR
C3H503
Ácido Pirúvico
Fórmula estrutural
FÓRMULA MOLECULAR
C3H403
EFEITOS DO ÁCIDO LÁTICO NO CORPO
Fadiga muscular
Aumento da acidez no músculo - acidose
- Inativação de enzimas
- Hipocalcemia e Hipopotassemia, dentre outros
- Prejuízos nas transmissões neuromusculares
- Dor / queimação
- Diminuição da capacidade de contração das fibras musculares
Ácido lático X Câimbras
“Uma das principais causas da
cãibra é o acúmulo de ácido lático”
X
“Finalmente, como poderia ser o ácido lático causador da cãibra
se é justamente um dos mecanismos protetores contra ela?”
EXERCÍCIOS E MITOCÔNDRIAS
“No treinamento, a repetição interminável de movimentos em
determinados músculos tem no retardamento da produção de
ácido lático a razão de ser. Numa tentativa de atender à demanda
implacável, as mitocôndrias das células se multiplicam.
Resultado: a capacidade de gerar energia com oxigênio aumenta”.
VISÃO GERAL DA RESPIRAÇÃO AERÓBICA
Citosol
Glicose (6 C)
C6H12O6
1 ATP
1 NADH
Piruvato (3 C)
6 O2
1 ATP
32 ou 34
ATP
1 NADH
4 CO2
Piruvato (3 C)
2 CO2
2 ATP
2 NADH
Mitocôndria
6 NADH
2 acetil-CoA
(2 C)
Ciclo
de
Krebs
6 H2O
2 FADH
Total:
10 NADH
2 FADH2
Crista mitocondrial
DIFERENÇAS NUTRICIONAIS
Valores Diários de Referência (VDR)
São os valores normais ingeridos por uma pessoa.
- 2000 Kcal diárias para pessoas em estado normal de
saúde, mas sem atividade física;
- 2500 Kcal para pessoas em fase de crescimento
(adolescentes) ou restabelecimento de saúde.
DIETA DOS CAMPEÕES – (JN-02/05/2008)
“Ganhar peso de forma saudável também é bem complicado. O ganho de peso
com gordura para a gente não interessa. A dieta acaba sendo restrita”,
João Gabriel, judoca, 1m97, 115Kg
9,2 mil calorias
Thiago Gomes, remador, 1m74, 74 kg
1,8 mil calorias
DOPING
A Diretriz da Sociedade Brasileira de Medicina
no Esporte, de 2003, classificou o doping “como
qualquer substância ilícita utilizada a fim de
aumentar o desempenho atlético, e que cuja
utilização, de acordo com Agência Mundial
Antidoping (Wada) e o Comitê Olímpico
Internacional (COI), caracterizem infração de
códigos éticos e disciplinares, podendo ocasionar
sanção aos atletas, bem como aos seus técnicos,
médicos e dirigentes”.
OS PERFIS DAS DROGAS
COMO AGEM AS PRINCIPAIS SUBSTÂNCIAS
ILEGAIS.
Esteróides-anabolizantes-(stanozolol, nondrolona)
O que fazem: aumentam hormônios masculinos como
testosterona. Aumentam a massa muscular e melhoram a
resistência
Quem usa: velocistas, levantadores e lançadores de peso
Estimulantes-(efedrina,cocaína,heroína)
O que fazem: são, principalmente, efedrina e anfetaminas.
Aumentam o ritmo cardíaco e, com isso, o fluxo sanguíneo
Quem usa: ciclistas, ginastas e jogadores de futebol
Hormônios de crescimento(eritropoietina, tostesterona,
DHEA)
O que fazem: aumentam a produção de glóbulos vermelhos e,
portanto, a absorção de oxigênio. O hormônio da moda é a
eritropoietina
(EPO)
Quem usa: atletas de todas as modalidades
DOPING GENÉTICO
O QUE SIGNIFICA?
É o aumento da performance esportiva
conseguida por meio de mudanças genéticas.
Não é como no doping tradicional, no qual
apenas se ingerem as substâncias. As
modificações podem ser feitas, por exemplo,
em genes ligados ao crescimento muscular e,
assim, melhorar a explosão.
