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SDE0367 NUTRIÇÃO APLICADA À ATIVIDADE FÍSICA E AO ESPORTE Prof. Nuno Frade de Sousa UNIDADE III PROTEÍNAS E EXERCÍCIO FÍSICO Aminoácidos; Proteínas; Metabolismo de proteínas e aminoácidos no exercício; Fatores que afetam a necessidade proteica; Exercício de força e metabolismo. CONTEÚDO IMPORTANTE Não há reserva de proteína ou de aminoácidos livres no organismo. Qualquer quantidade acima das necessidades para a síntese proteica celular e para os compostos não proteicos que contêm nitrogênio será metabolizada. PROTEÍNAS É um nutriente vital para os seres vivos, pois consiste em uma macromolécula presente em todas as células de organismos vivos; São formadas por combinações dos 20 aminoácidos em diversas proporções; Os Aas livres estão em equilíbrio dinâmico na célula e nos fluidos biológicos, o qual é dependente do anabolismo e do catabolismo orgânico; Cumprem funções estruturais, reguladoras, de defesa e de transporte nos fluidos biológicos. AMINOÁCIDOS (Aas) Grupo amino Grupo carboxílico Cadeia orgânica lateral CLASSIFICAÇÃO DE AMINOÁCIDOS A qualidade nutricional das proteínas pode ser determinada pelo tipo e pela quantidade de seus aminoácidos constituintes; ESSENCIAIS Precisam ser consumidos obrigatoriamente na alimentação NÃO ESSENCIAIS São aqueles que o próprio organismo produz em quantidades suficientes CONDICIO- NALMENTE ESSENCIAIS São aqueles que o organismo consegue sintetizar na quantidade ideal em condições normais ESSENCIAIS Isoleucina Leucina Lisina Metionina Fenilalanina Treonina Triptofano Valina NÃO ESSENCIAIS Alanina Ácido aspártico Ácido glutâmico Asparagina CONDICIONAL- MENTE ESSENCIAIS Glicina Prolina Tirosina Serina Cisteína Taurina *Arginina *Histidina Glutamina Além de participarem da síntese proteica, quase todos os Aas exercem determinadas funções específicas no organismo. FORMAÇÃO DE COMPOSTOS FISIOLOGICAMENTE RELEVANTES DERIVADOS DE Aas PROTEÍNAS – LIGAÇÕES PEPTÍDICAS É uma ligação química que ocorre entre duas moléculas quando o grupo carboxílico de uma molécula reage com o grupo amina de outra molécula, liberando uma molécula de água. CLASSIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS SIMPLES Quando por hidrólise fornecem apenas aminoácidos CONJUGADAS Quando dão origem a outros compostos além dos aminoácidos RECOMENDAÇÃO DIÁRIA DE PROTEÍNA METABOLISMO DAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS 20% circulação sistêmica 50% transformados em ureia 6% proteínas plasmáticas TURNOVER PROTEÍCO Quantidade de Aas da dieta e do catabolismo de proteína que entra e sai do “pool” metabólico para síntese proteica ou excreção na urina. Em adultos normais, cerca de 300 g de proteínas teciduais são hidrolisadas diariamente (cerca de 5g/kg MC) e renovadas para síntese de novas proteínas. BALANÇO PROTEÍCO Tempo (h) B al an ço p ro te ic o m u sc u la r Refeição Refeição Perdas jejum Ganhos alimentação SP DP É composto por períodos de síntese (SP) e degradação proteica (DP) de forma cíclica ao longo do dia. Em condições normais, o balanço proteico no final do dia é neutro. BALANÇO PROTEÍCO POSITIVO HIPERTROFIA MUSCULAR Tempo (h) B al an ço p ro te ic o m u sc u la r Refeição Refeição Perdas jejum Ganhos alimentação TF TF provoca um SP e DP – balanço proteico positivo; A hipertrofia muscular é a positivação do balanço proteico ao longo do tempo (8 – 12 sem). NECESSIDADES PROTEICAS DE UM ATLETA Lemon, 2000 O aumento do consumo de proteína de 1,2 a 1,4 g/kg/d é o recomendado para atletas engajados em treinamento de força; O consumo aumentado para valores superiores não promove maiores ganhos de síntese proteica. Os praticantes de musculação já fazem uso habitualmente desse valor de proteína ou necessitam de aumentar o seu consumo? Necessidades de proteína e suplementação em TF Estudos C o n su m o p ro te ín a Valor referência sed Valor recomendado tre Relato