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8/16/2017 1 CARBOIDRATOS Profa. Lissidna Cabral Adaptado de Larissa Bezerra DEFINIÇÃO Carboidratos ou carbonos hidratados ou hidratos de carbono são composto que apresentam carbono, hidrogênio e oxigênio. A fórmula empírica desses compostos é (CH2O)n [razão molar de 1:2:1 entre C, H e O] Molécula de glicose (CH2O)6 ↓ C6H12O6 FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS Por serem primordialmente substratos para o metabolismo energético, podem afetar a saciedade, a glicemia, a insulinemia e o metabolismo lipídico; Exercem influência sobre o funcionamento intestinal, melhorando o trânsito intestinal e a frequência de evacuações (fermentação das fibras); Têm ação imunorregulatória; Podem influenciar a absorção de cálcio. Todas essas propriedades têm implicações sobre a saúde em geral. Contribuem para: controle do peso corporal, do envelhecimento, das DCNT, da densidade mineral óssea, da constipação, do câncer intestinal e da resistência à infecções intestinais. FUNÇÕES DOS CARBOIDRATOS São a melhor fonte de energia para o organismo, sendo a fonte preferencial em virtude de sua rápida metabolização. Têm ação economizadora de proteínas, pois o aporte adequado de carboidratos evita o desvio dos aminoácidos para a via gliconeogênica, permitindo maior proporção de proteínas sendo usadas para cumprimento de sua função básica, que é a “construção” de tecidos. Permitem a manutenção normal do metabolismo lipídico. Por isso o organismo prefere glicose como fonte de energia! AÇÕES ESPECÍFICAS DOS CARBOIDRATOS Efeitos benéficos em prebióticos e probióticos pelas fibras (FOS, inulina, etc). Constituição do DNA (desoxirribose) e RNA (ribose), apresentando função estrutural e atuando indiretamente na síntese protéica. Detoxificação realizada pelo ácido glicurônico (carboidrato de fórmula química semelhante à fórmula da glicose): converte substâncias tóxicas em substâncias facilmente excretadas. Por isso o organismo prefere glicose como fonte de energia! 8/16/2017 2 CLASSIFICAÇÃO Classes Subgrupos Principais componentes Açúcares (GP: 1 a 2) Monossacarídeos Dissacarídeos Polióis (açúcares de alcoóis) Glicose, frutose, galactose Sacarose, lactose, maltose, trealose Sorbitol, manitol, lactitol, xilitol, eritriol Oligossacarídeos - Carboidratos de cadeia curta (GP: 3 a 9) Malto-oligossacarídeos (-glucanos) Oligossacarídeos (não -glucanos) Maltodextrinas Rafinose, estaquiose, fruto e galacto- oligossacarídeos, polidextrose, inulina Polissacarídeos (GP ≥ 10) Amidos (-glucanos) Polissacarídeos não amido (PNA) Amilose, amilopectina, amidos modificados Celulose, hemicelulose, pectina, arabinoxilanas, -glucanas, glucomanas, gomas de plantas, mucilagens, hidrocoloides Classificação pelo tamanho da molécula, pelo grau de polimerização (GP), pelo tipo de ligação ( ou não ) e pelas características dos monômeros individuais. Classificação antiga: –SIMPLES: mono e dissacarídeos –COMPLEXOS: polissacarídeos (oligo, amido, glicogênio e fibras) MONOSSACARÍDEOS São os carboidratos mais simples: aldeídos ou cetonas com dois ou mais grupos hidroxilas; Contém de 3 a 7 carbonos – o monossacarídeo mais abundante da natureza tem 6 carbonos (ex. glicose); São sólidos cristalinos, incolores, solúveis em água; A maioria tem sabor ‘doce’. Glicose AldeídoCetona FrutoseGalactose DISSACARÍDEOS Possuem 2 (duas) unidade de monossacarídeos; Monossacarídeos unidos por ligação glicosídica: H+ de um reage com a hidroxila (OH-) do outro, pela exclusão de uma molécula de água. OLIGOSSACARÍDEOS Cadeias curtas de monossacarídeos ou resíduos unidos por ligações