CARBOIDRATOS- disciplina EEFERP (1) ppt

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Metabolismo de Carboidratos 
flaviagiolo@gmail.com
PROFA. DRA ELLEN CRISTINI DE FREITAS
EEFERP-USP
CARBOIDRATOS
• Também chamados sacarídeos, glicídios,“oses”,
hidratos de carbono ou açúcares ;
• Componente de todas as células vivas;
• Fórmula geral é: Cn(H2O)n, daí o nome
"carboidrato", ou "hidrato de carbono"
•TIPOS: Simples ou Complexos.
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Estrutura química dos monossacarídeos
CHO Simples
Armazenamento:
Reino vegetal – Amido
Reino animal – Glicogênio
Funções: 
•Fonte de energia→ 1 g = 4 kcal
• Manutenção da integridade do SNC
• Preservação das proteínas
CARBOIDRATOS
3
Composição do amido
4
Síntese de glicogênio
glicogênese
Hexoquinase
Glicose 6 fosfato 
isomerase
Uridil transferase (UTP)
Glicogênio sintase
Glicogênio sintase – α 1,4
Enzima ramificadora
Proteína iniciadora
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Classificação Comum dos Carboidratos
• Carboidratos SIMPLES: mono e dissacarídeos.
São prontamente absorvidos pelo trato digestivo
• Carboidratos COMPLEXOS: polissacarídeos.
Devem sofrer processo de digestão para ocorrer 
absorção subseqüente.
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SIMPLES:
- Monossacarídeos
- glicose (é a forma de açúcar que circula no sangue),
- frutose (açúcar das frutas),
- galactose (parte da lactose, açúcar do leite)
-Dissacarídeos - sacarose (açúcar da cana ou beterraba),
maltose (açúcar do malte e cevada), lactose (açúcar do leite) .
DISSACARÍDEOS
Formados por 2 monossacarídeos 
Maltose = glicose + glicose
Sacarose = glicose + frutose
Lactose = glicose + galactose
TIPOS DE CARBOIDRATOS
TIPOS DE CARBOIDRATOS
COMPLEXOS:
- Oligossacarídios (oligo em grego)
- São formados pela união de monossacarídios (3 a 9)
- Principais fontes são os vegetais. 
- Ex. Maltodextrina – produto intermediário da quebra do 
amido.
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TIPOS DE CARBOIDRATOS
COMPLEXOS:
- Polissacarídios (açúcar duplo)
- Formados por mais de 9 moléculas de monossacarídios;
- Amido: reserva de CHO nas plantas; presente em cereais, 
sementes, raízes, tubérculos, frutos, caules (ex: mandioca, batata 
doce)
- Celulose, Pectinas e goma guar: estrutura vegetal e 
componentes de fibras.
- Glicogênio: reserva de CHO nos músculos e no fígado.
Fibras 
“As fibras alimentares são componentes das paredes dos 
vegetais, não digeridos pelas enzimas do sistema digestivo 
humano, portanto não fornecem calorias. Esses nutrientes 
pertencem ao grupo dos carboidratos, na categoria dos 
polissacarídeos (carboidratos complexos).” 
8
Classificação das fibras
Solúveis: pectina e goma
◦ Presente em polpas de frutas, aveia e 
leguminosas, 
◦ ao contato com a água adquirem consistência 
viscosa
◦ Efeitos metabólicos importantes:
◦ Sensação de saciedade
◦ Controle da velocidade de absorção dos 
nutrientes
◦ regulação dos níveis de açúcar e colesterol
Insolúveis:
◦ Celulose e hemicelulose:
◦ Legumes, folhosos, farelos e cereais integrais
◦ Aumentam o bolo fecal
◦ Acelera o trânsito intestinal
◦ Podem interferir na absorção de micronutrientes
Frutooligossacarídeios :
◦ FOS: trigo, cebolas, alho, bananas (amido resistente) e 
chicória, tomates, cevada, centeio, aspargo
Classificação das fibras
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Índice Glicêmico
➢Estrutura química do carboidrato, sua digestão e absorção
→ Velocidade da absorção
➢ determina resposta glicêmica e hormonal após uma
refeição.