COMO DETECTAR O DOPING
GENÉTICO?
Por motivos óbvios, os métodos não são
divulgados. Poderá ser, por exemplo, pela própria
concentração de alguma substância, em comparação
com exames e testes de aptidão física feitos
anteriormente. A Agência Mundial Antidoping
designou há cinco anos uma equipe de cientistas
apenas para desenvolver testes de detecção de doping
genético. O discurso oficial é otimista. A história
mostra que toda técnica de doping tem encontrado
uma resposta no antidoping.
CHINA
O primeiro relato de doping ou de uso de
substâncias estimulantes na história dos esportes,
ocorreu na China, na dinastia Chen em 2700 a.C;
quando o Imperador Shen-Nung, pai da
Acupuntura, relatou utilizar uma planta local
chamada “machuang” ou ma huang, com altas
concentrações de efedrina, utilizada por lutadores e
desportistas chineses como estimulante para dar
ânimo e coragem nas disputas.
QUAL O MAIOR DESAFIO
PARA O DOPING?
O reconhecimento do problema por parte
de algumas federações. O ciclismo perdeu
credibilidade. As três últimas edições da
Volta da França foram manchadas por
escândalos.
CONTROLE
ANTIDOPING
O controle de doping pode ser realizado em sangue ou
na urina, sendo o de urina o mais freqüente.
Existem basicamente dois momentos de controle
antidoping: Controle em competições, que é realizado
imediatamente após o término de uma competição
esportiva, e incluem exames de todas as classes de
substâncias e de métodos proibidos. E um segundo, o
Controle fora de competição no qual pode ser realizado a
qualquer momento, em treinos, na residência do atleta, e até
mesmo algum tempo antes ou depois de uma competição
esportiva, sendo utilizado métodos de exames mais
específicos, como agentes anabolizantes, hormônios
peptídeos, alguns beta2-agonistas, agentes anti-estrogênicos
e diuréticos, além de todos os métodos proibidos.
ALGUMAS
SUBSTÂNCIAS
PROIBIDAS EM
COMPETIÇÕES
ESTIMULANTES
ADRENALINA
ANFETAMINA
ADRENALINA
ESTRUTURA PAU BOLA
FÓRMULA MOLECULAR
C9H1102N
ADRENALINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
ANFETAMINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
BENZEDRINA
ANFETAMINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
FÓRMULA MOLECULAR
C9H13N
EFEDRINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
FÓRMULA MOLECULAR
C10H13NO
NARCÓTICOS
MORFINA
DIAMORFINA(HEROÍNA)
COCAÍNA
PIRIDINA
MORFINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
FÓRMULA MOLECULAR
C17H19O2
PIRIDINA
FÓRMULA ESTRUTURAL
FÓRMULA MOLECULAR
C5H5N
COCAÍNA
FÓRMULA ESTRUTURAL
FÓRMULA MOLECULAR
C17H22O4N
A CIÊNCIA CONSTRÓI ATLETAS
Mas no esporte de alta performance, onde centímetros ou centésimos
de segundo valem a vitória, os talentos naturais pouco valem se não forem
levados ao limite pela ciência do esporte.
A biomecânica é o estudo da mecânica dos organismos vivos. É parte da
Biofísica.
“É o estudo da estrutura e da função dos sistemas biológicos utilizando
métodos da mecânica“ (Hatze).
Sub-áreas da Biomecânica:
- Antropometria: Medidas físicas do corpo humano.
- Cinemetria: Obtenção de variáveis cinemáticas para a descrição de
posições ou movimentos no espaço.
- Dinamometria: É todo processo de medição de forças, bem como, a
medição da distribuição de pressões.
- Eletromiografia: é o estudo ou método que visa o registro gráfico ou
sonoro das correntes elétricas (fenômenos bioelétricos) geradas nas
membranas celulares de um músculo esquelético em fase de repouso.
Dinâmica
O termo dinâmica é provindo do grego dynamis, significa força. Em física,
a dinâmica é um ramo da mecânica que estuda as relações entre as forças e os
movimentos que são produzidos por estas.