glicosídicas; 3 ou mais unidades de monossacarídeos; Divididos em: malto-oligossacarídeos e oligossacarídeos não -glucanos. POLISSACARÍDEOS (OU GLUCANOS) Polímeros de mais de 20 unidades (centenas ou milhares de unidades); Diferem em relação às unidades de monossacarídeos que os formam, ao comprimento da cadeia, aos tipos de ligação entre as unidade e ao grau de ramificação das cadeias. HOMOPOLISSACARÍDEOS Contém apenas um tipo de monossacarídeo; O amido é o mais importante homopolissacarídeo para estocagem de energia nas células das plantas; O glicogênio é o mais importante nas células animais (reserva de glicose) Celulose e quitina: homopolissacarídeos de função estrutural e de sustentação das paredes das células e nos exoesqueletos dos animais Nos animais, a glicose é armazenada no fígado e nos músculos sob a forma de glicogênio 8/16/2017 3 HOMOPOLISSACARÍDEOS - AMIDO AMIDO: é insolúvel em água fria, mas pode sofrer mudanças significativas e reversíveis sob aquecimento, em um processo conhecido como gelatinização. AMILOSE: AMILOPECTINA: Formada por ligações lineares (α- 1,4) e ligações ramificadas (α- 1,6) Formada somente por ligações lineares (α- 1,4) Composto por dois polímeros de glicose: AMILOSE Ligações retilíneas Alfa 1,4 AMILOPECTINA Ligações retilíneas(alfa 1,4) e ramificadas (alfa 1,6) Predominante (3/4) HOMOPOLISSACARÍDEOS - AMIDO Amilose Amilopectina Quanto mais ramificada for a cadeia, mais sítios (locais de ação) estarão disponíveis para ação das enzimas. As enzimas digestivas agem sobre o final das cadeias de amido, chamadas de extremidades redutoras. As moléculas de amilopectina são mais rapidamente digeridas do que as de amilose Aspecto tecnológico: as ramificações da amilopectina permitem que seja formado um gel mais estável, com capacidade maior de reter água e menor retrogradação HOMOPOLISSACARÍDEOS - AMIDO Planta Amilopectina (%) Amilose (%) Milho 76 24 Batata 80 20 Arroz 81,5 18,5 Trigo 75 25 Mandioca 83,3 16,7 Conteúdo de amilose e amilopectina de diversos amidos de plantas. HETEROPOLISSACARÍDEOS Contém dois ou mais tipos de monossacarídeos; Componente rígido da parede celular de bactérias: confere proteção às células; Ágar: algas marinhas vermelhas [mistura complexa de polissacarídeos] 8/16/2017 4 CLASSIFICAÇÃO FISIOLÓGICA DOS CARBOIDRATOS Propriedades fisiológicas Açúcares Oligossacarídeos disponíveis Amidos disponíveis Oligossacarídeos não glucanos Amido resistente Polissacarídeos não amido (PNA) Fornece energia x x x x* x* x* Aumenta saciedade x Fonte de AGCC x x x Aumenta volume fecal x x Altera o balanço da microflora (pré-biótico) x Abaixa o colesterol x Aumenta a absorção de Ca x *O fator de energia para fibra alimentar fermentável é de 2 cal/g FONTES DE CARBOIDRATOS O principal tipo encontrado nos alimentos é o AMIDO (60% CHO totais) 2º lugar: dissacarídeos [sacarose – 30%; lactose – 10%] Principais fontes de amido: • Inhame • Mandioca • Milho • Trigo • Batata • Feijão Principais fontes de sacarose: • Cana-de-açúcar • Beterraba • Abacaxi Principais fontes de lactose: • Leite FONTES DE CARBOIDRATOS Farináceos, cereais, tubérculos, raízes FIBRA ALIMENTAR A fibra da dieta é a parte comestível das plantas ou carboidratos análogos que são resistentes à digestão e à absorção no intestino delgado de humanos, com fermentação completa ou parcial no intestino grosso. A fibra da dieta inclui polissacarídeos, oligossacarídeos, lignina e substâncias associadas às plantas. A fibra da dieta promove efeitos fisiológicos benéficos, incluindo laxação e/ou atenuação do colesterol e/ou atenuação da glicemia. (AACC, 2001) No Brasil, segundo a ANVISA (2003), a