ingestão Normalmente, a necessidade de ingestão proteica é menor em relação ao que os atletas consomem: Necessidade: ± 1,2 g/kg/d Ingestão habitual: ± 2,1 g/kg/d Será que essa necessidade não terá de ser maior para aqueles atletas de grande massa muscular e com treinos muito intensos de musculação? Dias B al an ço n it ro ge n ad o Consumo de 1g/kg/d de proteína O balanço nitrogenado tende a cair nas primeiras sessões do TF – possível ingestão insuficiente de ptn; Ao longo do tempo o balanço nitrogenado se ajusta, mesmo sem adicionar proteína. Indivíduos com grande massa muscular e treinados em musculação não precisam de aumentar a ingestão de proteínas; Quanto mais treinado menor a necessidade, porque existe a adaptação do organismo de utilizar o Aas circulantes – maior facilidade de balanço proteico positivo. QUANTIDADE IDEAL DE PROTEÍNA POR REFEIÇÃO Qual a quantidade ideal de ingestão de proteína por refeição para adequada síntese proteíca? ex: 5g, 10g, 20g, 40g Idosos apresentam uma resistência anabólica (dificuldade de ganhar massa muscular). Será que a quantidade para idoso é semelhante ao jovem? Dose resposta de ingestão de ptn na síntese proteica muscular após TF em homens jovens 20 g ptn por refeição parece ser a dose ideal após o exercício para potencializar a SP; Mais que 20 g ptn não apresenta aumento na SP. TF aumenta a síntese proteica miofribilhar com doses gradativas de whey protein em homens idosos 10 g ptn por refeição não é eficiente para aumentar síntese proteica em idosos; 20 g é suficiente mas 40 g é melhor ainda. A dose de ptn por refeição parece ser diferente entre jovens e idosos: Jovens: ± 20 g por refeição Idosos: ± 40 g por refeição Isso se deve, principalmente, à resistência anabólica do idoso. ESTRATÉGIAS DE MAXIMIZAÇÃO DO PODER HIPERTRÓFICO Umas das estratégias que contribuem para maximizar a resposta anabólica é a fonte de proteínas: A ptn de alto valor biológico (com muitos Aas essenciais) é mais anabólica à ptn com baixo valor biológico. Entre as ptn de alto valor biológico, também parece haver uma resposta diferenciada. Consumo de leite desnatado promove maior síntese proteica após TF do que o consumo de uma bebida de soja Sessão aguda de TF para mmii em jovens: 500 mL de leite desnatado (18 g ptn) 500 mL de soja (18 g ptn) (Consumo imediatamente após o TF) A resposta de SP é maior com a ingestão de leite do que com a ingestão de soja; Exercício Sí n te se p ro te ic a 3 h recuperação Leite Soja Qual a razão da proteína do leite ser mais interessante do que a ingestão de proteína de soja para síntese proteica? Hipótese 1 O leite oferece mais leucina do que a soja (mais interessante para a síntese proteica). Hipótese 2 O leite apresenta whey (taxa absorção rápida, maior SP) e caseína (efeito menor de SP mas é sustentado ao longo do tempo o aumento de Aas no sangue). IMPORTANTE: a caseína isolada não é interessante para a SP. Existe diferença entre a proteína da carne e a proteína de soja? Se sim, qual a mais eficiente para síntese proteica? Qual proteína ingerir para obter a maximização de síntese proteica muscular? TIPO DE PROTEÍNA Valor nutricional de proteínas da carne na compensação da perda de massa muscular relacionadas à idade 113 g soja 113 g carne vermelha Alimento Alimento + TF SP A ingestão de carne vermelha apresentavantagem na SP em relação à soja. Maximizando o anabolismo proteico muscular: o papel da qualidade das proteínas A u m en to m as sa m u sc u la r (k g) Le it e Le it e C H O C H O C H O C H O So ja So ja W h ey W h ey W h ey C as e ín a Vários estudos demonstram que, para ganho de massa muscular, o uso de: Leite é superior ao CHO e à soja; Whey é superior à caseína, soja e CHO. É consistente que, tanto o leite como o whey, são as fontes proteicas que produzem maiores vantagens para SP. USO DE PROTEÍNA + CHO PARA AUMENTO SP É uma ideia comumente difundida que o uso de CHO em conjunto com