➢FATORES DETERMINANTES:
➢ quantidade consumida do alimento
➢ conteúdo de fibras
➢ quantidade de gordura adicionada
➢Forma de preparo do alimento
➢Alimentos IG Alto (> 70): entram rapidamente na
corrente sanguínea.
➢ Alimentos IG Moderado (50 a 70)
➢ Alimentos IG Baixo (< 50): entram lentamente na
corrente sanguínea, não resulta em picos glicêmicos e
evita a hipoglicemia.
Índice Glicêmico
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Estudo→ Resposta Glicêmica de diferentes
suplementos de CHO consumidos em jejum
(Freitas et al - dados em preparação)
- Dose- 1 g/kg pc 
em jejum
- 30 participantes 
sexo feminino e 
masculino
Basal 15 min 30 min 60 min 90 min 120min150 min 180 min
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
G
L
IC
E
M
IA
 (
m
g
/d
L
)
TEMPO
 BATATA DOCE
 WAXE MAZE
 DEXTROSE
 ISOMALTOLOSE
 MALTODEXTRINA
Batata doce
Waxy Maize
Dextrose
Isolmaltulose
Maltodextrina
**Isomaltulose- beterraba
Qual suplemento 
utilizar ????
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Carga glicêmica (CG) fornece o resultado do efeito glicêmico da
dieta porque avalia não só a qualidade, mas a quantidade do carboidrato a
partir de uma determinada porção consumida na dieta.
Alimento IG Porção CHO 
(g/porção)
CG
Glicose 100 50 50 50
Bolo simples 
branco 
54 1 fatia grande 
(53g)
25 14
Espaguete 42 1 xícara (140g) 38 16
Isotônico 78 1 copo de 
250ml
17 13
Melancia 72 1 xícara (154g) 11 8
Índice glicêmico e carga glicêmica de alguns alimentos
CG = Porção do carboidrato disponível X IG/100 
(ZHANG et al, 2006)
carga glicêmica baixa < 10
carga glicêmica média 11-19
carga glicêmica alta >20
15 a 20 min
40 a 50 min
IG moderado 
± 30 a 40 min
IG Refeição x Glicemia
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Digestão
dos 
Carboidratos
• início na boca (amilase salivar)
pH ótimo 6,7
• no estômago não há ação da amilase
pH baixo ~ 2
• intestino (amilase pancreática)
pH ótimo 6,7
•Recomeça no lúmen duodenal e
termina no epitélio da “borda em
escova” do intestino delgado
• alfa-amilase pancreática
• dissacarídases
DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS
lactase
sacarase
maltase
Amilase
pancreática
amido dextrina
maltose
sacarose
lactose
glicose
frutose
galactose
• Polissacarídeos não digeríveis - fibras
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O que acontece com os CHO após serem absorvidos 
pelo organismo?
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Fontes de energia a partir dos
CHO:
Glicose sanguínea, glicogênio hepático e 
glicogênio muscular
Estoques de glicose sanguíneo ↓
glicogênio hepático
• Glicogênio Hepático – 75 a 100 gr – 300 a 400 Kcal
• Glicogênio muscular – 350 gr – 1440 Kcal
GLICONEOGÊNESE
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GliconeogêneseGlicólise
Fosfoenolpiruvato 
carboxilase
aldolases
Hexoquinase
Fosfrutoquinase
Piruvato quinase
Piruvato 
carboxilase
Glicose 6-
fosfatase
Frutose 1,6-
difosfatase
Lactato
Glicerol
Aminoácidos
Piruvato 
desidrogenase16
Hormônios reguladores da Glicemia 
-INSULINA
-GLUCAGON
-CATECOLAMINAS
[glicose] plasmática normais (glicemia) – 70 a 90mg/dL
Metabolismo dos CHO
Insulina→ disponibilidade de glicose
◦ Estimula captação de glicose pelas células
◦ Estimula o armazenamento glicogênio hepático e muscular 
(glicogênese)
◦ Estimula o armazenamento de aminoácidos (fígado e músculos) e 
ácidos graxos (adipócitos)
Hipoglicemia – liberação do glucagon
Glucagon (ação antagônica a insulina)
◦ Estimula a mobilização dos depósitos de aminoácidos e ácidos graxos 
para produção de energia
◦ Estimula a glicogenólise e estimula a neoglicogênese
Metabolismo dos CHO
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Missão da insulina= ↓glicemia
Como?
