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NUTRIÇÃO E ATIVIDADE FÍSICA Prezado aluno(a)! Nessa terceira aula, aborda a definição de nutrição e as necessidades nutricionais para o organismo. A definição de nutrição é a soma dos processos de ingestão, digestão, absorção, digestão metabólica e subsequente absorção de nutrientes no intestino. Um nutriente é uma substância encontrada nos alimentos que realizam uma ou mais funções orgânicas específicas. O alimento fornece nutrientes que realizam uma ou mais funções reguladoras, ou bioquímicas no organismo. Os nutrientes são frequentemente divididos em seis categorias: carboidratos, gorduras, proteínas, água, vitaminas e minerais. Bons estudos! AULA 3 – NECESSIDADES NUTRICIONAIS NO ESPORTE 3 NECESSIDADES NUTRICIONAIS NO ESPORTE A nutrição é definida como a soma dos processos de ingestão, digestão, absorção, metabolismo alimentar e subsequente absorção de nutrientes no intestino. Um nutriente é uma substância encontrada nos alimentos que desempenha uma ou mais funções específicas no corpo. O alimento fornece nutrientes que desempenham uma ou mais funções regulatórias, ou bioquímicas no organismo. Em geral, os nutrientes são classificados em seis categorias: carboidratos, gorduras, proteínas, água, vitaminas e minerais. As funções primárias dos nutrientes são divididas em três categorias: Promoção do crescimento e desenvolvimento: Esta função é realizada principalmente pelas proteínas. Músculos, tecidos moleculares e órgãos são compostos principalmente de proteínas, e as proteínas são necessárias para o crescimento e reparo de qualquer tecido. Além disso, o cálcio e o fósforo são componentes importantes do esqueleto. Fornecimento de energia: Esta função é realizada principalmente por carboidratos e gorduras. Embora a proteína também possa atuar como combustível, sua contribuição para o gasto energético, em geral é limitada, e o fornecimento de energia não é uma função primária da proteína. Regulação do metabolismo: Os nutrientes utilizados nesta função são vitaminas, minerais e proteínas. Enzimas são proteínas que desempenham um papel vital como catalisadores, permitindo que as reações metabólicas desencadeiem em taxas mais rápidas do que seriam possíveis de outra forma. Um exemplo de enzima é a fosforilase, que decompõe as reservas de carboidratos no fígado e nos músculos. Outra proteína crucial é a hemoglobina, que se encontra nos eritrócitos (glóbulos vermelhos ou hemácias). Os eritrócitos são essenciais ao transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos, e a molécula de hemoglobina atua como um transportador de oxigênio. A molécula de hemoglobina consiste em um complexo de grupos proteicos (cadeias polipeptídicas) e não proteicos (anéis de porfirina) que contêm ferro (ao qual moléculas de oxigênio podem se ligar). Várias enzimas, minerais e vitaminas são necessárias para a síntese do complexo. Como resultado, a interação entre vitaminas, minerais e proteínas na regulação metabólica pode ser complexa. O corpo necessita de quantidades substanciais diárias de certos nutrientes, enquanto outros nutrientes podem ser ingeridos em pequenas quantidades. Os nutrientes com ingestões diárias superiores a alguns gramas em geral são referidos como macronutrientes. Eles são os carboidratos, gorduras, proteínas e água. Os nutrientes necessários apenas em quantidades pequenas (menos de 1 g/dia) são chamadas micronutrientes. Os micronutrientes consistem em vitaminas, minerais e oligoelementos (Quadro 1). Quadro 1 – Categorias de nutrientes Fonte: Lancha Jr., 2022 3.1 Carboidrato Carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e água. A fórmula geral de um carboidrato é CH2O, ou seja, a proporção molar de carbono, hidrogênio e oxigênio em todos os carboidratos é 1:2:1. Um carboidrato pode ser uma única unidade de CH2O ou uma mistura de muitas unidades de CH2O, e isto geralmente se escreve (CH2O)n, onde n é o número de unidades de CH2O. Por exemplo, na glicose, n= 6; assim, uma molécula de glicose contém 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio e 6 átomos de oxigênio (C6H12O6). A estrutura química da glicose é representada na Figura 1. A glicose é formada durante a fotossíntese, e nós obtemos quase todo o nosso carboidrato das plantas. Os