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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MINEIROS - UNIFIMES CURSO DE MEDICINA RELATÓRIO: SITUAÇÃO PROBLEMA 1 - UNIDADE 3 TÍTULO: “SÓ ESTÁ COMENDO CARBOIDRATO” TUTOR: WELLINGTON FRANCISCO RODRIGUES RELATOR: GUSTAVO ALVES DE MORAES COORDENADOR: ARNAUD GABRIEL LOUISE ALEXANDRINE ROSIQUE DISCENTES: TIAGO SCHUH BECK MARCO AURÉLIO FELIPETTO ANA LUÍSA SILVA OLIVEIRA DÉBORA COSTA SOUZA GEOVANA NEVES DA SILVA VITAL JOÃO FELIPE REZENDE CARVALHO JOYCE CAROLINA MENEZES FERNANDES LUANNA REZENDE SILVA MARIELLY BORGES LIMIRIO ANA CAROLINA KOSLOSKI AMANDA VITÓRIA OLIVEIRA DE ALMEIDA MARCO ANTONIO COSTA GONÇALVES PEREIRA MARIA FERNANDA BENFICA Mineiros 2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 4 2 OBJETIVOS ............................................................................................................. 5 2.1 Geral ........................................................................................................ 5 2.2 Específicos .............................................................................................. 5 3 IDENTIFICAR OS TIPOS DE CARBOIDRATOS E SUAS ESTRUTURAS ........... 6 3.1 Monossacarídeos.................................................................................... 6 3.2 Oligossacarídeos .................................................................................... 8 3.3 Polissacarídeos ....................................................................................... 8 4 COMPREENDER O PROCESSO DA DIGESTÃO DO CARBOIDRATO (ABSORÇÃO, TRANSPORTE, SÍNTESE E ARMAZENAMENTO)............................ 10 5 DISCUTIR SOBRE OS BIOMARCADORES LABORATORIAIS QUE SÃO DIRETAMENTE AFETADOS PELA INGESTA DE ELEVADA QUANTIDADE DE CARBOIDRATOS ......................................................................................................... 13 6 CONCEITUAR O IMC E A SUA IMPORTÂNCIA ................................................. 14 7 ESTUDAR OS TIPOS DE DESNUTRIÇÃO ......................................................... 17 7.1 Conceito ................................................................................................ 17 7.2 Tipos de desnutrição ............................................................................ 17 7.2.1 Desnutrição energético-proteica (DPC) ......................................... 17 7.2.2 Desnutrição com relação entre peso e tamanho ........................... 21 7.2.3 Desnutrição infantil ......................................................................... 22 8 RELACIONE AS ALTERAÇÕES NUTRICIONAIS COM AS DOENÇAS DE POMPE, FENILCETONÚRIA E FIBROSE CÍSTICA .................................................. 23 9 RELACIONAR O DESEQUILÍBRIO ENTRE INGESTÃO E GASTO ENERGÉTICO COMO FATOR RESPONSÁVEL PELO GANHO OU PERDA DE MASSA ............... 25 10 EVIDENCIAR O PROCESSO DE QUEBRA DO CARBOIDRATO (GLICÓLISE, CICLO DE KREBS, CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) .... 26 10.1 Glicólise ............................................................................................. 26 10.2 Ciclo de Krebs ................................................................................... 32 10.3 Cadeia transportadora de elétrons ................................................... 34 10.4 Fosforilação oxidativa ........................................................................ 36 11 ENTENDER O PROCESSO DE GLICOGÊNESE (HEPÁTICA E MUSCULAR) + GLICOGENÓLISE E GLICONEOGÊNESE ................................................................. 37 11.1 Glicogênese ....................................................................................... 37 11.2 Glicogenólise ..................................................................................... 40 11.3 Gliconeogênese ................................................................................. 42 12 DESCREVER A FUNÇÃO DIGESTIVA DA MOTILIDADE .................................. 45 13 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 47 14 REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 48 4 1 INTRODUÇÃO O presente relatório visa abordar sobre a primeira situação problema da unidade 3, na qual teve como tema trabalhado o metabolismo energético dos carboidratos. A partir da leitura do texto da situação problema, que tem como título “só está comendo carboidrato”, foram extraídos o objetivo geral e os específicos do problema apresentado. Através dessa analise, os objetivos extraídos foram respondidos, trazendo à tona diversos estudos a cerca do carboidrato e sua relevância para o organismo humano, além de seus malefícios quando ingerido em excesso ou pela sua falta e como ocorre sua síntese, absorção e sua utilização pelas células. Portanto, é fundamental conhecer esse composto orgânico e seu papel no organismo dos seres vivos no geral, além de conhecer seus limites de uso e desuso. 5 2 OBJETIVOS 2.1 GERAL • Compreender o metabolismo energético dos carboidratos 2.2 ESPECÍFICOS • Identificar os tipos de carboidratos e suas estruturas; • Compreender o processo da digestão do carboidrato (absorção, transporte, síntese e armazenamento); • Discutir sobre os biomarcadores laboratoriais que são diretamente afetados pela ingesta de elevada quantidade de carboidratos; • Conceituar o IMC e a sua importância; • Estudar os tipos de desnutrição; • Relacionar as alterações nutricionais com as doenças de Pompe, fenilcetonúria e fibrose cística; • Relacionar o desequilíbrio entre ingestão e gasto energético como fator responsável pelo ganho ou perda de massa; • Evidenciar o processo de quebra do carboidrato (glicólise, ciclo de Krebs, cadeia respiratória e fosforilação oxidativa); • Entender o processo de glicogênese (hepática e muscular) + glicogenólise e gliconeogênese; • Descrever a função digestiva da motilidade; 6 3 IDENTIFICAR OS TIPOS DE CARBOIDRATOS E SUAS ESTRUTURAS Os carboidratos são as moléculas mais abundantes na terra, logo possui um papel insubstituível nos seres vivos, como funções estruturais, energéticas e comunicação celular. Carboidratos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias que, hidrolisadas, originam esses compostos e, em sua maioria, possuem a fórmula empírica (CH2O)n, alguns apresentam nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição, porém, muitos carboidratos não têm essa fórmula geral (como a glicosamina, que possui um grupo amino) e existem compostos com essa fórmula que não são carboidratos (por exemplo o ácido lático). Existem três classes principais de carboidratos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. 