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Nutrição e Dietética IV – P2 Minerais Cálcio Mais necessário em períodos como: crescimento, gestação, lactação. Mineral mais abundante do organismo (2% do peso corporal total). Presente no sangue, fluidos extracelulares, nas células de tecidos moles, no osso e nos dentes. Nos ossos, está sob a forma de sais (hidroxiapatita), composta de fosfato de cálcio e carbonato de cálcio. Dá resistência e rigidez à matriz mole. O osso está em constante síntese e reabsorção. 60% do cálcio sérico está ionizado e fisiologicamente ativo, 40% é fisiologicamente inerte (35% ligado a proteína e 5% sob a forma a forma de sais cálcicos de citrato, bicarbonato e fósforo). Sua forma ionizada é fisiologicamente importante e tem sua concentração regulada por 3 hormônios (PTH, Calcitriol e Calcitonina). Circula 45% ligado a proteínas, 10% complexado com fosfato e 45% livre. Um aumento significativo do cálcico sérico leva a insuficiência cardíaca ou respiratória, uma diminuição causa tetania. Funções O cálcio na forma ionizada tem importantes funções metabólicas: essencial para atividade de certas enzimas, especialmente adenosina trifosfatase que atua na liberação de energia para contração muscular. No processo de coagulação sanguínea, o cálcio deve estar presente para iniciar as alterações necessárias para formação do coágulo em fibrina. O cálcio ionizado estimula a liberação de tromboplastina pelas plaquetas sanguíneas e também é um cofator necessário para a conversão de protrombina em trombina. Afeta a função de transporte das membranas celulares. Também influencia a transmissão de íons através das membranas das organelas celulares, a liberação de neurotransmissores nas junções sinápticas, síntese, secreção e efeitos metabólicos de hormônios proteicos e a liberação ou ativação de enzimas intra e extracelulares. É necessário ainda para a transmissão nervosa e regulação dos batimentos cardíacos. O balanço adequado e íons de cálcio, sódio, potássio e magnésio mantém o tônus muscular e controla a irritabilidade. Absorção e utilização Somente 20 a 30% do cálcio ingerido é absorvido. É absorvido no duodeno em meio ácido e a absorção cessa na parte inferior do TGI, onde o pH é básico. Sua absorção pode ser feita por difusão passiva simples, caso sua concentração no lúmen intestinal seja alta. Também ocorre absorção por transporte ativo, que requer energia e vitamina D. Esta, é necessária para a síntese de calbindina (proteína carreadora que promove transporte ativo do Ca). Para ser absorvido, ele necessita estar presente em forma hidrossolúvel no intestino e não pode ser precipitado por outros constituintes da dieta. Fatores que elevam sua absorção Vitamina D, acidez, lactose, ingestão de proteínas (ação de certos aminoácidos sobre o pH intestinal e sobre a formação de complexos solúveis de cálcio auxilia sua absorção), estádio fisiológico. Fatores que reduzem sua absorção Deficiência de vitamina D, gorduras (em grandes quantidades, pode afetar a absorção de cálcio da dieta, aumentando sua eliminação), ácido oxálico (combina-se com Ca formando um composto insolúvel, o oxalato de cálcio), ácido fítico (encontrado principalmente na casca externa de grãos cereais, combina-se com Ca e forma fitato de cálcio, que é insolúvel), meio alcalino, motilidade gastrointestinal elevada, falta de exercícios, estresse. Vitamina D + PTH = tira o Ca do osso para aumentar o nível sérico, diminui eliminação de Ca renal e aumenta reabsorção. Calcitonina = em casos de Ca elevado, aumenta fixação do mesmo no osso e aumenta a excreção renal. Fontes: provindo de origem animal, tem melhor biodisponibilidade. Leite e derivados, folhas verdes (espinafre, acelga e beterraba contém ácido oxálico e atrapalham sua absorção). Deficiência Raquitismo em crianças, osteomalácia em adultos. Estas manifestações clínicas normalmente estão associadas à falta de vitamina D também e ao desequilíbrio cálcio-fósforo. Em casos extremos, há desenvolvimento de osteoporose, tetania (aumento da irritabilidade das fibras nervosas e centros nervosos, resultando espasmos musculares e câimbras). Fósforo Disponível amplamente nos tecidos celulares e nos alimentos. A maior parte (cerca de 80%) está presente sob a forma de cristais de fosfato de cálcio insolúvel (apatita) nos ossos e dentes. É necessária uma grama de fósforo para cada duas gramas de cálcio retido. Outros 20% estão distribuídos em células e no fluido extracelular combinado com carboidratos, proteínas e em outros compostos. Função Componente essencial dos ácidos nucleicos. Fosfolipídeos são elementos chave na estrutura das membranas celulares. A glicose é fosforilada na primeira etapa de sua utilização e em outras etapas. Faz parte de algumas proteínas conjugadas (por exemplo, caseína do leite). Muitas vitaminas B funcionam como coenzimas somente em combinação com fosfato. O sistema tampão do fosfato é importante especialmente no líquido intracelular. Absorção Varia entre 50 e 70%. A absorção mais favorável de fosfato inorgânico ocorre quando são ingeridas quantidades iguais de Ca e P, o que torna o leite uma boa fonte. Do mesmo modo que com o cálcio, a presença de vitamina D aumenta sua absorção. O transporte ativo é feito em menor concentração e o passivo em maior. PTH aumenta sua excreção renal. Fontes As carnes, aves, peixes e ovos são excelentes fontes. Leite e derivados, idem. Nozes e legumes também. Deficiências Diminuição de síntese de ATP e de outros compostos orgânicos de fosfato, além de manifestações neuromusculares, esqueléticas, hematológicas e renais. Ferro Divido em “ferro essencial” e “ferro não-essencial”, respectivamente 60 e 40% do Fe do organismo. O essencial está incorporado na hemoglobina, mioglobina e certas enzimas respiratórias, que catalizam os processos de óxido-redução dentro da célula. 