carboidratos podem ser encontrados em todas as células vivas. Carboidrato é uma fonte significativa de combustível durante o exercício e um componente de decisão da dieta de um atleta. Sua importância é muito maior durante a preparação para a competição, assim como no período de recuperação pós- exercício. Alimentos ricos em carboidratos incluem grãos, batatas, macarrão e arroz, ricos em aminoácidos e fibras, no entanto, grande parte do carboidrato no mundo é obtido do açúcar (Tabela 1). Os carboidratos mais importantes em nossa dieta são a glicose, frutose, sucrose, polímeros de glicose (maltodextrinas), e amido (amilopectina). A glicose e os polímeros de glicose em geral são os principais ingredientes das bebidas esportivas. Os carboidratos são tipicamente divididos em monossacarídeos, dissacarídeos, polissacarídeos e fibras. Os sacarídeos são açúcares. A Tabela 2 mostra uma visão geral das várias classes de carboidrato. Os monossacarídeos são a unidade básica de um carboidrato, e três monossacarídeos, glicose, frutose e galactose, são encontrados em nossa dieta. Muitas vezes, a glicose é referida como dextrose ou açúcar de uva, enquanto a frutose é frequentemente referida como açúcar de frutas. Em geral, a galactose está presente em pequenas quantidades em nossa dieta, no entanto, grandes quantidades são liberadas após a digestão do açúcar do leite (lactose). Os monossacarídeos glicose, frutose e galactose têm estruturas similares e números idênticos de átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, mas apresentam ligações carbono-hidrogênio-oxigênio discretamente diferentes que lhes conferem características bioquímicas distintas (Figura 1). A glicose é o único carboidrato que pode ser oxidado no músculo. A frutose e a galactose devem ser convertidas em glicose (ou lactato) antes de poderem ser oxidadas. A conversão de frutose e galactose em glicose ocorre no fígado, a velocidades relativamente lentas. Figura 1 - Carboidratos e suas estruturas. Fonte: Jeukendrup e Jentjens, 2000. A nutrição humana necessita de três monossacarídeos (glicose, frutose e galactose) e três dissacarídeos (maltose, sacarose e lactose). Os polímeros de glicose (maltodextrinas) e amido são séries de moléculas de glicose acopladas Os dissacarídeos são combinações de dois monossacarídeos. Os dissacarídeos e monossacarídeos são coletivamente denominados açúcares, açúcares simples ou carboidratos simples. Os dissacarídeos mais importantes são sacarose, lactose e maltose. A sacarose, é sem dúvida o dissacarídeo dietético mais abundante, fornece cerca de 20-25% da ingestão energética diária no mundo ocidental. Ela é composta por uma molécula de glicose e outra de frutose. Alimentos que contêm sacarose incluem beterraba e cana-de-açúcar, açúcar mascavo, açúcar de mesa (branco), xarope de bordo e mel. A lactose, ou açúcar do leite, é encontrada no leite e consiste em glicose e galactose. A maltose, ou açúcar do malte, está presente na cerveja, cereais e sementes em germinação, e consiste em duas moléculas de glicose; está presente em pequenas quantidades em nossa dieta. Tabela 1 - Tipos de carboidratos e suas fontes alimentares Fonte: Lancha Jr., 2022 Tabela 2 - Classes de carboidrato Fonte: Lancha Jr., 2022 Os oligossacarídeos são compostos por 3-9 monossacarídeos combinados e podem ser encontrados na maioria das hortaliças. Polissacarídeos são bandeiras que incluem 10 ou mais monossacarídeos. Os polissacarídeos podem conter 10-20 monossacarídeos(muitas vezes referidos como glicose ou maltodextrinas polímeros) ou até milhares de monossacarídeos (amido, glicogênio ou fibras). Os tipos mais comuns de polissacarídeos são amido, glicogênio e fibras. Estes polissacarídeos são essencialmente recipientes de armazenamento de carboidrato. Amido ou carboidrato complexo está presente em sementes, arroz, milho e vários grãos usados para fazer pães, cereais, macarrão e massas. O amido é a forma de armazenamento de carboidrato nas plantas. As duas formas aparentemente diferentes de amido são a amilopectina e a amilose. A amilopectina é uma molécula altamente ramificada que consiste em muitas moléculas de glicose (2.000-200.000), enquanto a amilose é uma longa cadeia de moléculas de glicose (200-4.000) retorcidas em uma mola helicoidal. Amidos com