3.1 MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeos, ou açúcares simples, são constituídos por uma única unidade de poli-hidroxicetona ou poli-hidroxialdeído. Muitos átomos de carbono aos quais estão ligados o grupo hidroxila são centros quirais, logo, gerando os estereoisômeros de açucares. Essa estereoisomeria é de extrema relevância biologicamente, pois as enzimas que agem sobre os sacarídeos são estereoespecíficas, ou seja, seu sítio de ativação possui uma forma específica que encaixa perfeitamente com a geometria molecular do substrato que será catalisado O monossacarídeo mais abundante na natureza é a D-glicose, um açúcar de 6 carbonos, também chamado de dextrose, sua fórmula é C6H12O6. Monossacarídeos de quatro ou mais carbonos formam estruturas cíclicas. Os monossacarídeos comuns são compostos por cadeias de carbono não ramificadas, onde todos os átomos de carbono estão juntos por ligações simples, e forma uma cadeia aberta, na qual o grupo carbonila está presente. Assim, os monossacarídeos são divididos emduas famílias: as aldoses e as cetoses. Aldose se refere ao monossacarídeo que possui o grupo carbonila na extremidade da sua cadeia, já a cetose é a presença do grupo carbonila no meio da 7 cadeia. Além disso, eles são denominados de acordo com o número de carbonos na cadeia, onde quem apresenta 3, 4, 5, 6 e 7 átomos, recebem o nome de triose, tetrose, pentose, hexose e heptose, respectivamente. Existem cetoses e aldoses para cada um dessas cadeias. Todos os monossacarídeos possuem carbonos assimétricos (quirais) -com exceção da di-hidroxiacetona- e, logo, aparecem em formas isoméricas opticamente ativas, assim, há a presença de enantiômeros, que são isômeros opticamente diferentes. Dessa forma, uma molécula com n centros quirais pode ter 2n estereoisômeros. Outrossim, quando o grupo hidroxila do carbono de referência está à direita (dextro) em um formato de projeção em que apresenta o carbono ligado à carbonila no topo, o açúcar é isômero D, já quando está à esquerda (levo), é isômero L. Quando dois sacarídeos se diferem em apenas na configuração de um carbono, são chamados de epímeros; por exemplo: D-glicose e D-galactose se diferem apenas na estequiometria do C-4, logo, são epímeros em C-4. Outro fato importante, como ressaltado anteriormente, é que os monossacarídeos comuns possuem estruturas cíclicas, contudo, em soluções aquosas, como as aldotetroses e todos os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono. A formação dessas estruturas cíclicas, que estão em formato de anel, são derivadas de uma reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas para formar derivados, chamados de hemiacetais ou hemicetais. As hemiacetais são produtos da adição de uma molécula de álcool ao carbono da carbonila da aldose, já as hemicetais é o produto da adição de álcool à carbonila da cetose. A adição de uma segunda molécula de álcool produz o acetal ou cetal completo. Se o grupo carboxila e carbonila partirem da mesma molécula, o resultado será um anel com cinco ou seis membros. Desse modo, quando as duas moléculas que reagem entre si forem monossacarídeos, o acetal ou cetal formado será um dissacarídeo. A reação com a primeira molécula de álcool cria um centro quiral a mais no carbono ligado à carbonila. O álcool pode ser adicionado de duas maneiras diferentes, podendo se ligar tanto na parte de “frente” do carbono, quanto de “trás”, assim, possibilita a formação de duas configurações estereoisoméricas com apenas um carbono, denominadas, respectivamente, de α e β. Essas formas isoméricas que diferem apenas na configuração do átomo do carbono hemiacetal ou hemicetal são 8 chamados de anômeros, e o átomo de carbono da carbonila é denominado de carbono anomérico. 3.2 OLIGOSSACARÍDEOS Os oligossacarídeos são cadeias curtas de unidades de monossacarídeos, ou resíduos, unidas por ligações glicosídicas. Os que estão em maior quantidade na natureza são os dissacarídeos, que é composto por duas unidades de monossacarídeos. Alguns exemplos de dissacarídeos são a sacarose (açúcar da cana), que é um dissacarídeo composto pelos açucares de seis carbonos D-glicose e D-frutose, a lactose, que é constituído pelos monossacarídeos D-galactose e D- glicose e a maltose, que é composta por duas unidades de glicose, sendo uma a α-D- glicose e a outra a β-D-glicose. Importante ressaltar que todos os monossacarídeos e dissacarídeos comuns têm nomes terminados com o sufixo “-ose”. Ademais, nas células, a maioria dos oligossacarídeos constituídos por três ou mais unidades não se apresentam como moléculas livres, mas ligadas à moléculas que não são açúcares, os lipídeos e as proteínas, formando os glicoconjugados. 3.3 POLISSACARÍDEOS Os polissacarídeos são polímeros de açúcar que possui 20 ou mais unidades de monossacarídeo em sua composição, alguns têm centenas ou milhares de unidades. Os polissacarídeos, chamados também de glicanos, diferem entre si na identidade, no qual, se caracteriza pelas unidades de monossacarídeo repetidas, no comprimento das cadeias, nos tipos de ligações unindo as unidades e no grau de ramificação. Assim, os polissacarídeos são classificados em homopolissacarídeos, que possuem somente uma única espécie de monossacarídeos, e heteropolissacarídeos, que contêm dois ou mais tipos diferentes. Existem alguns homopolissacarídeos que 9 servem como forma de armazenamento para monossacarídeos, como o amido e o glicogênio, outros atuam como elementos estruturais, como a celulose, que se encontra na parede celular das células vegetais, e a quitina, que se encontra no exoesqueleto de animais, como os artrópodes. Os heteropolissacarídeos concede suporte extracelular para organismos de todos os reinos, como no espaço extracelular dos tecidos animais, que é preenchido por alguns tipos de heteropolissacarídeos, formando uma matriz que conecta células individuais e fornece proteção, forma e sustentação para células, tecidos e órgãos. 10 4 COMPREENDER O PROCESSO DA DIGESTÃO DO CARBOIDRATO (ABSORÇÃO, TRANSPORTE, SÍNTESE E ARMAZENAMENTO) Os carboidratos, também conhecidos como açúcares, são moléculas orgânicas compostas de carbono, hidrogênio e oxigênio, e desempenham um papel fundamental na biologia celular como fonte primária de energia para os seres vivos. Eles são classificados em monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos, dependendo do número de unidades de açúcar em sua estrutura. (VOET, Judith G. PRATT, Charlotte W). Absorção A absorção de carboidratos é o processo pelo qual os carboidratos ingeridos na dieta são transportados da luz intestinal para a corrente sanguínea. Esse processo é mediado por enzimas específicas, transportadores de membrana e mecanismos de difusão. Uma vez absorvidos, os carboidratos são distribuídos para as células do corpo, onde são utilizados como fonte de energia ou armazenados para uso futuro. O processo de absorção de carboidratos começa na boca, onde a enzima amilase salivar inicia a quebra do amido em açúcares menores. Na parte superior do intestino delgado, a enzima pancreática amilase continua a quebra do amido em moléculas menores, principalmente maltose e glicose. A absorção ocorre principalmente no duodeno e no jejuno, através de transportadores de glicose específicos localizados nas membranas das células intestinais. A glicose é transportada do lúmen intestinal para o sangue, onde é levada para o fígado e outros tecidos do corpo para ser utilizada como energia ou armazenada. A absorção de carboidratos é influenciada por diversos fatores, incluindo a presença de outras substâncias no trato digestivo, a velocidade do trânsito intestinal e a função dos transportadores de glicose. (GUYTON; HALL, 2016). Transporte O transporte de carboidratos é um processo essencial no organismo humano, pois permite que a glicose e outros açúcares sejam levados para as células que 11 necessitam de energia. O