FA é definida como: “... qualquer material comestível que não seja hidrolisado pelas enzimas endógenas do trato gastrintestinal humano.” FIBRA ALIMENTAR Classificação Classificaçãodas fibras quanto à solubilidade: Para alguns autores, a classificação das fibras em solúveis e insolúveis não é adequada! Solúvel Insolúvel FIBRA ALIMENTAR Classificação CLASSIFICAÇÃO TIPO DE FIBRAS ALIMENTOS AÇÃO FISIOLÓGICA Solúveis em água - Pectina - Algumas hemiceluloses - Polifenóis solúveis - Gomas - Mucilagens Frutas cítricas, maçã, abacate, legumes, cevada, aveia e centeio. Retardam o esvaziamento, trânsito intestinal, absorção de glicose e lipídeos; reduzem colesterol. Insolúveis em água - Celulose - Hemiceluloses - Ligninas - Cutinas - Cera - Produto de Maillard - Amido resistente 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. 8/16/2017 5 FIBRA ALIMENTAR Propriedades das Fibras Solúveis As chamadas fibras “solúveis” têm maior capacidade de formar géis, o que está relacionado com a sua capacidade de captarem água, o que por sua vez está relacionado com a sua estrutura tridimensional, com o pH e com o os eletrólitos presentes no meio. FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal A FA atua ao longo de todo o TGI, desde a sua ingestão até a sua excreção FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal Aumento do tempo de mastigação, provocado pela presença da FA, induz um aumento do fluxo do suco gástrico Acelera e mantém por mais tempo a sensação de saciedade do organismo. SACIEDADE: Resulta em aumento do volume do conteúdo estomacal. Fibra hidratada pela saliva FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal Polissacarídeos que produzem géis (ex.: pectinas, β-glicanos, goma- guar), além de aumentarem a viscosidade do conteúdo estomacal, provocam retardo no processo de esvaziamento gástrico; A presença de fibra alimentar na alimentação provoca mudanças nas respostas dos diferentes hormônios presentes no lúmen intestinal, resultando em diminuição da velocidade de esvaziamento gástrico. RETARDO NO ESVAZIAMENTO GÁSTRICO FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal A fibra alimentar estimula o trânsito do quimo ao longo do intestino delgado. TRÂNSITO INTESTINAL Conteúdo de fibra alimentar na dieta Velocidade do deslocamento dos nutrientes ao longo do TGI CELULOSE CELULOSE Quimo formado desloca-se pelo tubo digestivo com maior rapidez Quimo formado desloca-se pelo tubo digestivo com menor rapidez FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal TRÂNSITO INTESTINAL Fibra no JEJUNO: dilui o conteúdo intestinal e retarda a absorção de nutrientes. Fibra no CÓLON: capta água, fixa cátions, dilui o conteúdo intestinal e é substrato para a microbiota presente no intestino. 8/16/2017 6 FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal TRÂNSITO INTESTINAL Velocidade do trânsito intestinal da massa fecal no cólon Relação inversamente proporcional entre o volume da massa fecal e o tempo de retenção no intestino grosso O volume da massa fecal estimula a motilidade da parede do cólon. FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar no trato gastrintestinal TRÂNSITO INTESTINAL As fibras alimentares não apresentam o mesmo efeito sobre o hábito intestinal O tamanho das partículas das fibras alimentares, de acordo com sua classificação, irá influenciar no tempo de trânsito intestinal e no peso das fezes. FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar na biodisponibilidade de minerais O teor de fitatos nas fibras alimentares pode prejudicar a biodisponibilidade de alguns minerais: Cálcio Ferro Magnésio FIBRA ALIMENTAR Efeito