quantidades relativamente grandes de amilopectina sofrem uma rápida digestão e são absorvidos, enquanto aqueles com altos conteúdos de amilose são digeridos mais devagar. Glicogênio é a forma de armazenamento de carboidrato em animais, inclusive nos seres humanos. É armazenado no fígado (80-100 g) e em músculos esqueléticos (300-900 g), e sua estrutura é comparável à da amilopectina. As fibras dietéticas costumavam ser chamadas forragem. Consistem nas partes comestíveis das plantas não quebradas e absorvidas no trato gastrintestinal. A fibra é constituída pelos polissacarídeos estruturais da planta, entre os quais a celulose. O intestino delgado humano não tem enzimas que sejam líticas para esses polissacarídeos (portanto, não podem ser digeridos). Embora a celulose possa ser o tipo de fibra mais comum, há muitos outros tipos de fibra, incluindo as gomas, hemicelulose, betaglicanas e pectina. As fibras dietéticas são frequentemente classificadas como solúveis ou insolúveis. Ao contrário das fibras insolúveis, as fibras solúveis dissolvem-se facilmente em água. Ambos os tipos de fibra são predominantes em alimentos à base de plantas. Certos vegetais contêm mais fibras solúveis, enquanto outros contêm mais fibras insolúveis. As fibras insolúveis são ricas em propriedades de adsorção aquosa que ajudam a aumentar o volume, suavizar fezes e encurtar o tempo de viagem através do tratamento intestinal. A fibra solúvel sofre processamento metabólico por fermentação e rende produtos finais com efeitos amplos e significativos sobre a saúde. Por exemplo, as ameixas têm uma casca-grossa cobrindo uma polpa suculenta. A pele é um exemplo de fonte de fibras insolúveis, enquanto a polpa contém fontes de fibra solúvel. Os sistemas de IG e carga glicêmica são métodos de classificação alternativos proeminentes que ordenam alimentos ricos em carboidratos com base em seus efeitos nos níveis glicêmicos. O índice de insulina é um método de classificação mais recente que organiza os alimentos com base em seus efeitos nos níveis de insulina no sangue. Funções do carboidrato Os carboidratos têm um papel significativo na produção de energia e no desempenho do exercício. É o principal combustível usado durante o exercício de alta intensidade. Durante um exercício de alta intensidade, o glicogênio muscular e a glicose transmitida pelo sangue podem fornecer mais de 32 kcal/min. O carboidrato é armazenado em quantidades muito pequenas no músculo e na gordura e pode se esgotar completamente durante o exercício extenuante prolongado. O consumo de carboidrato repõe rapidamente as reservas alimentares, enquanto o excesso de carboidrato é convertido em gordura e armazenado no tecido adiposo. Em condições normais, a glicose no sangue é o único combustível usado pelas células do sistema nervoso central. Após o jejum prolongado (cerca de 3 dias), corpos cetônicos são produzidos pelo fígado (a partir de ácidos graxos) e podem servir de combustível alternativo para o sistema nervoso central (em especial após a inanição prolongada). O sistema nervoso central funciona de maneira ideal quando a glicemia é mantida acima de 4 mmol/L. A glicemia normal é de aproximadamente 5,5 mmol/L. Em concentrações abaixo de 3 mmol/L, pode haver desenvolvimento de sintomas de hipoglicemia (baixa concentração de açúcar no sangue), incluindo enfraquecimento, fome, tontura e tremor. A hipoglicemia prolongada e grave pode resultar em perda da consciência e dano cerebral irreversível. Portanto, o controle rigoroso da glicemia é essencial. A glicose no sangue também fornece combustível para os eritrócitos e leucócitos. As diretrizes dietéticas para crianças e adultos recomendam que uma ingestão diária de carboidratos não seja inferior a 130 g. Essa recomendação é baseada na quantidade mínima de carboidrato necessária para produzir glicose suficiente para o funcionamento do cérebro. No entanto, a maioria das pessoas consome mais de 130 g/dia. Funções da fibra As funções de um tipo específico de fibra são determinadas conforme a classificação da fibra como solúvel ou insolúvel. A fibra insolúvel produz efeitos sobretudo no cólon, onde aumenta o volume e ajuda a reter água, resultando em fezes mais moles e maiores. A fibra diminui o tempo de trânsito da matéria fecal pelos