O que é força?
Em física clássica, força (F) é o único agente do Universo capaz de
alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de deformá-lo.
Princípio da Inércia
Primeira Lei de Newton
Enunciado:
"Todo corpo permanece em seu estado de repouso, ou de
movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a
mudar seu estado por forças impressas nele“
Repouso
Inércia
Livre de força (FR = 0)
a=0
M.R.U
Nota:
1.
2.
3.
Somente força externa não nula é capaz de retirar o corpo da
inércia.
A massa do corpo é a medida da sua inércia.
Na prática, o termo “Livre de força” é traduzido em equilíbrio de
forças.
Princípio Fundamental
Segunda Lei de Newton
FR ≠ 0
a≠0
(Causa e efeito)
A intensidade da aceleração (a) que um corpo fica submetido é
diretamente proporcional a intensidade da força resultante (FR), e
inversamente proporcional a massa (m) “inércia” desse corpo.
Traduzindo essa afirmação em linguagem matemática, podemos
escrever:
FR = m.a
A direção e o sentido da aceleração será sempre igual ao da força resultante.
Princípio Fundamental
Segunda Lei de Newton
No Sistema Internacional (MKS) de unidades, a força é medida em newtons.
Um newton (1,0N) é a força que proporciona a um objeto de 1,0kg
de massa uma aceleração de 1m/s², ou seja, 1N = 1kg.1m/s².
Peso é força (força gravitacional), e pode ser determinada através
da fórmula: P = m.g
Um kilograma-força (1,0kgf) é a força que equilibra um objeto de
1,0kg de massa nas proximidades da superfície da Terra, logo
1,0kgf ≈ 10N.
Uma outra unidade que é utilizada é a dina, a unidade de força no
sistema CGS. A dina é a força que comunica à massa de um grama a
aceleração de um centímetro por segundo, por segundo, logo:
1 dina = 1 g.cm/s2 = 10-3kg.10-2m/s2 = 10-5N
DINAMÔMETROS
Princípio da Ação-Reação
Terceira Lei de Newton
Enunciado:
“Toda vez que um corpo A exerce uma força em um corpo B (FA/B),
este também exerce em A uma força (FB/A)”, tal que estas forças:
Têm mesma intensidade.
Têm mesma direção.
Têm sentidos opostos.
Têm a mesma natureza.
Nota:
1. As chamadas forças de ação e reação não se equilibram, pois estão
aplicadas em corpos diferentes.
Desenvolvimento do projeto

Divisão da turma em 08 grupos (+/- 5 componentes)
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Atletismo.
Basquetebol.
Ciclismo.
Futebol.
Ginástica olímpica ou artística.
Natação.
Tênis.
Voleibol.
Preferimos uma divisão democrática, se necessário, faremos sorteio.
Desenvolvimento do projeto

Tópicos de pesquisa
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Breve histórico.
Fundamentos técnicos e táticos (atualizados).
Estudo
Biomecânico
(antropometria,
eletromiografia,
dinamometria e cinemetria).
Análise qualitativa das conversões de energia do
movimento.
Análise termoquímica das atividades do metabolismo.
Dieta adequada e reposição calórica.
Fundamentos da Química Orgânica.
Grupos musculares e estruturas ósseas mais trabalhadas.
Fundamentos matemáticos nas técnicas para a eficiência
desportivas.
Objetivo e importância do anti-dopping.
Tipos de lesões mais freqüentes e medidas de precauções
utilizadas.
A conduta ética no esporte como bem estar da coletividade.
Tecnologias utilizadas - Descrição do equipamento e
princípio de funcionamento.
Desenvolvimento do projeto

Construção do módulo interdisciplinar.
– Pesquisa individual.
– Encontros interdisciplinares.
 Integração por turma (socialização da pesquisa).
 Integração por turma (sugestões do grupo).
 Integração dos grupos (construção do módulo).
Desenvolvimento do projeto

Feira desportiva (culminância).
– Apresentação criativa.
 Recurso
multimídia.
 Exposição teórica.
 Aula prática (atividade física).
 Tecnologias a serviço do atleta (aula demonstrativa)