da fibra alimentar nas DCNT A ingestão de Fibra Alimentar está relacionada com a redução do risco de desenvolvimento das seguintes doenças: Diabetes Doenças Cardiovasculares Obesidade Câncer Colorretal Síndr. Do Cólon Irritável Constipação e Diverticulose FIBRA ALIMENTAR Prebióticos Quando determinados componentes das fibras alimentares estimulam o crescimento de bactérias benéficas, em especial as bifidobactérias e os lactobacilos. Nem todos os carboidratos que fermentam, ou seja, nem todas as fibras alimentares podem ser classificadas como prebióticos. Critérios para classificação como prebióticos: Ser resistente à acidez gástrica, à hidrólise por enzimas de mamíferos e à absorção gastrintestinal; Ser fermentado pela microbiota colônica; Estimular seletivamente o crescimento e/ou atividade de bactérias benéficas. DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Ao falar em digestão de carboidratos, no geral explica-se a digestão do amido Amido é o tipo de CHO mais abundante nos alimentos BOCA ESTÔMAGO INTESTINO DELGADO INTESTINO GROSSO 8/16/2017 7 -amilase salivar (ptialina): Início da digestão do amido Fase da digestão de pouca importância Quebra mecânica do alimento e hidratação com saliva: + importante! Inativação da amilase salivar pelo pH do estômago -amilase pancreática: No duodeno, digere amido e outros polissacarídeos em oligossacarídeos e dissacarídeos No intestino delgado: MALTASE : Maltose → Glicose + Glicose SACARASE : Sacarose → Glicose + Frutose LACTASE: Lactose → Glicose + Galactose DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Importância da mastigação Exposição dos nutrientes Aumento da salivação Preparação para o início da digestão 1. CAVIDADE ORAL MASTIGAÇÃO DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Enzima α amilase salivar Presente na secreção salivar; Age nas ligações α-1,4 do amido de forma aleatória; Sua ação depende do tempo de permanência do alimento na boca, pois após cerca de 30 min é inativada pela acidez estomacal. DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS PTIALINA PTIALINA A ptialina age nas ligações alfa-1,4 de forma aleatória, resultando em : amilose (linear), dextrina (ramificada); poucas maltoses. SALIVA: Primeiro fluído que entra em contato com o alimento. Quimicamente é composta por 99,5% água e 0,5% de soluto (enzimas e íons: Na, K, Cl, HCO3). Secreção salivar: 800 a 1500 ml/dia Secreção é feita a partir de glândulas na cavidade oral pH varia entre 6,0 a 7,4 Enzima Ptialina -amilase GLÂNDULAS SALIVARES Estrutura acessória Situada fora da boca Despejam produtos por ductos A função do estômago é: Ação bactericida; Armazenamento; Ação hormonal (abertura do esfíncter): liberação lenta e gradual do quimo ácido, de forma a dar tempo para haver a neutralização do mesmo no duodeno (bicarbonato proveniente das vesículas biliares). 2. ESTÔMAGO DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Poucas enzimas que digiram carboidratos conseguem atuar em pH ácido Alguns autores afirmam que não existem! Digestão no estômago: A ação da ptialina persiste por volta 30-50 minutos até ser bloqueada pelo pH ácido do estômago. Amilase salivar é inativa como enzima quando o pH cai a 4,0. 