intestinos. Por isso, uma dieta rica em fibra insolúvel é usada com mais frequência no tratamento da constipação resultante de maus hábitos alimentares, e comprovadamente promove a regularidade intestinal. A fibra solúvel diminui as concentrações sanguíneas de colesterol e normaliza a glicemia. Além disso, a fibra mais solúvel é altamente fermentável e as fibras fermentáveis ajudam a manter as populações saudáveis de bactérias benéficas. Além de produzir os ácidos graxos de cadeia curta necessários, essas bactérias exercem papel importante no sistema imune, impedindo a sobrevivência de bactérias patogênicas (causadoras de doença) no trato intestinal. A fibra também produz diversos efeitos sobre a digestão e absorção de nutrientes. Reduz a velocidade de esvaziamento gástrico e pode influenciar a absorção de vários micronutrientes. Ela aumenta o volume do alimento, aumentando a saciedade, e isso pode reduzir a ingestão calórica em 96-143 kcal/dia e está associada a vários efeitos sobre a saúde. 3.2 Gordura Gorduras ou lipídios são compostos orgânicos que podem ser dissolvidos em solventes orgânicos como acetona, éter e clorofórmio. O termo lipídio, derivado da palavra grega lipos (gordura), é um nome genérico para óleos, vitaminas, ceras e compostos relacionados. Os óleos são líquidos à temperatura ambiente, mas as vitaminas são sólidas. As folhas de lipídio contêm os mesmos elementos dos carboidratos: carbono, hidrogênio e oxigênio. No entanto, em comparação com o carbono e o hidrogênio, os lipídios têm muito pouco oxigênio. Uma estrutura típica de um ácido graxo é CH3(CH2)14COOH (ácido palmítico ou palmitato): 16 carbonos, 32 hidrogênios e 2 oxigênios. Os ácidos graxos têm um ácido carboxílico (COOH) em uma extremidade da molécula e um grupo metil na outra extremidade, e ambos estão separados por uma cadeia de hidrocarbonetos de comprimento variável (Figura 2). O grupo do ácido carboxílico pode se ligar ao glicerol e formar um mono-, di- ou triacilglicerol. Embora a solubilidade de lipídios diferentes varie de forma considerável, eles geralmente apresentam fraca dissolução na água. As três classes de lipídios mais comumente reconhecidas são os lipídios simples, lipídios compostos e derivados lipídicos (Tabela 1). Uma visão geral de vários lipídios e suas estruturas é apresentada na Figura 3. Os triacilgliceróis ou triglicérides, são os lipídios dietéticos mais abundantes consumidos pelos seres humanos. São compostos por um esqueleto de glicerol contendo três carbonos esterificados com três ácidos graxos. Os triacilgliceróis diferem quanto à composição de ácidos graxos. Em seres humanos, o comprimento da cadeia de ácidos graxos tipicamente varia de C14 a C24, embora possam ocorrercadeias menores ou maiores. Os ácidos graxos com comprimento de cadeia de C8 ou C10 são ácidos graxos de cadeia média (AGCM), enquanto aqueles com comprimento da cadeia menor ou igual a C6 é ácido graxos de cadeia curta (AGCC). Os ácidos graxos mais abundantes são os ácidos graxos de cadeia longa (AGCL), com comprimento de cadeia maior ou igual a C12. Entre os AGCL, o ácido palmítico (C16) e o ácido oleico (C18, uma dupla-ligação) são os mais abundantes. Os ácidos graxos sem duplas-ligações nas cadeias de hidrocarboneto são chamados ácidos graxos saturados (AGS). Aqueles que contêm uma ou mais duplas-ligações são os ácidos graxos insaturados (AGI). Em geral, os ácidos graxos são descritos com números que indicam o comprimento do ácido graxo (número de carbonos), o número de duplas-ligações na molécula e a localização da primeira dupla-ligação. Figura 3 - Os lipídios do corpo Fonte: Jeukendrup e Jentjens, 2000. Os lipídios no corpo humano incluem ácidos graxos, triacilgliceróis, lipoproteínas e fosfolipídios. Os ácidos graxos diferem quanto ao comprimento da cadeia (número de carbonos) e quanto ao número e localização das duplas-ligações. Tabela 1 - Três classes de lipídios Fonte: Jeukendrup e Jentjens, 2000. Os ácidos graxos poli-insaturados (AGPI) têm duas ou mais duplas-ligações e podem ser grosseiramente classificados em duas categorias: ácidos graxos n-6 e ácidos graxos n-3. Os AGPI n-6 mais importantes são o ácido linoleico (18:2), ácido gama-linolênico (18:3), ácido di-omo-gama-linolênico (20:3), ácido araquidônico (20:4), ácido adrênico (22:4) e ácido docosapentaenoico (22:5). Os seres humanos não conseguem sintetizar ácido linoleico, e a falta desse ácido resulta em sintomas clínicos adversos, incluindo erupção cutânea descamativa e crescimento diminuído. O ácido linoleico é também o precursor do ácido araquidônico, o substrato para a produção de eicosanoides nos tecidos, além de ser um componente dos lipídios estruturais da membrana e ter papel importante nas vias de sinalização celular. Os AGPI n-6 também exercem papéis decisivos na função da célula epitelial normal. Os AGPI n-3 tendem a ser altamente insaturados, e uma das duplas-ligações está localizada a três átomos de carbono do terminal metil. Os AGPI n-3 incluem o ácido alfalinolênico (18:3), ácido eicosapentaenoico (20:5), ácido docosapentaenoico (22:5) e ácido docosa-hexaenoico (22:6). Os seres humanos não sintetizam ácido alfalinolênico (18:3) e sua falta resulta em sintomas clínicos adversos, incluindo anormalidades neurológicas e crescimento precário. É também o precursor da síntese de ácido eicosapentaenoico (EPA) e de ácido docosa-hexaenoico (DHA). O EPA é precursor de eicosanoides n-3, que comprovadamente produzem efeitos benéficos na prevenção da cardiopatia coronariana, arritmias e trombose. Todos os ácidos graxos listados têm configuração cis, que se refere ao arranjo da dupla-ligação. O colesterol é um lipídio encontrado nas membranas celulares de todos os tecidos animais, e é transportado no plasma do sangue. O colesterol, também considerado um esterol (uma combinação de esteroide e álcool), é necessário para a construção e manutenção das membranas celulares; regula a fluidez da membrana em uma ampla faixa de temperaturas. O colesterol ajuda na produção de bile (armazenada na vesícula biliar e auxiliar na digestão de gorduras), é importante para o metabolismo de vitaminas lipossolúveis e constitui o principal precursor da síntese de vitamina D e de vários hormônios esteroides. Os triacilgliceróis (e os ésteres de colesterol) encontrados no plasma em geral estão incorporados ao núcleo de uma lipoproteína circundado por fosfolipídios, colesterol livre e apolipoproteínas. O termo “apoproteína” é uma denominação genérica dada a uma proteína que se combina com outro tipo de molécula para formar uma proteína conjugada complexa. As apolipoproteínas são proteínas que se combinam com lipídios para formar um complexo, como nas diversas partículas de lipoproteína. Várias lipoproteínas diferem quanto à densidade, conteúdo de triacilglicerol e conteúdo de colesterol, mas também cumprem funções diferenciadas. São exemplos de lipoproteínas, os quilomícrons, lipoproteínas de densidade muito baixa (VLDL, do inglês very low-density lipoproteins), lipoproteínas de baixa densidade (LDL, do inglês low-density lipoproteins), lipoproteínas de densidade intermediária (IDL, do inglês intermediate-density lipoproteins) e lipoproteínas de alta densidade (HDL, do inglês very high-density lipoproteins). 3.2.1 Funções dos lipídios Os lipídios constituem uma importante fonte de energia, em especial durante o exercício prolongado. Muitas de gordura podem ser armazenadas no corpo. A gordura é estocada principalmente no tecido adiposo subcutâneo, de onde é mobilizada e transportada para o órgão que a usa. O músculo esquelético contém uma reserva diretamente acessível de gordura (triacilglicerol intramuscular). Os lipídios têm ainda muitas outras funções importantes, incluindo as seguintes: Os lipídios servem de combustível para a maioria das células e também são combustíveis importantes para os músculos em contração. A gordura protege órgãos vitais como o coração, fígado, baço, rins, cérebro e medula espinal. Uma camada de tecido adiposo recobre esses órgãos para protegê- los contra traumatismos. Cerca de 2-4% da gordura corporal total está armazenada ao redor de órgãos vitais. A ingestão de vitaminas lipossolúveis A, D, E, e K, bem como de carotenoides, depende da ingestão diária de gorduras, que servem de meio de transporte no corpo. Os fosfolipídios e o colesterol são constituintes importantes das membranas celulares. O colesterol também é um importante precursor na formação de bile e, por si só, é também um importante componente da bile. O colesterol é precursor de hormônios importantes (em particular, de esteroides como a testosterona). O ácido linoleico tem papel importante na formação de eicosanoides, que são substâncias similares a hormônios formadas nas células dotadas de função regulatória. Os eicosanoides atuam na manutenção da pressão arterial, agregação plaquetária, motilidade intestinal e função imune. A gordura muitas vezes torna os alimentos mais saborosos e atraentes. Ela carrega muitas substâncias aromáticas e torna o alimento mais cremoso e apetitoso. 