transporte de carboidratos pode ocorrer de duas maneiras principais: por difusão simples e por transporte facilitado. Na difusão simples, a glicose e outros açúcares atravessam a membrana celular diretamente, seguindo o gradiente de concentração. Já no transporte facilitado, proteínas transportadoras (conhecidas como GLUTs) ajudam a transportar os carboidratos através da membrana celular. Existem diferentes tipos de GLUTs, que são expressos em diferentes tipos de células e tecidos, e que apresentam afinidade por diferentes açúcares. A regulação do transporte de carboidratos é complexa e envolve diferentes hormônios e vias de sinalização celular. Por exemplo, a insulina, produzida pelo pâncreas, aumenta a expressão de GLUT4 nas células musculares e adiposas, permitindo que a glicose seja absorvida mais rapidamente nessas células. Já o hormônio glucagon, também produzido pelo pâncreas, estimula a quebra do glicogêniohepático em glicose, aumentando assim a quantidade de glicose disponível para ser transportada para outras células do corpo. (GUYTON; HALL, 2016). Síntese A síntese de carboidratos é um processo complexo que envolve diversas etapas bioquímicas, incluindo a conversão de precursores metabólicos em carboidratos e a regulação de enzimas envolvidas nesse processo. De modo geral, a síntese de carboidratos ocorre principalmente no fígado, nos rins e no tecido adiposo. Uma das principais vias de síntese de carboidratos é a gliconeogênese, que é um processo anabólico que converte precursores como lactato, aminoácidos e glicerol em glicose. Esse processo é fundamental para manter os níveis adequados de glicose no sangue, principalmente em períodos de jejum ou durante o exercício físico intenso. Outra via importante é a via das pentoses-fosfato, que é responsável pela produção de ribose e NADPH, importante para a síntese de ácidos graxos e outros compostos que necessitam dessa coenzima. (GUYTON; HALL, 2016). Armazenamento 12 O armazenamento de carboidratos no organismo ocorre principalmente na forma de glicogênio, um polissacarídeo formado por unidades de glicose. O glicogênio é armazenado principalmente no fígado e nos músculos esqueléticos. No fígado, o glicogênio é quebrado em glicose e liberado na corrente sanguínea, o que ajuda a manter a glicemia em níveis adequados. Já nos músculos, o glicogênio é utilizado como fonte de energia durante a contração muscular. O processo de armazenamento e liberação de glicogênio é regulado por hormônios como a insulina, que estimula a síntese de glicogênio, e o glucagon, que estimula a quebra do glicogênio. (GUYTON; HALL, 2016). 13 5 DISCUTIR SOBRE OS BIOMARCADORES LABORATORIAIS QUE SÃO DIRETAMENTE AFETADOS PELA INGESTA DE ELEVADA QUANTIDADE DE CARBOIDRATOS Em primeira análise, os carboidratos são a principal fonte energética para os seres humanos e estão constantemente presentes na dieta da sociedade no cotidiano, contudo, quando consumidos em excesso podem causar prejuízos a saúde e até chegarem ao ponto de se tornarem patologias, como: diabetes, obesidade, esteatose hepática, entre outras. (GUYTON, 2017) Assim, para que sejam avaliados os níveis de ingestão dos carboidratos são analisados os biomarcadores laboratoriais, dentre eles podemos citar: • Glicemia: responsável por medir a concentração de glicose no sangue, usualmente é medida através da coleta sanguínea em jejum de 8 horas; • Hemoglobina glicada: importante marcador, consiste na análise do número de hemoglobinas ligadas a produtos glicados, dessa forma, como a hemoglobina está relacionada com o transporte de O2 e essa substancia tem maior afinidade com produtos glicídicos deve-se sempre apresentar em níveis baixos, inferiores a 6%; (MARSHALL, 2016) • Insulina: Produzida e liberada pelo pâncreas em estado de hiperglicemia, responsável por fazer com que a glicose entre nas células, que os excessos sejam armazenados no fígado e forma de glicogênio, ou seja, promove a redução da concentração de glicose no sangue; • Glucagon: sintetizado e liberado pelo pâncreas em estado de hipoglicemia, realiza a decomposição do glicogênio para elevar os níveis de glicose na corrente sanguínea; • Triglicerídeos: esses são carboidratos em excesso transformados pelo fígado para servir como reserva energética e estocados no tecido adiposo, além disso apresentam-se acoplados a 1 proteína VLDL. Portanto, a partir da interpretação dos dados laboratoriais contendo esses biomarcadores é possível que se identifique que o paciente esteja com uma dieta regrada ou disgregada da ingestão de lipídios. (MARSHALL, 2016) 14 6 CONCEITUAR O IMC E A SUA IMPORTÂNCIA Primeiramente, é importante observar que não existe um peso ideal para cada pessoa, uma vez que depende da constituição corporal, dos parâmetros genéticos, dentre outros fatores. Todavia, um parâmetro de peso “ideal” recomendado para a população em geral é o Índice de Massa Corpórea (IMC), sendo calculado da seguinte maneira: Resultado = quantidade de kg/m2 Desse modo, o IMC é um excelente índice se pensado em termos de população, pois, através dele, em razão da simplicidade do cálculo e dos parâmetros avaliados, é possível analisar uma considerável amostragem populacional. Nessa conjuntura, uma pesquisa britânica realizada com 2 milhões de adultos, publicada na revista “The Lancet”, revelou que estar acima ou abaixo do peso pode custar até 4 anos de vida. Pesquisadores concluíram que quem está fora do IMC considerado normal corre mais riscos de desenvolver doenças como câncer, problemas cardiovasculares e respiratórios. Ressalta-se que os principais fatores que alteram o índice são a alimentação e o exercício físico. Abaixo, segue a tabela da OMS utilizada como referência: Menor que 16 - Magreza grave 16 a menor que 17 - Magreza moderada 17 a menor que 18,5 - Magreza leve 18,5 a menor que 25 - Saudável 25 a menor que 30 - Sobrepeso 15 30 a menor que 35 - Obesidade Grau I 35 a menor que 40 - Obesidade Grau II (considerada severa) Maior que 40 - Obesidade Grau III (considerada mórbida) Importante mencionar que a tabela serve apenas como uma referência, ou seja, não representa um índice universal. Por exemplo, para a população infantil, a associação brasileira de pediatria utiliza uma tabela diferente da dos Estados Unidos e também da Europa. Além disso, os números são distintos para homens, mulheres e crianças. Por outro lado, do ponto de vista de avaliação individual, o IMC já não possui tanta importância como outrora, haja vista que, atualmente, existem referências mais precisas. Deve-se levar em consideração, por exemplo, se o indivíduo avaliado pratica atividades físicas ou é sedentário. Portanto, é um índice que possui limitações, quais sejam: a) Não identifica qual a localização da gordura. Estudos demonstram que a gordura de região abdominal é muito mais prejudicial à saúde do que a gordura no quadril; b) Não verifica a percentagem de gordura, dessa forma, o indivíduo pode ser classificado com sobrepeso ou obeso, porém, ter um baixo percentual de gordura. Como exemplo, pode-se citar os fisioculturistas, os quais sempre terão IMC elevado, já que possuem muito peso de massa muscular, ou seja, é possível estar acima do peso, entretanto, ter um baixo percentual de gordura. Assim, observa-se que o índice supracitado não distingue o tipo de tecido alterado. Isso significa que é possível que duas pessoas tenham o mesmo peso e a mesma altura, mas não possuam a mesma composição corporal. À vista disso, pode haver um indivíduo com uma quantidade alta de tecido muscular e um indivíduo com uma quantidade alta de gordura e o IMC ser exatamente igual. 