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Carboidratos no Exercício Físico Definição: Moléculas mais abundantes na natureza, formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio, os quais representam originalmente a fórmula geral (CH2O)n . Funções: Fonte primária de energia para as células (4Kcal/g) Manutenção da homeostase glicêmica do organismo Possibilitam o acúmulo de glicogênio em células animais Componentes das membranas Pães Massas Raízes e tubérculos Arroz Mel, açúcares e doces Cereais matinais Biscoitos Grãos e cereais Fontes alimentares: Suplementos: Oligossacarídeo (em média 9 moléculas de glicose) Glicose em outra conformação espacial Amilopectina (parte ramificada do amido) Classificação: Segundo o tamanho da molécula: Monossacarídeos: unidades básicas dos carboidratos -Glicose: açúcar natural dos alimentos e produto final da digestão dos carboidratos -Frutose: açúcar das frutas -Galactose: açúcar do leite Dissacarídeos: formados pela associação de dois monossacarídeos -Sacarose -Lactose -Maltose glicose + frutose Beterraba, cana de açúcar, açúcar mascavo, mel glicose + galactose Forma natural: leite de vaca glicose + glicose Derivados do malte e cereais em fases de germinação Polissacarídeos: associação de muitas unidades de monossacarídeos, formando moléculas grandes e complexas -Amido (reserva energética dos vegetais, digerível pelos humanos) -Dextrinas (produtos intermediários da digestão do amido) -Celulose (compõe a parede celular dos vegetais, não digerível pelos humanos) -Glicogênio (reserva energética dos animais) Segundo a digestibilidade: Fibra alimentar: partes comestíveis dos vegetais que o nosso intestino delgado é incapaz de digerir e absorver, passando para o intestino grosso intactas CLASSIFICAÇÃO ALIMENTOS AÇÃO Solúveis em água Frutas cítricas, maçã, abacate, legumes, cevada, aveia e centeio. Retardam o esvaziamento gástrico e o trânsito intestinal; reduzem a absorção de glicose e lipídeos; auxiliam na redução do colesterol. Insolúveis em água Vegetais folhosos, grãos integrais e seus derivados (farelos), grandes quantidades no trigo e milho. Aceleram o trânsito intestinal; retardam a absorção de glicose e lipídeos; aumentam o peso das fezes. Segundo a digestibilidade e solubilidade: Segundo alterações na glicemia: Índice glicêmico (IG): é calculado a partir da glicemia encontrada no sangue em até duas horas após a ingestão de um determinado alimento fonte de carboidrato É um índice qualitativo e não mensura a quantidade do alimento Carga glicêmica (CG): relaciona a qualidade do carboidrato do alimento e a quantidade consumida desse alimento. Aplicação mais prática Por que os valores de IG variam tanto entre as tabelas??? Metodologia: Sangue venoso ou capilar, diferentes porções dos alimentos, alimento padrão (glicose ou pão) Características químicas dos alimentos: Ingredientes, forma de preparo (tempo de digestão), marcas **Alguns alimentos precisam ser avaliados na sua região Alimentos padrão: Glicose IG = 100 Pão branco IG = 70 Quando o pão branco é utilizado como referência, multiplica-se o IG por 0,7 para obter o valor pela glicose Valores de referência: Glicose IG Alimentos com IG ≤ 55 Baixo Alimentos com IG entre 56 e 69 Médio Alimento com IG > 70 Alto Pão IG Alimentos com IG ≤ 75 Baixo Alimentos com IG entre 76e 94 Médio Alimento com IG > 95 Alto CG Alimentos com CG< 10 Baixa Alimentos comCGentre 11e 19 Média Alimento com CG > 20 Alta Baixo IG Média CG Médio IG Média CG Médio/Alto IG Média/Alta CG Alto IG Baixa CG Segundo tamanho, digestibilidade e teor de fibras: Inicia-se na boca, por meio da ação da α-AMILASE SALIVAR, que inicia a degradação do amido em oligossacarídeos e