4 Lipídios como combustível Apenas algumas das formas lipídicas podem ser usadas como combustível. Entre os combustíveis lipídicos oxidáveis estão os ácidos graxos, triacilgliceróis intramusculares (TGIM) e triacilgliceróis no plasma circulante (quilomícrons e VLDL). A VLDL, por exemplo, é o principal transportador de triacilgliceróis do fígado para o tecido adiposo e músculos, enquanto a HDL transporta colesterol dos tecidos periféricos para o fígado. Assim, os quilomícrons e a VLDL podem atuar no metabolismo energético durante o exercício, porém a LDL, IDL e HDL provavelmente não têm papel significativo no fornecimento de energia para os músculos. Além disso, compostos derivados de gordura, como os corpos cetônicos (acetoacetato e beta- hidroxibutirato), podem servir de combustível, e o glicerol pode ser convertido em glicose na neoglicogênese hepática e, subsequentemente, oxidado. 3.3 Proteína Os aminoácidos são as unidades constituintes de todas as proteínas. São constituídos por ligações peptídicas e, uma vez conectados, são chamados peptídeos. Em sua maioria as proteínas são polipeptídeos que contêm até 300 aminoácidos combinados. Alguns exemplos de proteínas são a actina, tropomiosina, troponina e miosina que, em conjunto, formam o aparato contrátil no músculo. Como o músculo é principalmente proteína, a carne vermelha é uma fonte eficiente de proteínas. Vinte aminoácidos diferentes são comumente encontrados nas proteínas. Cada aminoácidoconsiste em um átomo de carbono ligado a quatro grupos químicos: um átomo de hidrogênio; um grupo amino, contendo nitrogênio; um grupo ácido carboxílico; e uma cadeia lateral, que varia quanto ao comprimento e à estrutura. Diferentes cadeias laterais conferem propriedades distintas ao aminoácido. Entre os 20 aminoácidos normalmente encontrados nas proteínas da dieta, 11 podem ser sintetizados pelos seres humanos. O corpo humano não pode sintetizar os outros nove aminoácidos. Aqueles que podem ser sintetizados são chamados aminoácidos não essenciais. Aqueles que não podem ser sintetizados e devem ser derivados da dieta são chamados aminoácidos essenciais. Os aminoácidos têm papéis centrais no metabolismo de muitos órgãos e tecidos. Eles não só são precursores para a síntese de proteínas corporais como também são precursores e reguladores da síntese de importantes compostos e mediadores metabólicos com atividade biológica regulatória (ex. neurotransmissores, hormônios, DNA e RNA). As proteínas fornecem estrutura a todas as células do corpo humano. São parte integral da membrana celular, citoplasma e organelas. O músculo, a pele e os cabelos são constituídos na maioria de proteínas. Ossos e dentes são compostos de minerais embutidos em um arcabouço proteico. Quando uma dieta é deficiente em proteína, essas estruturas se quebram, resultando em reduzida massa muscular, perda da elasticidade da pele e afinamento do cabelo. Muitas proteínas são enzimas que aumentam a velocidade de reações metabólicas. Diferentemente da gordura e do carboidrato, a proteína, em geral, não está associada a doenças como câncer, cáries dentárias ou arteriosclerose. Por esse motivo, a proteína muitas vezes é associada com saúde, e muitas empresas usam essa associação em suas estratégias de marketing (ex. xampu que contém proteína). De fato, no mundo desenvolvido, onde a deficiência proteica é incomum, a ingestão de proteínas dietéticas é menos essencial e não está relacionada à doença. Entretanto, as deficiências de proteína dietética prolongadas têm consequências devastadoras para a saúde que resultam em imunodeficiência, edema e desgaste muscular; por fim, a insuficiência orgânica resultará em morte. A ingestão excessiva de proteína é relativamente rara e não é considerada um problema de saúde, exceto no caso de indivíduos com função