30 a 40% dos CHO se transformam em maltose. Hidrólise de amido e dissacarídeos pelo suco gástrico. DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 8/16/2017 8 DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 3. INTESTINO DELGADO AÇÃO HORMONAL GLP1 e GIP: hormônios intestinais que aprimoram o metabolismo glicídico, pois aumentam a velocidade da ação insulínica de duas formas: estimulam a secreção de insulina; aumentam a sensibilidade das células à insulina. Outras ações: GLP1 inibe o glucagon GIP inibe a secreção gástrica (antagônico da gastrina). A secretina é estimulada pela presença de HCl no intestino, sendo responsável pela secreção de fluidos e HCO3 -.Isto irá gerar um meio ideal para ação das enzimas. A CCK é estimulada pela presença de alimento secreção dos sucos entérico, pancreático e biliar. INTESTINO A digestão do intestino é regulada por dois hormônios: Secretina e Colecistocinina (CCK) DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 3. INTESTINO DELGADO AÇÃO HORMONAL Motilina: produzida no intestino, aumenta a motilidade gástrica; age quando o pH intestinal já se neutralizou, permitindo a saída do bolo alimentar. DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 3. INTESTINO DELGADO Quando o amido atinge o duodeno ENZIMA α-AMILASE PANCREÁTICA Enzima liberada pelo pâncreas (secreção pancreática); Tem atuação em pH ótimo de 7,0; Hidrolisa as ligações α-1,4 do amido, porém tem baixa afinidade com essas ligações quando estão localizadas próximas às ramificações; Não é capaz de atacar ligações do tipo α-1,6 . DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 3. INTESTINO DELGADO ENZIMA α-AMILASE PANCREÁTICA DEXTRINA LIMITEProduto da digestão: Sofre clivagem pela ação da enzima GLICOAMILASE DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS 3. INTESTINO DELGADO OUTRAS ENZIMAS: ENZIMAS DESRRAMIFICADORAS Agem nas ligações α-1,6 gerando amilose. Produzidas pelo suco entérico. Quebram as ligações glicosídicas; São divididas em exo (agem na porção terminal) e endoglicosidases (agem ao longo da cadeia). Produzidas pelo suco entérico. ALFA GLICOSIDASES 8/16/2017 9 DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Principais dissacaridases da borda em escova do intestino delgado MALTASE SACARASE LACTASE Quebra a MALTOSE Quebra a SACAROSE Quebra a LACTOSE GLICOSE + GLICOSE FRUTOSE + GLICOSE GALACTOSE + GLICOSE DIGESTÃO DE CARBOIDRATOS Principais dissacaridases da borda em escova do intestino delgado ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS A forma absorvível dos carboidratos são os monossacarídeos. A glicose e a galactose são absorvidas da mesma maneira, diferindo da absorção da frutose. GLICOSE GALACTOSE FRUTOSE TRANPORTE POR DIFUSÃO FACILITADA -Transporte passivo (não requer energia e mais lento) Proteína transportadora: GLUT TRANSPORTE ATIVO (necessita de energia) Transporte simultâneo sódio-glicose (Na dependente) Proteína transportadora: SGLT ABSORÇÃO DE GLICOSE/GALACTOSE: ABSORÇÃO DE FRUTOSE: ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS ABSORÇÃO DE GLICOSE E GALACTOSE Para a glicose e a galactose serem absorvidas, elas precisam que ocorra um aumento da permeabilidade da membranaao sódio. Ocorre por transporte ativo, ou seja, com gasto de energia pela bomba de Na/K+. Para isso, o enterócito bombeia sódio para o interstício contra o gradiente de concentração. ABSORÇÃO DE GLICOSE E GALACTOSE O sódio deve se ligar à uma proteína transportadora na membrana (SGLT1) SGLT = Sodium GlucoseTransporter Este transportador, classificado como transportador ativo de glicose, permite a passagem da glicose + galactose. 