01_Carboidratos, lipidios e proteínas (1)

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04/08/2015
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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO
Carboidratos, lipídios e proteínas
Carlos Janssen Gomes
Professor de Educação física
Especialista em fisiologia do exercício
Mestre em Ciências Médicas
Grupo de pesquisas em neurocardiologia e exercício
Fisiologista do exercício na clínica GOLDEN CLINIC
04/08/2015
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Parte I: Carboidratos
• Objetivos principais:
 Estabelecer diferenças entre os tipos de carboidratos
 Resumir o papel dos carboidratos no organismo
 Apresentar a dinâmica dos carboidratos durante 
diferentes intensidades de exercício
 Estabelecer o efeito da dieta sobre as reservas 
musculares de glicogênio
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Tipos e fontes de carboidratos
• Átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio combinam-se
para formar uma molécula básica de carboidrato
(açúcar) com a fórmula geral (CH2O)n, onde n varia de 3
a 7 átomos de carbono, com os átomos de hidrogênio e
de oxigênio unidos por uma única ligação.
• Exceto para a lactose e uma pequena quantidade de
glicogênio de origem animal, as plantas representam a
fonte de carboidratos na dieta humana.
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• Os carboidratos são classificados em geral como
monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
• Monossacarídeo: Representa a unidade básica dos
carboidratos. A glicose (C6H12O6) consiste em um
composto com 6 carbonos (hexose) que é formado
naturalmente no alimento ou no corpo através da
digestão de carboidratos mais complexos.
• Após a glicose ser absorvida pode ser convertida em
energia, armazenada como glicogênio ou convertida em
gordura.
Tipos e fontes de carboidratos
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• Oligossacarídeos: Formados pela união de duas a dez
moléculas de glicose. Os principais são os
dissacarídeos, formados pela combinação de duas
moléculas de monossacarídeos.
• Sacarose: Glicose + Frutose
• Lactose: Glicose + Galactose
• Maltose: Glicose + Glicose
Tipos e fontes de carboidratos
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• Polissacarídeos: Descrevem a união de 3 a milhares
de moléculas de açúcar. Fontes vegetais e animais
proporcionam essas grandes cadeias de
monossacarídeos acoplados.
• Vegetais: Amidos e fibras- O amido representa a fonte
dietética mais importante de carboidratos, perfazendo
cerca de 50% da ingestão total de carboidratos. O termo
carboidrato complexo descreve o amido dietético.
Tipos e fontes de carboidratos
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• Fibras: As fibras, classificadas como polissacarídeos
estruturais diferentes do amido, incluem a celulose, a
molécula orgânica mais abundante na terra. Os
materiais fibrosos resistem ao fracionamento químico
por parte das enzimas digestivas humanas.
 Função de raspagem sobre as células da parede
intestinal
 Fixa ou dilui substâncias químicas prejudiciais ou inibem
sua atividade
 Encurta o tempo de trânsito para a passagem dos
resíduos alimentares.
Tipos e fontes de carboidratos
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• Papel das fibras na saúde:
• Redução da lipoproteína de baixa densidade (LDL)
• Alimentos ricos em fibras são absorvidos lentamente,
evitando aumentos abruptos na glicemia e um
consequente estado de hiperinsulinemia.
Tipos e fontes de carboidratos
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• Polissacarídeos de fonte animal: Moléculas de glicose 
são armazenadas nos músculos e no fígado na forma de 
glicogênio. O processo de conversão glicose-glicogênio 
é denominado glicogênese e é catalizado pela enzima 
glicogênio sintase.
• Em termos bioquímicos, o glicogênio é um
homopolissacarídio de cadeia ramificada.
Tipos e fontes de carboidratos
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Como o corpo armazena o glicogênio
A capacidade máxima de 
armazenamento de 
glicogênio é de 
aproximadamente 15g por 
Quilograma de massa 
corporal.
Os valores de referência 
flutuam consideravelmente 
em função da dieta.