↑ captação de glicose
• Gastar produzindo 
↑ATP
↑ armazenamento
de glicose
↓produção 
endógena de 
glicose (PEG)
↑ glicogênese
• Fígado
• Músculo esquelético
↑ lipogênese
• Fígado
• Tecido adiposo
↓ glicogenólise
↓ gliconeogênese
• Receptores para insulina: hepatócitos, adipócitos e miócitos
Regulação do transporte de glicose
x
Sinalização da insulina
→ Insulina se liga 
a subunidades α e 
β do receptor (IR).
→Propagação de 
sinal
Cascata de 
sinalização de 
insulina.
18
Insulina ativa a 
enzima 
GLICOGÊNIO 
SINTASE
Regulação do transporte
de glicose
Transporte mediado pelo GLUTs (Glucose Transporters)
Transporte por mecanismo de difusão facilitada, independente de ATP.
Familia dos GLUTs
Isoformas Distribuíção tecidual Função
GLUT 1 > Expressão em cél. endoteliais, cerebrais e 
eritrócitos
Transporte basal de glicose; localizado na
M.P.
GLUT 2 Fïgado, rins, cél. epiteliais intestino, celulas
B
Transporte de glicose IN/OUT em
hepatócitos e céls B
GLUT 3 Neurônio, placenta Transporte de glicose para SNC
GLUT 4 Musculo esquelético, tec. Adiposo (branco
e marrom, coração)
Transporte de glicose mediado por
insulina e regulado por contração
muscular
GLUT 5 Intestino delgado, rim, musc. Esquelético, 
adipócito
Transporte de frutose
GLUT 7 Fígado Parte do complexo G-6-P em retículo
endoplasmático
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O transporte da glicose para as FIBRAS MUSCULARES é mediado por 
GLUT-1 e GLUT-4.
GLUT-1→ captação basal de glicose
não depende da insulina ou da contração muscular
GLUT-4→ captação de grandes quantidades de glicose 
Dependente de insulina
Controle glicêmico:
No repouso→ proporção GLUT-1:GLUT-4→ 1:1
Na presença de insulina ou na atividade contrátil → 1:5 
Contração muscular + insulina → translocação do GLUT-4 para 
membrana plasmática. 
Regulação proveniente do exercício
“Exercício x GLUT”
TREINAMENTO FÍSICO translocação GLUT- 4 nas fibras 
musculares
EXERCÍCIO→ ativação Ptn quinase C-8
Ativação da cascata da insulina
Regulação proveniente do exercício
“Exercício x GLUT-4 ”
• Exercício de endurance melhora a sensibilidade à insulina →
fosforilação do IRS-1 e IRS-2 → PI(3)K e transloçação do GLUT-4
(LUCIANO et al., 2002).
• Quanto mais treinado, melhor a eficiência metabólica do atleta.
20
Durante o exercício
A nível molecular...
Efeito do treino regular sobre o 
metabolismo de CHO
A nível molecular...
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Regulação proveniente do exercício
“Exercício x GLUT-4 ”
Necessidade de 
gerar energia!!!
Ativação de vias de 
produção de ATP:
→ carnitina acil
transferase →
transporte de ácidos 
graxos para as 
mitocôndrias. 
Regulação do transporte
de glicose
 Atividade AMPK → a translocação das vesículas contendo Glut-4→
transporte de glicose para o músculo.
 Atividade AMPK → Bloqueio de vias anabólicas.
mTOR inativada durante o exercício.
Objetivo nesse momento ??? → manter a atividade física
Ativação da AMPK durante o exercício 
promove:
- aumento na captação de glicose;
- melhora na homeostase glicídica;
- sensibilidade à insulina;
- aumenta a capacidade oxidativa.
22
Metabolismo de CHO x Exercício: 
Captação celular de Glicose
45 a 120 min após o exercício:
Captação da glicose pela fibra muscular devido a :
Fluxo sanguíneo e a permeabilidade sarcolemal aumentados;
Os receptores de insulina na membrana celular estão mais sensíveis;
O número de GLUT-4 que foi translocado para membrana celular
permanece elevado por cerca de 4 horas após o exercício
→MAIOR captação de glicose pela fibra muscular.