16 Em relação à composição corporal, esta pode ser mapeada com o auxílio de exames, como: a) A bioimpedância, que determina a massa gorda (correspondente à gordura corporal), a massa magra (correspondente ao peso do corpo livre de gordura, como os músculos, a massa óssea, os órgãos, a pele e as articulações), a quantidade de água, a quantidade de íons e o gasto metabólico basal do organismo; b) A densitometria óssea; c) A medição das pregas/dobras cutâneas, através do adipômetro; d) A circunferência abdominal. 17 7 ESTUDAR OS TIPOS DE DESNUTRIÇÃO 7.1 CONCEITO A desnutrição corresponde a uma doença de natureza clínico-social multifatorial, cujas raízes se encontram na pobreza. Quando ocorre na primeira infância, está associada à maior mortalidade, à recorrência de doenças infecciosas, a prejuízos no desenvolvimento psicomotor, ao menor aproveitamento escolar e à menor capacidade produtiva na idade adulta. Nos países em desenvolvimento, a desnutrição nessa faixa etária constitui-se importanteproblema de saúde pública. 7.2 TIPOS DE DESNUTRIÇÃO 7.2.1 Desnutrição energético-proteica (DPC) A desnutrição energético-proteica (DPC), é um déficit energético decorrente de uma deficiência de todos os macronutrientes. Normalmente abrange deficiência de muitos micronutrientes. A desnutrição energético-proteica pode ser súbita e total (inanição), ou gradual. A gravidade varia de deficiências subclínicas até fraqueza absoluta (com edema, perda de cabelo e atrofia cutânea). Múltiplos órgãos e sistemas são prejudicados. O diagnóstico inclui testes laboratoriais, como albumina sérica. O tratamento consiste na correção de líquidos e déficits nutricionais com soluções e na gradual reposição dos nutrientes, por via oral, conforme as possibilidades. A desnutrição energético-proteica pode ser classificada em: • Primária: causada pela ingestão inadequada de nutrientes. 18 • Secundária: resulta de distúrbios ou fármacos que interferem na utilização dos nutrientes. 1. Desnutrição energético-proteica primária Sabe-se que a desnutrição energético-proteica primária ocorre principalmente em crianças e idosos que não têm acesso aos nutrientes, embora nos idosos uma causa comum seja a depressão. A desnutrição energético-proteica pode resultar de jejuns ou anorexia nervosa. Em crianças ou idosos, maus-tratos podem ser as causas. Em crianças, a desnutrição energético-proteica primária crônica tem 2 formas comuns: ▪ Marasmo: marasmo (também chamado de forma seca da desnutrição energético-proteica) causa perda ponderal e depleção de músculos e gordura. Em países com altas taxas de insegurança alimentar, o marasmo é o tipo mais comum de desnutrição energético-proteica em crianças. ▪ Kwashiorkor: O Kwashiorkor (também chamado de forma molhada, inchada ou edematosa) é um risco após o abandono prematuro do aleitamento materno, que tipicamente ocorre quando nasce uma nova criança e a que estava sendo amamentada é retirada do aleitamento. Crianças com Kwashiorkor tendem a ser mais velhas que aquelas com marasmo. O Kwashiorkor também pode resultar de uma doença aguda, com frequência gastroenterite ou outra infecção (provavelmente secundária à liberação de citocinas), em crianças que já têm desnutrição energético-proteica. Uma dieta mais deficiente em proteínas que em energia pode ser uma causa mais comum de Kwashiorkor que de marasmo. Menos comum que o marasmo, o Kwashiorkor tende a ser confinado a áreas específicas do mundo, como a zona rural da África, o Caribe e as ilhas do Pacífico. Nessas áreas, os alimentos básicos (p. ex., inhame, mandioca, batata-doce, banana verde) são pobres em proteínas e ricos em carboidratos. No Kwashiorkor, as membranas celulares fracas causam extravasamento de líquidos e proteínas intravasculares, resultando em edema periférico. 19 7 ▪ Inanição: é a completa falta de nutrientes. É ocasionalmente voluntária (como na anorexia), mas geralmente decorre de fatores externos (p. ex., fome, exposição a áreas desertas). Tanto no marasmo como no Kwashiorkor, a imunidade mediada por célula é prejudicada, aumentando a susceptibilidade a infecções. Infecções bacterianas (p. 20 ex., pneumonia, gastroenterite, otite média, infecções do trato urinário, sepse) são comuns. Infecções resultam na libertação de citocinas, que causam anorexia, pioram a perda de massa muscular e provocam diminuição acentuada nos níveis de albumina sérica. 2. Desnutrição energético-proteica secundária Este tipo costuma decorrer de: • Distúrbios que afetam a função gastrintestinal: esses distúrbios podem interferir na digestão (p. ex., insuficiência pancreática), absorção (p. ex., enterite, enteropatia) ou do transporte linfático dos nutrientes (p. ex., fibrose retroperitoneal, doença de Milroy). • Distúrbios de emaciação: em distúrbios de emaciação (p. ex., aids, câncer, doença pulmonar obstrutiva crônica) e falência renal, o catabolismo causa liberação excessiva de citocinas, resultando em desnutrição por anorexia e caquexia (atrofia muscular e de gordura). Insuficiência cardíaca terminal pode causar caquexia cardíaca, uma forma grave de desnutrição, com taxa de mortalidade extremamente alta. Fatores que contribuem para a caquexia cardíaca podem ser congestão hepática passiva (causando anorexia), edema do trato intestinal (absorção comprometida) e, na doença avançada, aumento das necessidades de oxigênio em decorrência do metabolismo anaeróbico. Distúrbios críticos podem diminuir o apetite ou prejudicar o metabolismo dos nutrientes. • Condições que aumentam as demandas metabólicas: essas condições envolvem infecções, hipertireoidismo, Feo cromocitoma, outros distúrbios endócrinos, queimaduras, traumas, cirurgia e outras doenças críticas. 21 7.2.2 Desnutrição com relação entre peso e tamanho A desnutrição também pode ser classificada em função da relação entre o peso e o tamanho: • Desnutrição aguda leve: aqui o peso é normal para a idade da pessoa, mas o tamanho é inferior ao normal. • Desnutrição aguda moderada: uma pessoa com este tipo de desnutrição pesa menos do que deveria para a sua estatura. • Desnutrição aguda grave: neste caso, o peso está muito abaixo do que seria suposto (é inferior a 30% do normal) e as funções corporais vão-se alterando. Trata-se de uma situação crítica, com elevado risco de morte para a pessoa que sofre desta doença. • Desnutrição crônica: É caracterizada por uma deficiência prolongada de nutrientes essenciais na dieta. Geralmente, está associada a uma ingestão inadequada de alimentos ao longo do tempo, causando crescimento deficiente, atraso no desenvolvimento, perda de massa muscular e problemas de saúde relacionados à falta de nutrientes. 