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Papel do carboidrato no organismo
• Fonte de energia: Os carboidratos funcionam
principalmente como combustível energético,
particularmente durante o exercício de alta intensidade
• Preservação das proteínas: Além de estimular o
catabolismo das gorduras, a depleção do glicogênio
aciona a síntese de glicose a partir de aminoácidos
(gliconeogênese).
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• Ativador metabólico: O fracionamento insuficiente de
carboidratos faz com que a mobilização das gorduras
venha a ultrapassar sua oxidação. A ausência de co-
produtos adequados do fracionamento do glicogênio
leva a formação de corpos cetônicos.
Papel do carboidrato no organismo
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• Combustível para o sistema nervoso central: O
sistema nervoso central necessita de um fluxo
ininterrupto de carboidratos para funcionar
adequadamente. A hipoglicemia persistente e profunda
pode desencadear um quadro de inconsciência e produz
dano cerebral irreversível.
Papel do carboidrato no organismo
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• Durante o exercício físico o fígado aumenta a liberação
de glicose sendo este a fonte de energia predominante
durante o exercício e sua contribuição aumenta em
paralelo à intensidade do exercício.
• A ingestão de carboidratos com alto índice glicêmico
antes do exercício (com hiperglicemia e hiperinsulinemia
concomitantes) inibe dois processos:
1. A oxidação de ácidos graxos pelo músculo esquelético
2. A liberação de ácidos graxos pelo tecido adiposo.
Dinâmica dos carboidratos no exercício
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• Exercício moderado e prolongado: O glicogênio
muscular fornece a energia na fase inicial do exercício,
durante os 20 minutos subsequentes o glicogênio
hepático e muscular supre entre 40 e 50% das
demandas energéticas com o restante sendo
proporcionado pelo metabolismo das gorduras.
Dinâmica dos carboidratos no exercício
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• Exercício intenso: O aumento 
na liberação de fatores neuro-
humorais fazem aumentar a 
produção de adrenalina, 
noradrenalina e glucagon, 
reduzindo ainda a liberação 
de insulina. 
Resultado:
Ativação da glicogênio 
fosforilase
=
Glicogenólise
Dinâmica dos carboidratos no exercício
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Recomendações para o consumo de 
carboidratos
• Sedentários: Aproximadamente 50% do total de calorias 
diárias.
• Fisicamente Ativos: Aproximadamente 60% do total de 
calorias diárias.
• Durante programas intensos de exercício físico: 
Aproximadamente 70% do total de calorias diárias.
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Professor, por que 
preciso entender isso? 
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APLICAÇÃO DO CONHECIMENTO
O presente estudo demonstra que a disponibilidade de substrato 
durante o exercício pode ser influenciada pela condição clínica. 
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Observando a cinética da glicemia durante umteste de 
esforço progressivo é possível determinar as zonas de 
treinamento de um indivíduo (limiar glicêmico). 
Dinâmica dos carboidratos no exercício
Simões et al. (2010)
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Parte II: Lipídios
• Objetivos principais:
 Estabelecer diferenças entre os tipos de lipídios
 Identificar as fontes de lipídios
 Estabelecer o papel dos lipídios no organismo
 Apresentar a dinâmica das gorduras durante o exercício
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• Lipídios (do grego lipos, que significa gordura) possuem
os mesmos elementos estruturais de um carboidrato.
Especificamente, a relação de hidrogênio para oxigênio
de um lipídio ultrapassa consideravelmente aquela de
um carboidrato.
• Carboidrato (glicose): C6H12O6
• Lipídio (estearina): C57H110O6
Natureza dos lipídios
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• Lipídio é um termo geral que envolve óleos, gorduras e
ceras.
• 98% dos lipídios da dieta estão na forma de
triacilglicerol e cerca de 90% da gordura corporal total
está armazenada no tecido adiposo.
• Estrutura do triglicerídeo:
• Porção polar: Glicerol
• Porção Apolar: Ácidos graxos
Natureza dos lipídios
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• Ácidos graxos saturados: Possui uma única ligação
covalente entre átomos de carbono, toda a cadeia de
carbono restante é ligada ao hidrogênio (ligações
simples).