8/16/2017 10 ABSORÇÃO DE FRUTOSE Para a absorção de frutose, que ocorre pelo processo de DIFUSÃO FACILITADA, também são necessárias proteínas transportadorasde membranas. Ocorre por transporte passivo, ou seja, sem gasto de energia. GLUT = Glucose Transporter GLUT 5 Exclusiva da Frutose C ir cu la çã o S an gu ín ea ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS Tipo Quem é? Ação Principais locais de expressão GLUT 1 (hemácias) Carreador eritroide-cerebral Apresenta alta eficiência de transporte quando a glicose extracelular se encontra baixa e a demanda intracelular é alta Placenta, cérebro, rins e cólon GLUT 2 (fígado) Transportador hepático de glicose Tem baixa afinidade pela glicose extracelular Muito eficiente para transporte da glicose proveniente da gliconeogênese para o sangue Fígado, células beta, rins, intestino grosso GLUT 3 (cérebro) Transportador cerebral de glicose Presente nos neurônios Afinidade baixa pela glicose, mas bem mais alta que a do GLUT 1 Cérebro, testículos GLUT 4 (músculo- gordura) Transportador de glicose sensível à insulina Principal transportador de glicose dos tecidos sensíveis à insulina Responsáveis pelo transporte da glicose para dentro das células Músculos esquelético e cardíaco, tecido adiposo GLUT 5 (intestino delgado) Transportador de frutose Tem baixa afinidade pela glicose e alta afinidade pela frutose A frutose tem pouco ou nenhum efeito sobre a estimulação da secreção de insulina Intestino delgado e esperma ABSORÇÃO DE CARBOIDRATOS – PAINEL DAS GLUTS RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS Cada CHO tem seu perfil de digestão ↓ Resposta glicêmica diferente (grau de utilização nos intestinos delgado e grosso) ÍNDICE GLICÊMICO: capacidade de chegar à circulação sanguínea, O IG da frutose é menor que o da glicose (demora mais para chegar ao sangue: absorção, metabolização no enterócito e no fígado); O IG do amido é maior que o da sacarose, pois o amido é composto por glicose apenas, enquanto a sacarose contém, além de glicose, frutose; Carboidrato com fibras x sem fibras as fibras lentificam a digestão; dieta mista < dieta rica em carboidratos esvaziamento gástrico demorado. 2 tipos CHO disponível, de rápida digestão (fração que é hidrolisada pelas enzimas digestivas e participa do metabolismo) - Aumento importante da glicemia após ingestão CHO não disponível (fração que não é hidrolisada pelas enzimas digestivas humanas e que pode ser fermentada) - Moderada liberação de glicose e insulina no plasma IG (índice glicêmico) ↓ Classifica os CHO em relação ao aumento da curva glicêmica pós- ingestão É calculado pelo aumento da área abaixo da curva glicêmica (2h) produzida por um alimento teste em relação ao aumento produzido pelo alimento padrão (pão branco ou glicose) com a mesma quantidade de CHO ÍNDICE GLICÊMICO Classificação Valores Baixo IG ≤ 75% Médio IG 76 – 94% Alto IG ≥ 95% OBS: classificação dos alimentos CARGA GLICÊMICA CG (carga glicêmica) ↓ Relaciona a resposta glicêmica como um todo, em uma refeição É definida como o produto do IG do alimento pela quantidade de CHO disponível presente na porção consumida, dividido por 100 CG = IG x [CHO disponível] 100 Classificação Valores Baixa CG ≤ 10 Média CG 11 a 19 Alta CG ≥ 20 CG considera tanto a quantidade quanto a qualidade do CHO em uma refeição ≠ IG considera apenas a qualidade em uma quantidade fixa de alimento 8/16/2017 11 APÓS A ABSORÇÃO... No enterócito: Após serem absorvidos, os monossacarídeos precisam ser fosfatados para não retornarem à luz intestinal. A adição de fosfato retém os monossacarídeos nas células porque os transportadores de membrana só reconhecem estes em sua forma livre. Monossacarídeos livres no enterócito Parte dos monossacarídeos fica no enterócito para renovação celular. A maior parte dos monossacarídeos perde seu grupo fosfato e entra na veia porta em direção ao fígado. DESTINO DOS MONOSSACARÍDEOS DESTINO DOS MONOSSACARÍDEOS No fígado... Os monossacarídeos entram no fígado pela GLUT2 . GALACTOSE FRUTOSE São rapidamente convertidas em GLICOSE