22 7.2.3 Desnutrição infantil A desnutrição em crianças pode ocorrer devido à falta de nutrientes essenciais na dieta durante os estágios de crescimento e desenvolvimento. Isso pode resultar em atraso no crescimento, deficiências cognitivas e comprometimento do sistema imunológico. A desnutrição infantil não é caracterizada somente pela extrema magreza como muito se pensa, mas sim pela deficiência de nutrientes no organismo. Crianças com péssimos hábitos alimentares, que vivem à base de fast-food, refrigerantes e doces, não consumindo alimentos ricos em vitaminas e minerais podem estar desnutridas. Geralmente essas crianças estão acima do peso ou apresentam algum grau de obesidade, sendo então a alimentação de má qualidade o principal motivo da desnutrição infantil nos países desenvolvidos. 23 8 RELACIONE AS ALTERAÇÕES NUTRICIONAIS COM AS DOENÇAS DE POMPE, FENILCETONÚRIA E FIBROSE CÍSTICA A doença de Pompe ou Glicogenose tipo II, é uma doença de depósito de glicogênio, causado pela deficiência da atividade da enzima lisossômica alfa 1,4 glicosidade ou maltase ácida. Essa enzima tem por função, degradar o glicogênio nos lisossomos para eliminá-lo da célula. Devido o glicogênio ser encontrado em abundância nos músculos, eles serão acumulados nesses tecidos, levando a uma deterioração, fraqueza muscular e a uma miocardiopatia hipertrófica. O glicogênio é encontrado em alimentos como, frutas tipo, bananas, manga e melão, também em mandioca, arroz, pães, batata-doce, massas, dentre outros. Dessa forma, a alta ingestão destes alimentos pode acarretar uma piora do quadro do paciente que portar essa doença, uma vez que aumentará o acumulo do glicogênio nos tecidos. O tratamento atual, consiste em reposição enzimática (TRE) com a alfa-glicosidade associada a terapias de reabilitação. A fenilcetonúria ou PKU é uma doença resultante de uma mutação no gene que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase (PAH), a qual converte fenilalanina em tirosina. A FAL (fenilalanina), é um aminoácido adquirido através de alimentos essenciaispara a síntese proteica, a maior parte é oxidada em tirosina (TIR), mas também é oxidada em outros metabólicos, como ácido fenilpirúvico. A enzima PAH é a responsável por converter a FAL em TIR, os pacientes portadores da fenilcetonúria, não conseguem degradar a fenilalanina devido a falta da enzima PAH hepática, com isso, ela se acumula no sangue e outros tecidos do corpo, juntamente, com seus metabólicos, fenilpiruvirato, fanilactato, fenilacetato causando danos. Embora a falta da atividade dessa enzima seja no fígado, o cérebro, mesmo tendo quantidades baixas de fenilalanina é o que sofre danos, mais especificamente o Sistema Nervoso Central em desenvolvimento na primeira infância que é afetado, podendo causar, retardo mental, convulsões ou não, hiperatividade, problemas comportamentais, dentre outros. Para tratamento dessa doença é recomendado uma dieta pobre em fenilalanina que pode ser encontrada em diversos alimentos ricos em proteínas, como, carne bovina, peixe, frango, laticínios, uma vez que diminuída essa ingesta, deve fazer a suplementação de proteína sem a presença da fenilalanina e também da tirosina, pois esta é de extrema importância para o desenvolvimento, uma vez que sintetiza 24 neurotransmissores, como serotonina, dopamina, epinefrina e norepinefrina. A fenilcetonúria também pode ser causada pela deficiência Tetrahidrobiopterina (BH4), que é um cofator necessário para ativar a enzima PAH. Nestes casos, os pacientes tem deficiência mental grave, convulsões, irritabilidade e sinais tipo parkinsonismo. A fibrose cística, é uma doença causada por mutações no gene CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Condutance Regulator) que codifica a proteína CFRT. Essa tem a função de codificar canais iônicos de cloretos que compõem a membrana de células epiteliais especializadas, como as que revestem o trato respiratório, intestino, pâncreas, sistema hepato-biliar, glândulas sudoríparas e vasos deferentes no sexo masculino. A CFTR está envolvida na regulação do transporte de íons sódios através de membranas das células epiteliais, com isso, regula o volume de líquido de uma célula epitelial. Sendo assim, fibrose cística consisti em uma doença que produz a proteína CFRT defeituosa, fazendo com que os canais não fiquem o tempo necessário aberto ou sendo estreitos demais. Devido poucas proteínas CFRT nas superfícies das células ou a elas serem danificadas, não há passagem livre e correta de íons cloreto e água fazendo com que se acumulem dentro da célula do tecido. Havendo pouca água, secreção das células epiteliais ficarão mais espessas, dificultando a deslocação destas para o nosso corpo e se acumulando onde são produzidas. No caso das vias respiratórias, o muco espesso irá obstruir passagem de ar e impedir que os cílios das células epiteliais que varrem para fora as bactérias e esporos de fungos que entram com ar na respiração funcionem normalmente. Quando a doença não é tratada, há infecções recorrentes, insuficiências hepáticas, pancreáticas e digestivas, podendo causar desnutrição e prejudicando o crescimento. Devido a isso, deve-se fazer uma suplementação de enzimas pancreáticas, reposição de vitaminas lipossolúveis em altas doses diárias, em casos de clima quentes, podem ser necessárias a reposição diária de 2mEq/kg/dia de sódio. 25 9 RELACIONAR O DESEQUILÍBRIO ENTRE INGESTÃO E GASTO ENERGÉTICO COMO FATOR RESPONSÁVEL PELO GANHO OU PERDA DE MASSA A ingestão de alimentos e bebidas contendo carboidratos, lipídeos, proteínas, vitaminas e suas quantidades interferem diretamente na massa corporal de cada indivíduo. A massa corporal, por sua vez, indica a qualidade de saúde das pessoas, uma vez que tanto o excesso de peso (que pode gerar, em sua maioria, doenças diversas, como diabetes, hipertensão, baixo metabolismo...) e um peso menor que o esperado, que podem indicar desnutrição, anemia. O metabolismo é um conjunto de reações químicas para manter o copo em funcionamento, ele se divide em dois: anabolismo (reações de construção) e catabolismo (reações destrutivas). Quando os dois estão em equilíbrio não há ganho e nem perca de massa corporal. O equilíbrio citado acima, se dá quando a ingestão de alimentos é igual ao gasto de energia do corpo. A forma de ingestão é através da alimentação de diversos produtos e bebidas, já o gasto depende do metabolismo do corpo e suas atividades físicas realizadas. Dessa forma, o desequilíbrio é um saldo negativo ou positivo. O saldo negativo consiste em um gasto de energia maior do que a ingestão de alimentos, ocorrendo assim, a perca de peso corporal. Já o saldo positivo, é quando a ingestão de alimentos é maior que o gasto energético, acarretando no ganho de massa corporal. No desequilíbrio positivo, ocorre o anabolismo, ao ficar com maior ingestão de alimentos, como o corpo não consegue consumi-los, eles ficam armazenados na forma de gordura, principalmente no tecido adiposo, podendo ocasionar algumas enfermidades. No desequilíbrio negativo, ocorre o catabolismo, uma vez que a ingestão será menor, o corpo irá procurar outra fonte de energia na quebra de moléculas maiores (provenientes em sua maioria do tecido adiposo e muscular) em suas reservas de gordura para tentar manter o equilíbrio. 