Tipos e fontes de lipídios
Se os carbonos da cadeia do 
ácido graxo estão ligados ao 
máximo número possível de 
hidrogênio, essa molécula é dita 
“saturada”.
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Tipos e fontes de lipídios
Os ácidos graxos saturados são 
encontrados primariamente em 
fonte animal.
Em vegetais estão presentes no 
óleo de coco e das folhas de 
palmeira, nas manteigas 
vegetais e margarina 
hidrogenada.
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• Ácidos graxos insaturados: Possui uma
(monoinsaturado) ou mais ligações duplas ao longo da
cadeia de carbono (poliinsaturado).
Tipos e fontes de lipídios
Vários ácidos graxos 
poliinsaturados, mais 
particularmente o ácido 
linoléico, devem ter origem em 
fontes dietéticas, pois 
funcionam como precursores 
de outros ácidos graxos que o 
corpo não consegue sintetizar 
(essenciais).
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Tipos e fontes de lipídios
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• Os lipídios compostos, triacilgliceróis combinados com
outras substâncias, representam cerca de 10% da
gordura corporal total.
• Fosfolipídios: Similar ao triglicerídeo, contudo, o
terceiro grupo hidroxila do glicerol está ligado ao fosfato
e este a uma molécula contendo nitrogênio (região
polar).
Lipídios compostos
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• Glicolipídios: Ácidos graxos ligados com carboidrato e
nitrogênio
• Lipoproteínas: Esferas proteicas formadas
principalmente no fígado ligada a triacilgliceróis ou
fosfolipídios. As lipoproteínas proporcionam a principal
forma de transporte de lipídios no sangue.
Lipídios compostos
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• As lipoproteínas podem ser classificadas de acordo com
seu tamanho e densidade.
• Lipoproteína de alta densidade- HDL (High-density
lipoprotein) 50% de proteínas, 20% de lipídio total e 20%
de colesterol.
• Lipoproteína de muito baixa densidade- VLDL (Very
Low-density lipoprotein) 95% de lipídios, do qual 60%
consiste em triacilglicerol.
• Pela ação da lipoproteína lipase nos tecidos muscular e
adiposo, a VLDL é convertida em LDL (perde lipídios)
Lipoproteínas
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• “Colesterol Ruim”- A LDL, que carreia entre 60 em 80%
do colesterol total, apresenta grande afinidade pela
parede arterial. Após a fixação da LDL sofre alterações
químicas que levam a lesão e estreitamento dos vasos.
• “Colesterol Bom”- A HDL faz o transporte reverso do
colesterol por removê-lo da parede arterial e transportá-
lo até o fígado para ser incorporado na bile e ser
excretado no trato intestinal.
• Os termos “colesterol bom” e “colesterol ruim” não
devem ser utilizados para designar lipoproteínas.
Lipoproteínas
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• Fonte e reserva de energia: A gordura constitui o
combustível celular ideal pois cada molécula carreia
grandes quantidades de energia por unidade de peso (9
kcal/g), pode ser transportada e armazenada facilmente
e proporciona uma forma eficiente de produção de
energia.
Papel dos lipídios no organismo
12.000 g de gordura X 9 kcal
=
108.000 kcal!
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• Proteção dos órgãos vitais e isolamento térmico:
• Traumatismo contra órgãos vitais
• A gordura subcutânea proporciona isolamento térmico,
permitindo aos indivíduos tolerarem ao frio extremo.
 O excesso de gordura corporal dificulta a regulação da
temperatura em condições de exercício, quando a
produção de calor pode aumentar 20 vezes em relação
ao repouso.
Papel dos lipídios no organismo
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Papel dos lipídios no organismo
Isolamento térmico
Carreador de vitaminas e depressor da fome:
Fonte e transporte das vitaminas lipossolúveis A, D, E e K.
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• A gordura intracelular e extracelular supre entre 30 e
80% da energia para atividade física, dependendo do
estado nutricional, nível de aptidão física,
intensidade e duração do treinamento.
Dinâmica das gorduras no exercício
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• Intensidade: Durante o
exercício leve a moderado
a quantidade de gordura
utilizada para produção de
energia é até 3 x maior que
aquela em condições de
repouso.