Glicogênio-sintase→ atividade máximizada por 2 horas
Síntese de glicogênio e reposição dos estoques depletados.
Fase RÁPIDA de RESSÍNTESE DE GLICOGÊNIO
Após 120 min:
Captação da glicose passa a ser mais lenta;
Captação depende da [insulina];
Depende da ingestão de alimentos.
Captação prossegue até que a concentração de glicogênio muscular esteja
próxima dos níveis normais (geralmente dentro de 24 horas).
Fase LENTA de RESSÍNTESE DE GLICOGÊNIO
Metabolismo de CHO x Exercício: 
Captação celular de Glicose
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Ressíntese de Glicogênio
após exercício
Fatores interferentes:
Disponibilidade de substrato
Insulinemia
Grau de depleção de glicogênio
estado alimentado, tipo e tempo de atividade. 
Influenciados pela 
ingestão de alimentos no 
pós-exercício
CARBOIDRATOS
X 
Desempenho físico
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Principal combustível do atleta, representa :
50% do consumo energético – exercícios submáximos <70%VO2 máx
90% do consumo energético – exercícios ≥ 70%VO2 máx
Contribuição do CHO no exercício depende da intensidade e duração do 
exercício.
Estoque corporal de CHO → Glicogênio
Reservas iniciais de glicogênio muscular interferem na habilidade do 
indivíduo de manter o exercício moderado ou intenso por longo período.
(Soc. Bra. Med .Esportes, 2009; Kreider et al., 2010)
CARBOIDRATOS x DESEMPENHO 
FÍSICO
RESERVA DE GLICOGÊNIO MUSCULAR DEPENDE DE:
nível de condicionamento físico
estado agudo e prolongado da nutrição à base de carboidratos
CARBOIDRATOS x DESEMPENHO 
FÍSICO
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Recomendações nutricionais para 
Atletas: CARBOIDRATOS
→ Recomendações nutricionais, em média (SBME, 2009):
- CARBOIDRATOS→ 6 a 10 g/kg pc/dia 
**Variações pela intensidade e duração dos treinos
CARBOIDRATOS x DESEMPENHO 
FÍSICO
CALORIAS: 30 a 50 Kcal/Kg pc/dia
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RECOMENDAÇÃO:
Otimização e recuperação muscular → 5 a 8 g/kg pc/dia
IMPORTANTE: Descanso periódico a fim de reestabelecer estoques de 
glicogênio.
Mulheres→ limitar-se a 4 g/Kg pc/dia→ risco de lipogênese.
Atividades de:
5 a 6 horas/dia e treinos moderado à intenso
→ 10 a 12 g/kg pc/dia;
1 h 30 min à 5 horas/dia e treino médio→ 7 a 10g/kg pc/dia
4 horas/dia e treino leve a moderado→ 5 a 7g/kg pc/dia
CARBOIDRATOS x DESEMPENHO 
FÍSICO
(Soc. Bra. Med .Esportes, 2009; Kreider et al., 2010)
- CALORIAS: 45 Kcal/Kg/dia
→Recomendações nutricionais (ACSM, 2016):
CARBOIDRATOS
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Qual carboidrato utilizar???
Maltodextrina (hidrólise do amido de milho)- ↑IG
Dextrose- ↑IG
Wayze maize (amido modificado de milho ceroso)- ↓IG absorção lenta
Palatinose ou Isomaltulose (extraído da beterraba)- ↓IG absorção muito lenta
Açúcar mascavo- ↑IG
Açúcar branco- ↑IG
Mel – IG MODERADO (?)
Batata doce- ↓IG
**Qtdade amilopectina (ramificações) e amilose**
Quantidade de 
CHO/hr
30g 40g 50g 60g
Concentração 
a ser atingida
Quantidade de líquido a ser acrescentado
6% 500ml 667ml 833ml 1.000ml
7,5% 400ml 533ml 667ml 800ml
8% 375ml 500ml 625ml 750ml
Bebida de carboidratos caseira
Como calcular a bebida?