26 10 EVIDENCIAR O PROCESSO DE QUEBRA DO CARBOIDRATO (GLICÓLISE, CICLO DE KREBS, CADEIA RESPIRATÓRIA E FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA) 10.1 GLICÓLISE A glicose se constitui como um substrato de extrema importância, haja vista que esta é uma fonte energética que pode ser convertida em forma de ATP. Nesse sentido, a oxidação total da glicose se caracteriza como um processo exergônico, ou seja, que libera energia. Nas células essa energia é utilizada para sintetizar ATP, uma reação endergônica. (Marzzoco, 2015). Assim, a glicólise é um processo que ocorre no citosol e pode ser dividida em 4 etapas: 1. Dupla fosforilação da glicose, com consumo de 2 ATP, originando uma outra hexose, a frutose, com dois grupos fosfato: Nessa etapa, a glicose é convertida em glicose 6-fosfato. Está reação possui o ATP como o doador do grupo fosfato e é catalisada por hexoquinases. Posteriormente a essa conversão, sob a atuação da fosfoglicoisomerase, ocorre uma nova fosforilação, a qual, a partir da glicose 6-fosfato e catalisada pela fosfofrutoquinase 1, produz uma hexose com dois grupos fosfato: a frutose 1,6-bisfosfato. (Marzzoco, 2015). Logo, na primeira etapa têm-se a conversão da glicose em glicose 6-fosfato, com a consequente formação da frutose 1,6-bisfosfato a partir da glicose 6-fosfato. (Marzzoco, 2015). 2. Clivagem da frutose, produzindo duas trioses fosforiladas, que são interconvertíveis: Na segunda etapa, a partir da frutose 1,6-bisfosfato têm-se a formação de duas trioses, a di-hidroxiacetona fosfato e gliceraldeído 3-fosfato, por ação da aldolase. Como o gliceraldeído 3-fosfato é o substrato da etapa seguinte, a di-hidroxiacetona fosfato é convertida em gliceraldeído 3-fosfato pela ação da triose fosfato isomerase. 27 Da reação da triose fosfato isomerase em diante, a via tem todos os seus intermediários duplicados e todos os carbonos da glicose são convertidos em piruvato. (Marzzoco, 2015). 3. Oxidação e nova fosforilação das trioses fosfato, desta vez por fosfato inorgânico (Pi), formando duas moléculas de um intermediário bifosforilado: Nessa etapa do processo, as duas moléculas de gliceraldeído 3-fosfato são oxidadas e fosforiladas, formando duas moléculas de 1,3-bisfosfoglicerato. O 1,3-- bisfosfoglicerato é um anidrido misto de um ácido carboxílico e o ácido fosfórico. Para a formação desse composto, ocorre uma reação de oxidação-redução/fosforilação catalisada pela gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase. (Marzzoco, 2015). Está reação pode ser dividida em duas reações parciais que facilitam o entendimento:a) Oxidação do aldeído (gliceraldeído 3-fosfato) a ácido carboxílico, com redução de NAD+ a NADH: b) Ligação do ácido carboxílico com o ácido fosfórico (HPO42– a pH 7,4), formando um anidrido carboxílico-fosfórico: 4. Transferência dos grupos fosfato deste intermediário para 4 ADP, formando 4 ATP e 2 piruvato: Nessa etapa ocorrem dois eventos de fosforilação de ADP a ATP. Inicialmente, o grupo fosfato da ligação anidrido carboxílico-fosfórico do 1,3bisfosfoglicerato é 28 transferido ao ADP, produzindo ATP, essa reação é catalisada pela fosfoglicerato quinase. (Marzzoco, 2015). “Posteriormente, ocorre a conversão de uma ligação éster fosfato em uma ligação fosfoenol. Este processo inicia-se com a transferência intramolecular do grupo éster fosfato do 3-fosfoglicerato, do carbono 3 para o carbono 2, catalisada pela fosfoglicerato mutase. Em seguida, a enolase promove a desidratação do 2-- fosfoglicerato, originando o fosfoenolpiruvato. A formação deste composto possibilita a síntese de ATP na reação subsequente, catalisada pela piruvato quinase. Assim, ao final no processo têm-se a formação de quatro ATP”. (Marzzoco, 2015). É válido ressaltar que para o estabelecimento do saldo final da reação é necessário descontar 2 ATP, que foram consumidos no início da glicólise. (Marzzoco, 2015). A seguir, têm-se um esquema representativo da via glicolítica: 29 Glicólise anaeróbica: fermentações Apesar da existência de diversos tipos de fermentações, elas seguem um padrão comum: as reações convertem glicose a piruvato, com produção de NADH, seguidas por uma segunda etapa, que oxida NADH a NAD+. Assim, a distinção de uma fermentação para outra se dá por meio das reações que efetuam a regeneração do NAD+, sendo, portanto, designadas segundo o produto final: fermentação lática, alcoólica, etc. (Marzzoco, 2015). 30 Na fermentação lática, como acontece nas reações com participação de NAD+, o piruvato recebe dois elétrons e um próton do NADH e um próton do meio, reduzindo- se a lactato: Assim, a equação geral da fermentação lática é: Em alguns organismos, a regeneração do NAD+ é feita pela fermentação alcoólica. Neste processo, o piruvato é descarboxilado, originando acetaldeído, que, servindo como aceptor dos elétrons do NADH, reduz-se a etanol: Conversão do piruvato a acetil-CoA Nas células eucarióticas, o piruvato é transportado para a mitocôndria, onde é transformado em acetil-CoA, conectando a glicólise e o ciclo de Krebs. (Marzzoco, 2015). “Esse processo acontece em etapas, sendo catalisado por um sistema multienzimático, chamado complexo piruvato desidrogenase. O complexo contém três enzimas diferentes —piruvato desidrogenase, di-hidrolipoil transacetilase e di- hidrolipoil desidrogenase — e cinco cofatores — tiamina pirofosfato (TPP), ácido 31 lipoico, coenzima A (CoA), flavina adenina dinucleotídio (FAD) e nicotinamida adenina dinucleotídio (NAD+). Dos cinco cofatores, quatro — TPP, CoA, FAD e NAD+ — são derivados de vitaminas: tiamina (B1), ácido pantotênico (B5), riboflavina (B2) e nicotinamida (B3), respectivamente”. (Marzzoco, 2015). “Inicialmente, ocorre a descarboxilação do piruvato e a ligação do grupo hidroxietila ao TPP, catalisada pela piruvato desidrogenase. Esta mesma enzima é responsável pela oxidação do grupo hidroxietila a acetila e sua transferência à forma oxidada do ácido lipoico, que se reduz a ácido acetillipoico. A próxima enzima do complexo, a dihidrolipoil transacetilase, transfere o grupo acetila para a coenzima A, formando acetil-CoA e a forma dissulfidrila do ácido lipoico. Esta forma reduzida do ácido lipoico é oxidada pela terceira enzima, a di-hidrolipoil desidrogenase, uma flavoproteína contendo FAD, que recebe os prótons e elétrons e os transfere finalmente para o NAD+, que incorpora um próton e dois elétrons. O NADH formado é oxidado na cadeia de transporte de elétrons”. (Marzzoco, 2015). 