glicose Digestão: A α-amilase salivar continua a exercer sua ação no estômago, no interior do bolo alimentar ainda não submetido à acidez da secreção ácida No duodeno, os carboidratos sofrem ação da enzima α-AMILASE PANCREÁTICA, o que origina moléculas de maltose e isomaltose antes de alcançar o jejuno A hidrólise final é realizada por hidrolases ligadas à membrana luminal, denominadas DISSACARIDASES (lactase, maltase, sacarase ou invertase e trealase), além das OLIGOSSACARIDASES (α-dextrinase ou isomaltase e glicoamilase) Em razão das dietas conterem mais amido do que sacarose ou lactose, verifica-se que os produtos finais da digestão dos carboidratos são 80% glicose, 10% galactose e 10% frutose Intolerância à lactose: Absorção: Os monossacarídeos livres (glicose, galactose e frutose) são rapidamente absorvidos no intestino delgado A maior capacidade de absorção ocorre no duodeno e no jejuno proximal Difusão facilitada Difusão facilitada Transporte ativo Difusão facilitada Muito importante... Tanto a glicose quanto a galactose são transportadas na membrana luminal dos enterócitos contra um gradiente de concentração para o interior citoplasmático das células da mucosa intestinal, através do transportador de glicose dependente de sódio (SGLT1) A frutose é absorvida por meio de um transporte passivo de difusão facilitada (GLUT 5), independente de sódio Através da membrana basolateral, a glicose, galactose e frutose são transportadas por mecanismo de difusão facilitada por carregador específico, denominado GLUT 2, que é independente de sódio Captação celular: A glicose presente na circulação sanguínea é captada pelos transportadores, que quando ligados à membrana plasmática, possibilitam a passagem de glicose do meio exterior para o meio intracelular Proteínas transportadoras de glicose (GLUT) Não dependentes da ação da insulina: GLUT 1: responsável pelo transporte de glicose através da barreira hemato-encefálica GLUT 2: presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e rins. GLUT 3: possibilita o transporte de glicose do astrócito para o neurônio Dependente da ação da insulina: GLUT 4: abundante nas membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco, cérebro e tecido adiposo, sendo responsável pela redução no aumento da glicemia durante o período absortivo No fígado: inibe glicogenólise e gliconeogênese e estimula síntese de glicogênio Ações da insulina em diferentes órgãos: Na musculatura esquelética: estimula a captação de glicose e síntese de glicogênio No tecido adiposo: estimula a captação de glicose e a síntese de triglicerídeos, além de promover redução da liberação de ácidos graxos Distúrbio na captação de glicose: Diabetes Mellitus Metabolismo dos carboidratos: Glicólise: Glicose (6C) 2 moléculas de piruvato (3C) Citoplasma de todas as células Fase preparatória (investimento energético) Fase de pagamento Produção de uma quantidade relativamente pequena de ATP Em organismos aeróbios, a glicólise é o prelúdio ao ciclo de Krebs e à cadeia transportadora de elétrons 1ª fase 2ª fase Saldo: 2 moléculas de ATP Glicólise resumidamente: Nos organismos aeróbios ou tecidos sob condições aeróbias a glicólise constitui apenas o primeiro estágio da degradação completa da glicose Destinos do piruvato: Exercício intenso Fermentação alcoólica em leveduras Condições aeróbicas Ciclo de Krebs: As mitocôndrias, que constituem as usinas energéticas, contêm moléculas carreadoras que removem elétrons do hidrogênio (oxidação) e acabam transferindo-os para o oxigênio (redução), formando ATP Estágio final do metabolismo produtor de energia nos organismos aeróbicos As moléculas ricas em energia são metabolizadas por uma série de reações