renal comprometida. As ingestões recomendadas em geral são baseadas em dados de estudos de balanço do nitrogênio. A ingestão de proteína recomendada varia em diferentes países, de 0,8-1,2 g/kg de peso corporal. No mundo ocidental, a ingestão proteica costuma exceder bastante as recomendações e médias, em cerca de 80-100 g/dia. Como as carnes vermelhas e peixes são as fontes mais comuns de proteína, é possível que os vegetarianos corram risco de ingestão marginal de proteína. Os vegetarianos frequentemente compensam isso consumindo mais grãos e leguminosas que são, ambos, excelentes fontes de proteína. Entretanto, grãos e leguminosas não contêm todos os aminoácidos essenciais. Os grãos não contêm o aminoácido essencial lisina, enquanto as leguminosas não têm metionina. Uma exceção pode ser a proteína da soja processada, uma proteína de alta qualidade comparável à proteína de fontes animais. Embora algumas culturas apresentem uma ingestão proteica significativamente maior, a maioria dos países ocidentais tem ingestões proteicas entre 10 e 15% da ingestão diária total de calorias. 4 Metabolismo O fígado, órgão central do metabolismo de proteínas e aminoácidos, é responsável por controlar as concentrações de aminoácidos circulantes, tanto os essenciais (processa enzimaticamente sete deles) como os aminoácidos não essenciais. Assim, quando há maior ingestão dietética de um determinado aminoácido, o fígado pode aumentar a concentração de proteases de degradação, regulando a distribuição destes aminoácidos para os tecidos periféricos. No estado absortivo, período que compreende algumas horas após a ingestão de uma refeição, cerca de 20% dos aminoácidos que entram no fígado são liberados diretamente na corrente sanguínea, enquanto 6% são utilizados na síntese de proteínas plasmáticas (ex. albumina). Assim como o fígado, o músculo esquelético e os intestinos são particularmente importantes na supressão do excesso de aminoácidos. A utilização dos aminoácidos em cada tecido ocorre conforme as demandas específicas para aquele tecido, buscando sempre um equilíbrio dinâmico entre as proteínas teciduais e os aminoácidos plasmáticos e os provenientes da dieta, processo denominado renovação de proteínas ou turnover proteico, responsável por hidrolisar e ressintetizar aproximadamente 300 g de proteína corporal por dia. A renovação (turnover) de proteínas pode ser definida como o conjunto de processos celulares de síntese (utilizando aminoácidos para sintetizar peptídeos e proteínas) e de degradação (catabolismo de proteínas ou peptídeos em aminoácidos) responsáveis por controlar a quantidade e a qualidade das proteínas em um sistema biológico. A proteína muscular está em constante estado de renovação, o que significa que a proteína nova está sendo produzida continuamente enquanto as proteínas mais antigas estão sendo degradadas. Um desequilíbrio entre a síntese de proteínas musculares (SPM) e a degradação da proteína muscular (DPM) pode levar a acúmulo/hipertrofia das proteínas musculares (ex. treinamento físico e nutrição) ou perda/atrofia muscular (ex. sarcopenia, inatividade, desnutrição e perda muscular), respectivamente. Considerando que o músculo contém quase metade das proteínas do corpo, como visto anteriormente, a perda/atrofia muscular é um problema preocupante. A manutenção da quantidade e da qualidade muscular é necessária para que os músculos exerçam suas funções relacionadas com exercício físico, metabolismo energético, imunidade, regulação da temperatura corporal, como também reservatório de água, minerais, vitaminas e aminoácidos, papéis essenciais durante diversas situações de estresse. 5 Quantidade diária necessária As demandas biológicas determinam as quantidades de nutrientes consumidas em suas diversas vias metabólicas. A partir da perspectiva das necessidades de proteínas e aminoácidos, o requerimento biológico pode ser utilmente dividido em demandas para a síntese de proteínas e demandas para manutenção do pool de aminoácidos. Diante de todas as evidências de suma importância para a manutenção da integridade orgânica, foram conduzidas pesquisas para se estimar qual a necessidade de proteínas diárias para contemplar suas inúmeras funções. De fato, as proteínas são os únicos macronutrientes que não apresentam mecanismo de armazenamento do seu excedente em nosso organismo, diferindo dos carboidratos que podem ser armazenados na forma de glicogênio e dos lipídios estocados como triacilglicerol. 