32 10.2 CICLO DE KREBS ▪ Ocorre na matriz mitocondrial ▪ É também conhecido como ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido tri carboxílico ▪ É uma das etapas da respiração celular ▪ Consiste em oito reações ▪ É chamado de ciclo, pois o oxalacetato é regenerado ao final das reações Primeira etapa do ciclo de Krebs Na primeira etapa, o grupo acetila do acetil-CoA é transferido a uma molécula de quatro carbonos, o oxaloacetato, produzindo o citrato, forma ionizada do ácido cítrico. O ácido cítrico é um ácido tricarboxílico de seis carbonos, motivo pelo qual o ciclo de Krebs é também chamado de ciclo do ácido cítrico e ciclo do ácido tricarboxílico. Segunda etapa do ciclo de Krebs Na segunda etapa, o citrato é convertido em isocitrato, seu isômero, por meio de uma reação na qual ocorre a remoção de uma molécula de água e adição de uma outra. Terceira etapa do ciclo de Krebs Na terceira etapa, a primeira de quatro etapas de oxidação, o isocitrato é oxidado, e NaD+ é reduzido a NADH. O composto resultante é instável e perde uma molécula de gás carbônico. Quarta etapa do ciclo de Krebs Na quarta etapa, ocorre uma oxidação que produz gás carbônico e reduz NAD+ a NADH. A molécula restante é anexada à coenzima A por meio de uma ligação instável. Quinta etapa do ciclo de Krebs Na quinta etapa, a coenzima A é substituída por um grupo fosfato, formando uma ligação fosfato a succinato de alta energia. O fosfato é transferido ao GDP, formando GTP. O GTP, ou trifosfato de guanosina, é uma molécula parecida em estrutura e função com o ATP. Ele pode ser usado pela célula para produzir ATP ou então diretamente para realização de trabalho. Em bactérias e plantas, há formação de ATP no lugar de GTP. 33 Sexta etapa do ciclo de Krebs Na sexta etapa, terceira etapa de oxidação do ciclo de Krebs, a FAD remove dois átomos de hidrogênio do succinato, levando à formação de FADH2. Sétima etapa do ciclo de Krebs Na sétima etapa, uma molécula de água é adicionada ao fumarato. Oitava etapa do ciclo de Krebs Na oitava etapa, última das quatro etapas de oxidação do ciclo, o substrato é oxidado, reduzindo NAD+ a NADH e regenerando o oxaloacetato. Como o oxaloacetato inicia o processo e é regenerado ao fim das oito etapas, dizemos que essa sequência de reações forma um ciclo. 34 10.3 CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS Moléculas ricas em energia, como a glicose, são metabolizadas por uma série de reações de oxidação. Os intermediários metabólicos dessas reações doam elétrons à coenzimas específicas conhecidas como NADH e FADH2.Cada uma dessas enzimas reduzidas, por sua vez, pode doar um par de elétrons a um grupo especializado de carreadores de elétrons, coletivamente denominados cadeia transportadora de elétrons. À medida em que os elétrons fluem por meio da cadeia, eles perdem muito de sua energia livre. Essa energia é utilizada para mover H+ através da membrana mitocondrial interna, criando um gradiente de H+ que possibilita a síntese de ATP.A cadeia transportadora de elétrons é a via final comum pela qual os elétrons fluem até o oxigênio(O2),reduzindo-o à H2O.(FERRIER,2019) Organização: A membrana mitocondrial interna contém quatro complexos proteicos separados, denominados Complexos I,II,III e IV. Esses complexos aceitam ou doam elétrons que são trocados com carreadores de elétrons relativamente móveis, a coenzima Q (ubiquinona) e o citocromo c. Cada carreador pode receber elétrons de um doador e, posteriormente, doá-los para o próximo aceptor na cadeia. Os elétrons combinam-se, no final, com o O2 e com H+ ,formando água.(FERRIER,2019) Reações: 1) Formação do NADH: O NAD+ é reduzido à NADH por desidrogenases que removem dois átomos de hidrogênio de seus substratos. Ambosos elétrons, mas apenas um próton são transferidos ao NAD+, formando NADH com um próton livre H+. (FERRIER,2019) 2) NADH-desidrogenase: A seguir, um H+ livre mais um íon hidreto carregado pelo NADH são transferidos para a NADH-desidrogenase(Complexo I) embebida na membrana mitocondrial interna. O Complexo I possui uma molécula de flavina-mononúcleotédeo (FMN) que aceita os dois átomos de H+. Na medida em que os elétrons fluem, eles perdem energia. Essa energia é utilizada para bombear quatro átomos de H+ para o espaço inter- membrana. (FERRIER,2019) 35 3) Succinato-desidrogenase: No Complexo II, os elétrons da oxidação do succinato à fumarato, movem-se pela coenzima FADH2 para a coenzima Q (ubiquinona). Como não há grande variação de energia, não há bombeamento de H+ .(FERRIER,2019) 4) Coenzima Q: A coenzima Q é um carreador móvel e pode aceitar elétrons da NADH- desidrogenase(Complexo I) e da succinato-desidrogenase(Complexo II).Essa coenzima transfere elétrons para o Complexo III. Assim, uma função da Coenzima Q é unir as desidrogenases contendo flavoproteínas aos citocromos.(FERRIER,2019) 5) Citocromos: Os demais membros da cadeia transportadora são proteínas chamadas citocromos. Os elétrons são passados ao longo da cadeia, do citocromo-redutase (complexo III) para o citocromo-oxidase (complexo IV).O citocromo c está localizado no espaço intermebrana, associado fracamente com a face externa da membrana interna. Assim como a Coenzima Q, o citocromo c é um carreador móvel de elétrons.(FERRIER,2019) 6) Citocromo-oxidase: O Complexo IV é o único carreador de elétrons no qual o ferro do núcleo heme tem um sítio de coordenação disponível para poder reagir diretamente com o O2,ele também é conhecido como Citocromo-oxidase. Nesse complexo, os elétrons transportados, o O2 e o H+ livres, são reunidos e, assim, o O2 é reduzido a H2O. A citocromo-oxidase contém átomos de cobre ligados, necessários para que essa complexa reação ocorra. (FERRIER,2019) 36 10.4 FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA A fosforilação oxidativa é um processo bioquímico essencial que ocorre nas mitocôndrias das células eucarióticas, que produz a maior parte da energia utilizada pelas células para realizar suas funções vitais. Através da fosforilação oxidativa, as células convertem os nutrientes que ingerem em energia utilizável na forma de ATP (adenosina trifosfato) (MAZZOCO, 2007). O processo de fosforilação oxidativa começa com o transporte de elétrons ao longo da cadeia transportadora de elétrons, que está localizada na membrana interna das mitocôndrias. A cadeia transportadora de elétrons consiste em uma série de proteínas chamadas de complexos de proteínas I, II, III e IV, além de duas moléculas pequenas de transporte de elétrons, chamadas de ubiquinona e citocromo c (MAZZOCO, 2007). À medida que os elétrons passam pelos complexos de proteínas, eles perdem energia, que é utilizada para bombear prótons (íons H+) da matriz mitocondrial para o espaço intermembranar. Isso cria um gradiente eletroquímico de prótons, com uma maior concentração de prótons no espaço intermembranar em comparação com a matriz mitocondrial (MAZZOCO, 2007. A diferença de concentração de prótons eletroquímicos é usada para produzir ATP através de uma enzima chamada ATP sintase, que está localizada na membrana interna mitocondrial. A ATP sintase funciona como uma turbina, girando quando os prótons fluem de volta para a matriz mitocondrial através de um canal na enzima. O movimento rotatório da ATP sintase é usado para ligar um grupo fosfato a uma molécula de ADP (adenosina difosfato), produzindo uma molécula de ATP (MAZZOCO, 2007). A fosforilação oxidativa é um processo altamente eficiente de produção de ATP, que é essencial para a sobrevivência e funcionamento adequado das células. Qualquer perturbação nesse processo pode levar a doenças e disfunções celulares, como a síndrome de Leigh e a atrofia muscular (MAZZOCO, 2007). 