• Em altas intensidades
ocorre a redução na
participação das gordura e
o aumento na utilização do
glicogênio muscular.
Dinâmica das gorduras no exercício
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Dinâmica das gorduras no exercício
• Duração: No final de um
exercício prolongado,
quando as reservas de
glicogênio são baixas, a
gordura (AGL) fornece
cerca de 80% da energia
total necessária.
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• O exercício aeróbio
aprimora a oxidação de
ácidos graxos durante o
um exercício de
intensidade de leve a
moderada.
Treinamento com exercícios e 
utilização das gorduras
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Parte III: Proteínas
• Objetivos principais:
 Estabelecer a natureza das proteínas
 Apresentar os tipos de proteínas
 Apresentar as recomendações para o consumo de 
proteínas
 Estabelecer o papel das proteínas no corpo
 Estabelecer a dinâmica das proteínas no exercício
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• A combinação de aminoácidos 
por ligações peptídicas forma 
um conjunto de estruturas 
diversificadas.
• 2 aminoácidos (dipeptídio), 3 
aminoácidos (tripeptídio)...
• 50 a mais de 1000 
aminoácidos: Polipeptídios-
Proteínas.
Natureza das proteínas
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• Os aminoácidos possuem um grupamento amina
carregado positivamente em um grupo ácido orgânico
na outra extremidade negativamente carregado.O
grupo R ou cadeia lateral determina as características
do aminoácido.
Natureza das proteínas
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• Tipos de proteínas:
• O corpo não consegue sintetizar 8 aminoácidos
(aminoácidos essenciais): isoleucina, leucina, lisina,
metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina.
• O organismo produz os outros 9 aminoácidos não-
essenciais. Assim, a síntese de proteínas depende da
disponibilidade de aminoácidos apropriados.
Natureza das proteínas
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• Tipos de proteínas:
• Proteínas completas: Contém todos os aminoácidos
essenciais (ovos, leite, carnes, peixes e aves).
• Proteína incompleta: Carece de um ou mais
aminoácidos essenciais (fontes vegetais).
Natureza das proteínas
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• Valor biológico: Refere-se a maneira como o alimento
fornece aminoácidos essenciais.
Natureza das proteínas
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• Esses valores podem aumentar diante de algumas
condições fisiológicas como período de lactação ou
treinamento físico por exemplo.
Ingestão dietética de proteínas 
recomendada
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• A ingesta de proteínas acima da quantidade diária
recomendada não promove ganhos adicionais de força e
hipertrofia muscular.
• Por exemplo, o consumo de 100g extras (400 kcal) diárias
equivaleria a um aumento de 500g diários de massa
muscular!!!
• Efeitos deletérios: Principalmente sobrecarga renal e
hepática.
Ingestão dietética de proteínas 
recomendada
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• Não existem reservatórios corporais de proteínas.
• O plasma, o tecido visceral e os músculos representam as
três principais fontes de proteína corporal.
• Anabolismo
• Renovação tecidual
• Transporte
• Coagulação
• Tampão
Papel das proteínas no corpo
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• A principal contribuição das proteínas dietéticas consiste em
fornecer aminoácidos para os numerosos processos
anabólicos. Além disso, alguma proteína é catabolizada para
obtenção de energia.
• Inicialmente a proteína é degradada em aminoácidos, em
seguida este perde ou doa seu nitrogênio.
• Desaminação: O aminoácido perde nitrogênio (grupo
amina), que forma a uréia, e a estrutura restante é
transformada em um outro aminoácido, catabolizado para
formação de energia ou transformado em carboidrato ou
gordura.
Papel das proteínas no corpo
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• Transaminação: Um grupo amina de um aminoácido
doador é transferido para outros compostos em uma reação
reversível.
Papel das proteínas no corpo
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• Gliconeogênese
• Fonte energética
• Síntese de gorduras
Destino dos aminoácidos após a
remoção do nitrogênio
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• O músculo ativo sintetiza a alanina a partir do piruvato
(transaminação), que ao chegar no fígado sofre
desaminação formando glicose e uréia.
Ciclo alanina-glicose
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