proteína aumenta a síntese proteica. A ingestão de CHO estimula a liberação de insulina, que por sua vez, esta é um hormônio anabólico que promove aumento de síntese proteica e, por consequência, hipertrofia muscular. A depleção de glicogênio durante o treino pode ser um problema para a síntese proteica. O que os estudos mais recentes demonstram? Baixa concentração de glicogênio muscular não suprime a resposta anabólica ao TF Sessão de depleção glicogênio Refeição Low CHO + Noite jejum Placebo ou CHO + ptn Biopsia muscular Coleta sangue Aumento da concentração de insulina imediatamente após a ingestão de CHO + ptn. Aumento da concentração de glicose imediatamente após a ingestão de CHO + ptn. Aumento da concentração de Aas essenciais imediatamente após a ingestão de CHO + ptn. O processo de SP não está prejudicado na perna em que a concentração de glicogênio está reduzida (Low). O glicogênio muscular não participa no processo de síntese proteica muscular. Co-ingestão de ptn + CHO durante a recuperação de exercício de endurance estimula a síntese proteica muscular O Balanço proteico é negativo com o uso de dieta pobre em CHO (L-CHO) e rica em CHO (H-CHO). É positivo com o uso de ptn (PRO-CHO) A ingestão de ptn favorece o balanço proteico positivo. A ingestão de CHO não. O uso de CHO deve ser usado após o treino mas não com o objetivo de positivar o balanço proteico para obter síntese proteica. O objetivo é apenas repor o glicogênio muscular. CHO + ptn não é eficiente para aumentar a síntese proteica. PERÍODO DE INGESTÃO DE PROTEÍNAS “JANELA DE OPORTUNIDADES” Janela de oportunidades Após o exercício físico, a ingestão de nutrientes levaria a uma resposta anabólica mais eficiente. Será que o período de ingestão de proteínas faz a diferença na síntese proteica? Antes/depois ou manhã/tarde. Efeitos do período de suplementação e TF na hipertrofia do músculo esquelético Treinamento de força durante 10 sem PRE-POST: suplementação de ptn imediatamente antes e após o treino. MOR-EVE: suplementação de ptn na manhã e noite e treino à tarde. Massa magra Massa gorda %MG Supino reto Agacham. Levant. terra A suplementação PRE-POST promove maiores aumentos de massa magra e maior diminuição de %MG. Também promove maiores aumentos de força muscular. Recomendações Consumo de suplemento imediatamente depois da sessão de treinamento. A literatura não dá tanto suporte ao fato de se ingerir suplemento imediatamente após o treino. Será mais importante para pessoas com resistência anabólica (idosos). Importância da ingestão de proteína antes de dormir. Ingestão de proteína antes de dormir aumenta a síntese proteica durante a noite pós-exercício Tempo Exercício Suplementação Treinamento de força (20h) Ingestão de 20 g ptn + 40 g CHO (21h) Ingestão de 40 g caseína antes de dormir (23h) / placebo O aumento da SP é maior no grupo que ingeriu ptn antes de dormir (PRO) em relação a quem não ingeriu nada antes de dormir (PLA). Estratégia importante para indivíduos com resistência anabólica. O USO DE AAS ISOLADOS VERSUS A PROTEÍNA INTACTA E SEU POTENCIAL ANABÓLICO Dúvida recorrente em academias A proteína deve ser ingerida na sua forma intacta ou na forma de aminoácidos? Quais os aminoácidos isolados com maior potencial anabólico? A ingestão de whey protein em idosos resulta em maiores aumentos de SP do que a ingestão dos seus AAE constituintes Whey (15 g) versus AAE (6,7 g) vs AANE (7,5 g) SP Whey AAE AANE O uso de whey promove maior aumento de SP do que os Aas isolados. AAE são superiores aos AANE. A proteína intacta é mais recomendado A leucina é um AAE com propriedades anabólicas interessantes. A ingestão de leucina tem sido muito estudada, principalmente em populações de idosos frágeis, com o objetivo de aumentar a massa muscular. Não existem evidências científicas que o uso de leucina é uma estratégia mais eficiente do que a proteína para o aumento de síntese proteica – principalmente sem o acompanhamento de TF. LEUCINA ISOLADA O HMB é um derivado (metabólito) da leucina. BETAHIDROXIMETILBUTIRATO (HMB) HMB Aumento de SP via mTOR Diminuição da DP por atenuação das vias das ubiquitinas Maior reparo e resistência ao dano muscular Efeitos de suplemento nos ganhos de massa magra e força muscular com exercício resistido: uma meta-análise Os artigos analisados fizeram uso de 3 g/d de HMB Suplementação de HMB NÃO PROVOCA ALTERAÇÕES na força muscular e composição corporal durante TF em homens treinados O HMB tem um efeito contraditório na literatura; O ganho de massa muscular e força muscular ocorre em indivíduos não-treinados e idosos frágeis; Indivíduos treinados apresentam redução de dano muscular. A ingestão de HMB se torna ineficaz, uma vez que a sua principal atuação ocorre na recuperação do dano muscular. BCAA – LEUCINA, ISOLEUCINA E VALINA A suplementação de BCAA parte do pressuposto da redução de fadiga central: Serotonina provoca fadiga central. BCAA provoca diminuição da liberação de triptofano que é um precursor da serotonina, diminuindo a fadiga central (serotonina aumenta com exercício). Em repouso, a maioria do triptofano está ligado à albunina ou compete com os BCAA para a passagem na barreira hemato- encefálica. Formação reduzida de serotonina. Durante exercício de longa duração ocorre o consumo de BCAA e a albumina é utilizada para transporte de AGL. Formação aumentada de serotonina – fadiga central. A suplementação de BCAA não melhora a performance atlética mas afecta a recuperação muscular e o sistema imune A suplementação de BCAA antes ou após o exercício apresenta efeitos benéficos na redução de micro-lesões musculares geradas pelo exercício físico; As micro-lesões são as responsáveis pela dor muscular tardia (24 – 48h pós exercício), que pode ser diminuída com o uso de BCAA; Efeitos benéficos na manutenção da glutamina – regulação do sistema imune em exercícios de longíssima duração; Sem efeitos na performance física (amônia vs fadiga central) DIETA HIPERPROTEICA – OBESIDADE AUMENTO DO CONSUMO DE PROTEÍNA DURANTE TREINAMENTO COM OBJETIVO DE PERDA DE PESO PROMOVE DIMINUIÇÃO DA MASSA GORDA E AUMENTO DE MASSA MAGRA EM MULHERES PRÉ- MENOPAUSADAS COM SOBREPESO OU OBESIDADE Mulheres com sobrepeso ou obesidade Treinamento físico: aeróbio + resistido 7 dias na semana durante 4 meses 3 grupos de dieta: 15% proteína com < 2% laticínios (APLD) 15% proteína com 7,5% laticínios (APMD) 30% proteína com 15% laticínios (dieta hiperproteica - HPHD) Te ci d o a d ip o so v is ce ra l (c m 3 ) A dieta hiperproteica (HPHD) promoveu maiores reduções de tecido adiposo visceral em relação aos outros tipos de dieta. Te ci d o a d ip o so ( kg ) M as sa m ag ra ( kg )A dieta hiperproteica promove maiores diminuições de tecido adiposo após 8 semanas de treinamento. A dieta hiperproteica promove maiores aumentos de massa magra após 8 semanas de treinamento. CONCLUSÕES A dieta hiperproteica, quando associada ao treiamento, permite redução do percentual de gordura com simultâneo aumento da massa muscular. HIPÓTESES Maior disponibilidade de leucina, whey, cálcio e vitamina D. Todos esses compostos são favoráveis para o aumento de força e melhora da composição corporal. PROTEÍNA E ATIVIDADES DE ENDURANCE Efeitos diferenciais do treinamento de força e do treinamento de endurance durante estado alimentado na sinalização molecular e síntese proteica. Pressuposto Atletas de endurance devem ingerir uma quantidade maior de proteína em relação a sedentários. Entretanto, não ocorre aumento de massa muscular. Não existe síntese proteica? SP m io fi b ri lh ar SP m it o cô n d ri al Atletas de endurace, após o treino, apresentam um aumento acentuado de SP mitocôndrial – adaptações específicas ao tipo de treino. Necessidade de suplementação de proteína (aproximadamento 1g/kg/d) FIM
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