37 11 ENTENDER O PROCESSO DE GLICOGÊNESE (HEPÁTICA E MUSCULAR) + GLICOGENÓLISE E GLICONEOGÊNESE 11.1 GLICOGÊNESE No glicogênio vão existir extremidades não redutoras que estaram as glucoses e uma redutora que no caso estará ligada a uma proteína, glicogenina. Obs: No fígado e músculo é armazenado em forma de glicogênio ao invés de glicose, pelo fato da glicose ser mais concentrada e acabar influenciando as propriedades osmóticas, podendo ocorrer a lise celular. Esse está concentrado em maior quantidade no músculo e no fígado, sendo gastados durante o jejum e em exercícios físicos, para reestabelecer o glicogênio ocorre um processo chamado de glicogênese: 38 De primeira a glucose entra nas células e ocorre a fosforilação através da enzima Glucokinase (fígado) ou Hexokinase (músculo) com a conversão de ATP em ADP, sendo transformado em glucose 6-phosphate. Obs: Glicose ou glucose, como referido nas duas imagens. Logo após isso a enzima Phosphoglucomutase vem e muda o fosfato de lugar, tirando da extremidade 6 para 1, formando assim a Glucose-1-fosfato. Sendo assim, há uma adição de um grupo trifosfato fazendo com que a ribose se ligue através do grupo fosfato com a glucose e sobrando ainda dois fosfatos, pode se observar a uracila ligada a ribose e a ribose ligada a glucose, formando se o açúcar ativado- UDP glicose. 39 Após a formação da UDP-glicose a glicogênio sintase vai retira o UDP e vai adicionar a glicose a uma cadeia pré existente, fazendo uma ligação 4’-1’, mas quando a cadeia está longa em torno de 11 unidades a enzima de ramificação entra proporcionando ligações 1’-6’, isso ocorrendo em uma unidade de glicogênio pré- existente. A proteína glicogenina vai ser responsável pela criação do novo glicogênio, anexando a glucose na sua posição 194, fazendo a retirada da UDP e assim prosseguindo a formação da cadeia até oito unidades, quem vai continuar a anexação 40 e o prolongamento a partir de agora será a o glicogênio sintase, quando a cadeia estiver longa a enzima de ramificação entra em ação. 11.2 GLICOGENÓLISE As enzimas responsáveis pela quebra do glicogênio vão atuar nas extremidades não redutoras, feita principalmente para regular os níveis de glicose no sangue para que os órgãos consigam transformar essa fonte em energia. 41 A Glicogênio fosforilase vai ser responsável por essa quebra de ligação 1’’-4’ da glucose nas extremidades não redutoras, virando a glicose-1-fosfato, quando chega perto de uma ligação 1’-6’ entra em ação a enzima de desrramificação que vai ser responsável por recolocar a ramificação em um sentido 1’-4’ e vai soltar a glicose que estava em sentido 1’-6’. Após isso vai haver a transferência da posição do grupo fosfato, por intermédio da enzima fosfoglicomutase. Sendo assim, haverá uma desforilação tanto no fígado quanto no musculo da glicose-6-fosfato no reticulo endoplasmático, fazendo uso desse no caso dos músculos e no fígado é liberado na corrente sanguínea. 42 11.3 GLICONEOGÊNESE A gliconeogênese é a biossíntese de glicose a partir de precursores que não são carboidratos, esta ocorre majoritariamente no fígado e em pequena parte dos rins. É necessária principalmente em casos de jejum prolongado com intuito de suprir as demandas energéticas, algumas células como a do cérebro e medula renal, hemácias, leucócitos precisam de um suprimento contínuo de glicose. Os precursores não-glucídios são o lactato que vai diferenciar em piruvato, o glicerol e aminoácidos (exceto leucina e lisina). A maioria desses precursores deve entrar em ciclo de Krebs para ser convertido em oxaloacetato, ponto de partida da 43 gliconeogênese, que vai transformar piruvato em glicose, ou seja, esses precursores podem entrar na via de três formas:I. Sendo transformado em piruvato, na situação do lactato II. Entrando na forma de oxaloacetato no caso de alguns tipos de aminoácidos III. No caso do glicerol, a partir da diidroxiacetona fosfato Não é possível afirmar que o processo de gliconeogênese é o inverso da glicólise pois nesta última existem reações irreversíveis (liberam muita energia), sendo necessária enzimas para catalisá-las como a hexoquinase, fosfofrutoquinase e piruvato quinase. Dessa forma, na nova produção de glicose é necessário converter essas reações usando outras enzimas como a glicose-6-fosfatase, frutose1,6- bifosfatase e piruvato carboxilase/PEPCK, respectivamente. Etapas: 1- Lactato vai ser convertido em piruvato; 2- Piruvato em oxaloacetato pela enzima piruvato carboxilase; 3- Oxaloacetato em fosfoenolpiruvato, pelo auxilio da enzima PEPCK; 4- 2-fosfoglicerato; 5- 3-fosfoglicerato; 6- 1,3- bifosfoglicerato; 7- 1,3-bifosfoglicerato vai diferenciar em Gliceraldeído-3-fosfato que vai se unir a Dihidroxicetona fosfato pela ajuda da aldolase; 8- Vão formar frutose-1,6-bifosfato que vai se diferenciar em Frutose-6-fosfato pela enzima frutose1,6-bifosfatase; 9- Depois glicose-6-fosfato pela ajuda na enzima glicose-6-fosfatase; 10- Formação da glicose. 44 45 12 DESCREVER A FUNÇÃO DIGESTIVA DA MOTILIDADE A motilidade é uma função importante no processo digestivo, pois é responsável por mover o alimento através do trato gastrointestinal, permitindo sua digestão e absorção adequadas. A motilidade inclui contrações musculares coordenadas que movem o alimento ao longo do trato gastrointestinal, desde a boca até o ânus. As principais funções da motilidade envolvem misturar o alimento com as enzimas digestivas e garantir que o alimento seja exposto às paredes do trato gastrointestinal, onde os nutrientes podem ser absorvidos e, posteriormente, ajuda a empurrar o alimento não digerido para fora em forma de fezes. A primeira parte da digestão é a mastigação e a deglutição -única parte voluntária-, a partir disso os músculos lisos do esôfago começam a realizar movimentos de relaxamento receptivo até o alimento chegar no esfíncter esofágico inferior. Ao passar pelo EEI o alimento já se encontra no estômago, onde irá ocorrer a digestão e a morte de microrganismos através da mistura do alimento com o ácido gástrico. Alguns hormônios como, por exemplo, a gastrina e a motilina estimulam o esvaziamento gástrico, influenciando a abertura do piloro (porção final do estômago) e permitindo a chegada do alimento ao duodeno. No intestino delgado o alimento vai sofrer movimentos de segmentação e de peristaltismo. A segmentação serve para misturar o alimento e o peristaltismo serve para levá-lo mais adiante no trato gastrointestinal. Ao passar pela válvula ileocecal, o alimento chegará ao intestino grosso, onde passará por haustrações, movimentos saculares que viram o alimento, fazendo com que as partes do alimento que não estavam em contato com as paredes intestinais passem a ficar em contato, ajudando assim na absorção de nutrientes. Existem dois tipos de reflexos que influenciam na motilidade: 46 a) Reflexo Gastrocólico: Reflexo parassimpático que acontece quando o estômago está cheio causando um aumento na frequência do movimento de massa. b) Reflexo Retoesfincteriano: Acontece quando há fezes no reto, causando contrações intestinais e um relaxamento do esfíncter anal interno. 47 13 CONCLUSÃO Infere-se, portanto, que, através da analise da situação problema 1 “SÓ ESTÁ COMENDO CARBOIDRATO” e dos estudos dos objetivos, juntamente com o conhecimento adquirido, os carboidratos e os estudos que o circundam são essenciais e insubstituíveis. Através das informações apresentadas e obtidas é possível afirmar que todas as questões estão esclarecidas e respondidas a respeito da atual situação problema. 48 14 REFERÊNCIAS 1) ADES, Felipe. OBESIDADE: como saber meu peso ideal. YouTube, 2020. Disponível em: < https://www.youtube.com/watch?v=tqZ5F4J6d_A&ab_channel=Dr.FelipeAdesMD PhD>. Acesso em: 12 mai. 2023. 2) BELLI, Mayara. 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