3.4 Vitaminas, minerais e oligoelementos As vitaminas são compostos orgânicos, e os minerais e oligoelementos são compostos inorgânicos. Conhecidos em conjunto como micronutrientes, esses compostos essenciais exercem muitas funções biológicas. Atuam como reguladores e em ligações nos processos de liberação de energia dos alimentos. São cofatores importantes em várias reações químicas e, como tal, têm papel importante na manutenção da homeostasia (condições internas relativamente constantes). As pessoas costumam considerar a ingestão de vitaminas como sinônimo de uma boa saúde (ex. o ácido fólico previne defeitos inatos, a vitamina E protege o coração, a vitamina A previne o câncer), e certos minerais supostamente têm forte relação com a saúde (ex. o cálcio ajuda a prevenir a osteoporose). Todas as 13 vitaminas conhecidas exercem funções importantes na maioria dos processos metabólicos no corpo. As vitaminas devem ser obtidas a partir da dieta, com exceção da vitamina D, que pode sersintetizada a partir da exposição à luz solar, e da vitamina K, sintetizada por bactérias presentes no intestino. Quando uma vitamina se torna indisponível na dieta, pode haver desenvolvimento de deficiência em 3-4 semanas. As vitaminas podem ser hidrossolúveis ou lipossolúveis (Quadro 2). As vitaminas hidrossolúveis se dissolvem na água, as vitaminas lipossolúveis se dissolvem em solventes orgânicos e, de modo geral, são ingeridas com as gorduras. Os minerais podem ser divididos em macrominerais, com uma necessidade de ingestão diária maior que 100 mg ou que estão presentes no corpo em quantidades acima de 0,01% do peso corporal, e microminerais (oligoelementos), com uma necessidade de ingestão diária inferior a 100 mg ou que estão presentes no corpo em quantidades abaixo de 0,01% do peso corporal. O sódio, frequentemente ingerido na forma de cloreto de sódio, tem várias funções no corpo, incluindo algumas relacionadas com a contração muscular, função nervosa e manutenção da pressão arterial normal. Músculos e nervos requerem correntes elétricas para funcionar de maneira adequada. As células musculares e nervosas geram essas correntes controlando o fluxo de íons eletricamente carregados, entre eles o sódio. Essas correntes elétricas estimulam a contração muscular nas células. Por outro lado, os nervos satisfizeram a atividade elétrica para se comunicar com outros nervos. Como as células usam bombas moleculares para manter elevados os níveis de sódio fora da célula. Quando é necessária uma corrente elétrica, as células podem permitir a entrada de um sódio de carga positiva no meio intracelular, gerada em uma corrente elétrica positiva. Essa diferença na concentração de sódio entre os ambientes extracelular e intracelular também pode ser usada para direcionar o co- transporte de outras substâncias (por exemplo, glicose) para dentro das células. O sódio é dissolvido nos fluidos corporais e atrai e retém a água, por isso o sódio presente no sangue ajuda a manter o volume da porção líquida do sangue (plasma) que, por sua vez, ajuda a manter a pressão arterial normal (normotensão) em torno de 120 mmHg (sistólica; na contração do coração) e 80 mmHg (diastólica; no relaxamento do coração). Quando uma quantidade excessiva de sódio é consumida, o corpo pode reter água adicionalmente, aumentando o volume do sangue. Quando os vasos sanguíneos não conseguem se expandir para acomodar o aumento do volume sanguíneo, a pressão arterial aumenta. A pressão arterial elevada é um fator de risco para várias doenças, problemas cardíacos e acidente vascular encefálico. Quadro 2: lipossolúveis (A, D, E e K) e vitaminas hidrossolúveis Fonte: Jeukendrup, 2021 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS JEUKENDRUP, A. Nutrição no esporte: diretrizes nutricionais e bioquímica e fisiologia do exercício. 3. ed. - Santana de Parnaíba [SP]: Manole, 2021. LANCHA JR., A. H. Suplementação nutricional no esporte / Antonio Herbert Lancha Jr., Patrícia Soares Rogeri, Luciana Oquendo Pereira-Lancha. - 2. ed. - [Reimpr.] - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2022.