30*100/6=X
28
Adaptações referentes a prática do treinamento de endurance
G – glicogênio
T – TGIM
Ox – enzima oxidativa
Mi – mioglobina
M - ↑ em n° e tamanho
Músculo não-TREINADO
Músculo TREINADO
Recomendação de CHO
Fator que determina efeito e eficiência do
consumo de alimentos ricos em CHO no
desempenho físico
Período que são ingeridos 
Antes
Durante
Após
29
CARBOIDRATOS:
Período de consumo x eficiência
OBJETIVO:
→Abastecer os estoques de glicogênio muscular e hepático
→Prevenir fome e evitar qualquer desconforto intestinal
→Prevenção de fadiga durante o exercício, pp. endurance
→Assegurar hidratação adequada
(Soc. Bra. Med. Esportes, 2009; Kreider et al., 2010)
Pré-exercício
→Horário: 3 a 4 horas antesdo exercício
→Carboidratos complexo com índice glicêmico baixo ou moderado
→ grãos integrais e frutas . 
→ Oferecer entre 200 a 350 gramas de carboidrato.
(Soc. Bra. Med .Esportes, 2009; Kreider et al., 2010)
IMPORTANTE: 
→ 30 a 50 g – 20 a 30 min antes do exercício
CARBOIDRATOS:
Período de consumo x eficiência
Pré-exercício
30
EXEMPLO DE ALIMENTOS PARA UMA REFEIÇÃO
1) Fruta (ex. Banana) + Aveia
2) Pão integral + filé de frango grelhado
3) Batata doce + filé de frango grelhado
4) Salada de fruta com chia, granola ou linhaça
4) Torrada integral com geléia de frutas ou mel
5) Omelete + aveia integral
6) Tapioca + queijo ou frango desfiado
7) Suplemento ??? 
CARBOIDRATOS:
PRÉ-EXERCICIO
(Soc. Bra. Med .Esportes, 2009; Kreider et al., 2010)
→OBJETIVO: disponibilizar substrato exógeno como fonte de energia, 
manter a glicemia, e, possivelmente poupar o glicogênio;
→Oportunidade para HIDRATAR o atleta.
→Depende da INTENSIDADE e DURAÇÃO do exercício
→ 60 minutos→ apenas ÁGUA→ 150 a 250 ml / 20 min.
→Exercícios > 60 a 90 min:
→Consumir 150 a 250 ml de líquido a cada 20 minutos de 
exercício, contendo de 6 a 8% de carboidratos
→CUIDADO: excesso de líquido→ estimulação hormonal→ diurese
Carboidratos:
Período de consumo x eficiência
Durante
31
→OBJETIVO: Oferecer energia para recuperação do glicogênio 
muscular→ ativação da enzima glicogênio sintase
→ sensibilidade da célula muscular à insulina 
→Fluxo muscular sanguíneo é maior
→ a captação da glicose e também de aminoácidos.
→ 0,7 e 1,5g/kg pc carboidratos simples (de alto IG) durante os 
primeiros 30 minutos e novamente a cada 2 horas até completar 
6h.
(Rodriguez et al., 2009; Biesek et al., 2010)
CARBOIDRATOS:
Período de consumo x eficiência
Pós-exercício
	Slide 1
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	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14: Fibras 
	Slide 15: Classificação das fibras
	Slide 16: Classificação das fibras
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23: Digestão dos Carboidratos
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27: Fontes de energia a partir dos CHO:
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31: Hormônios reguladores da Glicemia 
	Slide 32: Metabolismo dos CHO
	Slide 33: Missão da insulina= ↓glicemia
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36: Regulação do transporte de glicose
	Slide 37
	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40: Efeito do treino regular sobre o metabolismo de CHO
	Slide 41
	Slide 42: Regulação do transporte de glicose
	Slide 43: Metabolismo de CHO x Exercício: Captação celular de Glicose
	Slide 44: Metabolismo de CHO x Exercício: Captação celular de Glicose
	Slide 45: Ressíntese de Glicogênio após exercício
	Slide 46
	Slide 47
	Slide 48
	Slide 49
	Slide 50
	Slide 51
	Slide 52
	Slide 53: Qual carboidrato utilizar???
	Slide 54
	Slide 55
	Slide 56: Recomendação de CHO
	Slide 57
	Slide 58
	Slide 59
	Slide 60
	Slide 61