Nas células hepáticas, há enzimas disponíveis para promover a interconversão entre os monossacarídeos. DESTINO DOS MONOSSACARÍDEOS No fígado... GALACTOSEFRUTOSE GLICOSE ATP ATP ATP Frutose-6-fosfato Glicose-6-fosfato Galactose-6-fosfato Glicólise Glicose-1-fosfato Uridinadifosfatogalactose Uridinadifosfatoglicose Glicogênio DESTINO DOS MONOSSACARÍDEOS Os monossacarídeos saem do fígado com destino aos tecidos através da circulação sistêmica. Na circulação sistêmica... Na circulação sistêmica, as concentrações de galactose e frutose são insignificantes. A maior quantidade de monossacarídeosliberados para a circulação de é de glicose (95%), por isso se diz, glicemia. Glicemia Concentração de glicose no sangue EFEITO DA INSULINA NO METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS A hiperglicemia, juntamente com os hormônios intestinais (GLP/GLP1), estimulam a secreção de insulina, que busca normalizar a glicemia. INSULINA: produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans. GLUCAGON: produzida pelas células beta das ilhotas de Langerhans. PÓS PRANDIAL: JEJUM: Hiperglicemia Hipoglicemia Hormônios GIP/GLP1 Hormônio Epinefrina Estimula INSULINA Estimula GLUCAGON Ao contrário, a hipoglicemia, juntamente com níveis elevados de epinefrina, estimulam a secreção de glucagon. 8/16/2017 12 METABOLISMO DE CARBOIDRATOS GLICOGÊNESE Utilizada imediatamente pela célula para produção de energia A glicose presente na circulação sistêmica, após ser captada para o interior das células dos diversos tecidos do organismo, pode ser: Ser armazenada sob a forma de glicogênio Todas as células do organismo podem armazenar glicogênio, mas os tecidos que têm maior capacidade são Tecido Muscular Tecido Hepático O processo de glicogênese é estimulado pelo hormônio insulina. GLICOGÊNESE HEPÁTICA A glicogênese é estimulada pela insulina ao ligar-se ao seu receptor no fígado. Quando a concentração de glicose no sangue está elevada, o organismo opta por armazená-la. Então, a insulina estimula a enzima glicoquinase para fosforilação da glicose. Isto permite que a glicose fique retida nas células hepáticas, contribuindo para não elevar a glicemia (para a glicose ser armazenada deve ser fosforilada). Para que essa situação de armazenamento ocorra, as células do organismo já devem estar supridas de energia. O glicogênio é uma reserva limitada (aproximadamente 500 g de glicose), pois este é uma molécula hidrofílica, que carrea água junto consigo, ocupando muito espaço (1 g de glicose carrea aprox. 3 mL de água). O glicogênio hepático é direcionado para manutenção da glicemia, nos processos de armazenamento, hidrólise e exportação de glicose no jejum. GLICOGÊNESE MUSCULAR A glicogênese muscular ocorre da mesma forma da glicogênese hepática, porém com finalidade diferente. O glicogênio muscular é utilizado principalmente pelos próprios músculos, para formação de energia durante a contração muscular em exercícios intensos, principalmente anaeróbios. Outra diferença é que a glicose precisa de insulina para entrar no músculo (GLUT4) e no fígado não (GLUT2). Além disso, a enzima que fosforila a glicose para glicose-6-fosfato é chamada de hexoquinase (glicoquinase é a denominação da enzima no tecido hepático). DIFERENÇAS GLICOGÊNIO HEPÁTICO GLICOGÊNIO MUSCULAR Manutenção de glicemia Produção de energia para contração muscular Glicoquinase Hexoquinase Glut 2 Glut 4 8/16/2017 13 GLICOGENÓLISE Processo de mobilização do glicogênio (reserva) para fornecimento de glicose, em situações específicas. GLICOGÊNIO GLICOSE Processo estimulado pelo hormônio glucagon. GLICOGENÓLISE HEPÁTICA Ativada durante uma