de oxidação, produzindo CO2 e H2O Cadeia transportadora de elétrons (fosforilação oxidativa): Cadeia transportadora de elétrons (fosforilação oxidativa): Panorama geral: Via das pentoses: Na maioria dos tecidos animais, o principal destino da glicose 6-fosfato é a degradação glicolítica até piruvato. Entretanto, há outras vias catabólicas que podem mudar o destino da glicose 6-fosfato Permite a utilização de glicose em uma série de reações independentes do ciclo de Krebs Serve como fonte de pentoses (ribose, desoxirribose) para a síntese dos ácidos nucléicos Forma NADPH para a síntese dos lipídios Permite a degradação glicolítica da pentose pela conversão a hexoses, que podem entrar na via glicolítica Glicogênese: Armazenamento da glicose: Fígado: Cerca de 100g de glicogênio 10 a 15% de seu peso são compostos por glicogênio Musculatura esquelética: Abriga por volta de 80% de todo o glicogênio corporal (cerca de 325g) Suas reservas de glicogênio não podem contribuir diretamente para a glicemia (ausência da glicose-6-fosfatase), sendo utilizadas pelo próprio órgão Circulação sanguínea Cerca de 15 a 20g de glicose (manutenção da glicemia) A glicose excedente da alimentação é prontamente transformada em glicogênio, sendo que em um indivíduo bem nutrido existe cerca de 375 a 475 g de carbohidrato armazenado, onde desses, 325 g são constituídos de glicogênio muscular, 90 a 100 g por glicogênio hepático e 15 a 20 g por glicose sanguínea. 53 Glicose em excesso: substrato para a produção de lipídeos Jensen et al., 2011 55 Lipogênese de novo: A lipogênese de novo é altamente responsiva à dieta Dieta rica em carboidratos Aumento da lipogênese hepática Hipertrigliceridemia Frutose: efeito especialmente potente na ativação da lipogênese A lipogênese no tecido adiposo é bem menos responsiva que a hepática na condição de excesso de carboidratos dietéticos Ciclo de Cori: Glicogenólise: Gliconeogênese: Entre a refeições, períodos mais longos de jejum ou depois de exercícios vigorosos Demais monossacarídeos: Frutose e galactose, após serem absorvidas, são direcionadas para o fígado por meio da veia porta, onde são inicialmente fosforiladas e, em seguida, convertidas a intermediários da glicólise Frutose: Galactose: Recomendações de ingestão de nutrientes com foco no exercício: Dependem de: Gênero Idade Tipo(s) de exercício(s) praticado(s) Rotina de treinos e competições Individualidade biológica (tolerância, preferências, aversões) Individualidade social (acessibilidade) Quatro fatores importantes determinam a velocidade e o grau em que são esvaziadas as reservas de carboidratos: Intensidade do exercício Duração do exercício Estado do treinamento Ingestão de carboidratos Algumas considerações antes de estabelecer a cota de carboidratos: Dieta pregressa Variação de peso e composição corporal Performance Referências para estabelecimento de recomendações: Momento Objetivo Antes do exercício Otimizar os estoques de glicogênio (hepático e muscular) Garantira manutenção da glicemia em níveis adequados Durante o exercício Otimizar a capacidade e a performance físicas Após o exercício Promover a reposição do glicogênio muscular e hepático Ingestão de carboidratos: Carboidratos: A ingestão de carboidratos não deve ser baseada em percentuais do valor energético total, mas sim no peso corporal (g de Ch/Kg de peso) Durante longos períodos de recuperação (24hs), quando energia e carboidratos são consumidos de forma adequada, os tipos e horários podem ser escolhidos da maneira desejável e mais prática Taxa de absorção de glicose: 1g/min Anamnese alimentar!!! Já tem se falado em diminuir os valores... Emagrecimento: 1,0 a 2,0g/Kg/dia ↓ carboidrato 3 a 5g/Kg/dia (atividades leves que não representam desconforto físico importante) 5 a 7g/Kg/dia (em média 1h de atividades leves a moderadas) 6 a 10g/Kg/dia (1 a 3h de atividade de intensa a moderada) - 8 a 12g/Kg/dia (4 a 5h de atividade de intensidade moderada a alta - comprometimento extremo) Recomendações de carboidratos: Carboidratos antes do exercício: Garante estoques máximos de glicogênio para o momento da prática em si Favorece a execução do exercício Minimiza a queda de rendimento e demais consequências negativas da depleção de glicogênio Carboidratos antes do exercício: 1 a 4g/Kg (1 a 4 horas antes) ex: 1 hora antes = 1g/Kg; 30 min antes = 0,5g/Kg Quando? Exercícios com mais de 1 hora de duração 3 a 4 horas antes (estratégia aguda) – grande carga de carboidrato Índice glicêmico???? Resultados contraditórios!! Baixo IG x Alto IG - Menor aumento da glicemia e insulina - Mantém euglicemia - Maior oxidação de gorduras - Preservação do glicogênio - Aumento da glicogenólise Resultados ainda inconsistentes!!! Pontos importantes a se considerar... Nível de treinamento individual: otimização dos estoques de glicogênio Duração do exercício Respostas fisiológicas individuais aos alimentos recomendados Tolerância individual a alimentos sólidos Possível presença de alterações gastrintestinais previamente ao exercício Na prática, uma refeição ou lanche previamente ao exercício deve: -Prover líquidos suficientes para manter a hidratação -Ser relativamente pobre em gorduras e fibras para facilitar o esvaziamento gástrico e minimizar o distress gastrintestinal -Ser relativamente rica em carboidratos para maximizar a manutenção da glicemia -Apresentar teor moderado de proteínas -Ser composta por alimentos familiares e bem tolerados pelo praticante. Carboidratos durante o exercício: Previne hipoglicemia Evita a depleção de glicogênio Retarda a fadiga Melhora a performance Carboidratos durante o exercício: Burke et al, 2011 < 45 minutos – não é necessário (usa-se o estoque de glicogênio) 45 a 75 min – bochecho de carboidrato > 60 min – 30 a 60g/h (0,5 a 1,0g/min) > 90 min – 90g/h - Alto índice glicêmico - As recomendações não são baseadas no peso corporal Carboidratos durante o exercício Carboidratos durante o exercício: Carboidratos com múltiplos transportadores Durante exercícios com elevada demanda de carboidratos, a limitação à sua oxidação pode ser a saturação dos transportadores SGLT1 A absorção da frutose não é afetada, já que se dá por meio de outro transportador (GLUT 5) A ingestão combinada de tipos diferentes de carboidratos pode aumentar a chegada destes à circulação, e sua oxidação pelos músculos Glicose - 1g/min Glicose, sacarose e frutose - 1,8g/min Mouth rinse = Bochecho de carboidratos (5 a 10s) Detecção do sabor ou da presença de carboidratos Sinalização pelos neurônios gustativos Respostas emocionais, cognitivas e comportamentais Efeito positivo sobre o desempenho 11 estudos Bebidas com 6 a 6,4% de glicose ou maltodextrina Exercícios com até 1 h de duração (75% do VO2max) Em 9 estudos, o bochecho de carbo apresentou relação com melhora da performance Alternativa interessante para redução de problemas gastrointestinais Ação central mediada por receptores de mucosa mediando motivação, levando a menor percepção de esforço e reduzindo sensação de desconforto Carboidratos após o exercício: - 1,0 a 1,2g/Kg/hora por 4 horas (Burke et al, 2011) - 1,0 a 1,2g/Kg/hora por 4 a 6 horas (ACMS, 2016) Quando o descanso entre a sessões for menor que 8 horas (médio a alto índice glicêmico) Quando o descanso for > 8 horas, não é necessária uma reposição rápida de glicogênio (IG não tem muita influência) ?
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