25% está na forma de estoque, a ferritina. Possui duas formas, provindas da dieta: Ferrosa Férrica Heme Não heme Fe 2+ Fe 3+ Animal Vegetal Proteína de membrana auxilia sua absorção Insolúvel Funções O ferro participa no transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos, no transporte de gás carbônico das células para os pulmões e no processo de respiração celular. A mioglobina da célula muscular tem uma função similar à da hemoglobina. Os citocromos, presentes em todas as células, não se combinam com o oxigênio, mas funcionam na cadeia respiratória na transferência de elétrons através da oxidação alternativa e redução do Fe. A catalase e a peroxidase catalisam estes processos de óxido-redução dentro da célula. As hemácias, formadas na medula óssea, possui parte heme, sintetizada a partir de glicina e Fe, na presença de piridoxina. 98% do Fe presente no organismo não é eliminado. Ao invés disso, é liberado da porfirina, captado pela transferrina e retorna à medula óssea para a produção de novas células ou é armazenado no baço e/ou no fígado na forma de ferritina (combinado com apoferrina). A porfirina sem ferro é convertida em bilirrubina e transportada para o fígado para sua excreção na bile. Deficiência de ácido ascórbico, vitamina E, ácido fólico e vitamina B12 aceleram a taxa de destruição dos eritrócitos. Todas são essenciais para metabolismo do ferro. Absorção HCl remove proteína de ligação do Fe por desnaturação e solubiliza ferro para sua redução. As formas inorgânicas do ferro são prontamente absorvidas na mucosa do intestino delgado. A forma ferrosa, portanto, é mais facilmente absorvida que a férrica. A maior absorção ocorre no duodeno superiordevido à acidez. DMT1 = proteína transportadora de metais divalentes. Não é específica do Fe. Ajuda na absorção do Fe não heme com uma ferriredutase associada. Ferroportina = permite entrada de Fe heme no sangue. Ceruloplasmina = cobre dependente, transporta o Fe no sangue. A ceruloplasmina é uma proteína sérica que atua como antioxidante com propriedade de oxidar o ferro 2+ à ferro 3+, assim através da manutenção do ferro em estado oxidado, a ceruloplasmina pode impedi-lo de participar da reação Haber- Weiss e outras reações dependentes de ferro que iniciam a peroxidação lipídica. Para ser internalizado, o Fe se liga a receptores de membrana de ferritina. Fatores que aumentam sua absorção Ácido ascórbico, meio ácido, fator intrínseco (aumenta absorção do ferro heme devido à similaridade estrutural do heme com a vitamina B12), estado fisiológico. Fatores que diminuem sua absorção Meio alcalino, agentes complexantes (fitatos, oxalatos e fosfatos), motilidade intestinal, esteatorreia, forma química do Fe. Deficiência Anemia ferropriva, anoxia, depleção da atuação de enzimas ferro dependentes. Fontes As melhores fontes são de origem animal: carnes. Leite e derivados não são fontes boas e ainda possuem cálcio. Feijão e leguminosas em geral possuem a forma não heme, assim como vegetais folhosos escuros. Zinco Abundante nas plantas, microrganismos e animais. 5 a 15% do zinco ingerido é absorvido, principalmente no intestino delgado superior. A principal via de excreção é o TGI. Existe uma família de 70 ou mais metaloenzimas zinco dependentes, incluindo: anidrase carbônica, fosfatase alcalina, desidrogenase lática e carboxipeptidase. Ele auxilia a ligar enzimas a seu substrato e pode modificar a forma molecular das enzimas. Diversas enzimas zinco dependentes estão envolvidas na regulação do crescimento celular. O Zn participa no metabolismo de ácidos nucleicos e na síntese de proteínas. Também é parte integrante do RNA e necessário para síntese de DNA. Está presente nas melhores fontes de proteína. É muito presente no meio intracelular. Absorção É afetada pelo tamanho do organismo, pela presença de substâncias que interferem, como cálcio, fitato, outros agentes quelantes e vitamina D. É mais biodisponível na forma de sulfato de zinco (animal). Pode competir com Fe pela DMT1 para absorção. Zinco absorvido pode se ligar à metalotioneína no enterócito (proteína que regula o Zn que sai do enterócito). É aumentada quando o Zn aumenta. No sangue é transportado ligado à albumina e possui sua reserva nos músculos. Funções Pode ser usado no pâncreas para produção de enzimas digestivas (proteases). É regulador de expressão gênica e de apoptose celular, Possui função catalítica em enzimas. Faz parte da proteína ligante de retinol. Essencial para o metabolismo de vitamina A. Tem função estrutural: zinc fingers, que dão estabilidade às proteínas corporais. Se formam entre os aminoácidos, se forem removidos pode causar a perda da atividade da proteína. É também antioxidante. Deficiência Retarda crescimento infantil, provoca perda de massa magra (catabolismo muscular para liberação de Zn), diminuição do metabolismo de vitamina A e de funções biológicas e celulares. Fontes Carne, fígado, ovos e alimentos do mar (principalmente ostras).
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