hipoglicemia (sob comando dos hormônios glugagon e epinefrina) com intuito de normalizar os índices glicêmicos. Glicogênio armazenado no fígado Glicose Glicogenólise Glicose enviada para a circulação sanguínea Correção da glicemia GLICOGENÓLISE MUSCULAR Ativada em exercício intenso pela elevação dos níveis de epinefrina, com o intuito de produzir energia local para contração muscular. Glicogênio armazenado no músculo Glicose-6-Fosfato Glicólise O músculo não possui a enzima fosfatase, não formando, portanto, glicose livre. Esta glicose-6-fosfato se direciona direto para via metabólica (glicólise) para produção de energia. FOSFATASE GLICÓLISE GLICÓLISE LIPOGÊNESE PARA O EXCESSO DE CARBOIDRATOS A glicose da dieta é direcionada à circulação sistêmica, provocando hiperglicemia, que irá liberar insulina para normalizar os índices glicêmicos. Se houver fornecimento de mais carboidrato na dieta, após todas as células terem suprido suas necessidades energéticas, o fígado não necessita mais encaminhar glicose ao sangue e irá armazená-la como glicogênio (capacidade de armazenamento limitada = 500 g ou 2000 kcal) para manter os níveis glicêmicos do jejum durante o sono. Se forem fornecidos ainda mais carboidratos, ou seja, no caso de excesso de carboidratos na dieta, eles serão armazenados de forma ilimitada no tecido adiposo. LIPOGÊNESE 8/16/2017 14 LIPOGÊNESE GLICONEOGÊNESE Formação de glicose a partir de outros substratos que não sejam os carboidratos. É estimulada pelo glucagon, ocorrendo 90% no fígado e os 10% restantes nos rins e no intestino delgado. Este processo ganha importância no jejum prolongado, pois após 10 horas de jejum, o glicogênio armazenado está bastante diminuído. Tem como finalidade melhorar os índices glicêmicos e fornecer glicose principalmente ao cérebro (uso exclusivo de glicose como fonte de energia); os demais tecidos usam os corpos cetônicos para a produção de energia. GLICONEOGÊNESE Substratos utilizados para o processo de gliconeogênese: Aminoácidos glicogênicos provenientes da proteólise muscular, sendo representados pela alanina (ciclo da alanina). Lactato: produzido no exercício físico intenso (ciclo de cori) Glicerol: o glicerol (resultante da degradação do triacilglicerol) forma a glicose, os ácidos graxos encontram na rota com o acetil- coA, não podendo formar glicose, pois a reação de retorno ao piruvato é irreversível. Formam, então, os corpos cetônicos. METABOLISMO Ação da Insulina Ação do Glucagon HOMEOSTASE DA GLICOSE Fígado: principal órgão regulador da glicemia ↓ Primeiro a receber a glicose absorvida Hormônio Origem Efeito sobre a glicose sanguínea Órgão de ação Efeito geral sobre o órgão ou o tecido Insulina Pâncreas ↓ Fígado, músculos e tecido adiposo ↑ síntese de glicogênio Suprime a gliconeogênese ↑ captação de glicose pelos músculos e tecido adiposo Glucagon Pâncreas ↑ Fígado ↑ quebra de glicogênio, com liberação de glicose pelo fígado ↑ gliconeogênese Cortisol Glândula adrenal ↑ Fígado e músculos ↑ gliconeogênese pelo fígado ↓ a utilização de glicose pelos músculos e outros tecidos Epinefrina e norepinefrina Glândula adrenal e terminações nervosas ↑ Fígado e músculos ↑ quebra de glicogênio, com liberação de glicose pelo fígado ↑ gliconeogênese Hormônio do crescimento (GH) Glândula adrenal ↑ Fígado, músculos e tecido adiposo ↓ captação de glicose pelos músculos ↑ mobilização e a utilização de lipídios ↑ liberação de glicose pelo fígado Principal hormônio responsável pelo controle da glicemia 8/16/2017 15 CHO 45 a 65% do valor calórico total da dieta RECOMENDAÇÃO DE CARBOIDRATOS
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