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Profa Raquel Landim O que são proteínas? Estrutura das proteínas Pontes de hidrogênio Pontes de hidrogênio, hidrofóbicas, iônicas, eletrostáticas e covalentes Classificação • Albumina • Globulina • Prolaminas Simples • Nucleoproteínas (DNA e RNA) • Glicoproteínas • Lipoproteínas • Metaloproteínas (ferritina) Conjugadas Classificação Essenciais Condicionalmente essenciais Não essenciais Fenilalanina Triptofano Valina Leucina Isoleucina Metionina Treonina Lisina Alanina Ácido aspártico Ácido glutâmico Asparagina Glicina Prolina Tirosina Serina Cisteína e cistina Taurina Arginina Histidina Glutamina Uma condição fundamental para adequada utilização das proteínas é satisfazer a necessidade energética, pois a deficiência de energia leva a um desvio das proteínas das suas funções plásticas e reparadoras para produção de energia Digestão das proteínas Turnover proteico Durante o exercício ↓energia para os processos de síntese Sinalização catabólica Regulação da síntese e degradação proteica Síntese proteica Fatores estimulantes • Insulina • GH • Leucina e outros aminoácidos Fatores inibitórios • Exercício físico • Baixa ingestão proteica • Déficit energético intracelular Degradação proteica Fatores estimulantes • Exercício físico • Jejum • Glicocorticoides Fatores inibitórios • Leucina • TCM • Proteínas Metabolismo das proteínas e atividade física No músculo esquelético humano existem proteínas contráteis 66% e proteínas não-contráteis 34% Durante o exercício (intensidade e duração): Síntese proteica Insulina (síntese) Glicogênio (energia) Degradação protéica Degradação de proteínas hepáticas e não contráteis Preservação das proteínas contráteis Metabolismo das proteínas e atividade física A degradação de proteínas contráteis ocorre principalmente após o exercício que pode ser medida através da dosagem da 3-metilhistidina no plasma e na urina Durante o exercício prolongado, há aumento da concentração plasmática de glucagon e glicocorticóides, que poderiam promover diminuição da síntese de proteínas e aumento da degradação Os exercícios prolongados e intensos são os que geram maior degradação protéica no período de recuperação Metabolismo das proteínas e atividade física Em condições temporariamente estressantes, como o exercício aeróbio de longa duração, quando as reservas de glicogênio estão baixas, certos aminoácidos podem ser degradados para fornecer energia Quando a ingestão calórica é muito baixa durante semanas e meses o organismo precisa usar os aminoácidos como fonte de energia principal Músculo esquelético e sistema imune DUNFORD, 2012 Metabolismo de aminoácidos e exercício de endurance Fontes de aa para ao fornecimento de energia: Dieta pool Proteína tecidual Oxidação Gliconeogênese Pool Metabolismo de aminoácidos e exercício de endurance Exercício de < 1 h Não há mudanças significativas no N total, mas há mudanças nas concentrações de aa individuais ↑ [alanina] e ↓ [glutamato] intramusculares ↑ da liberação de alanina na circulação durante os 30 primeiros minutos, variando diretamente com a intensidade A liberação de alanina diminui à medida que os estoques de glicogênio são depletados Metabolismo de aminoácidos e exercício de endurance Após 60-90 minutos de execício → ↓ de 10-15% [glutamina] intramuscular e ↓ [glutamina] no sangue ↑ via glicolítica → Alanina ↓ Α-cetoglutarato Oxaloacetato Lactato Acetil-CoA ↓ Oxidação Intermediários do ciclo do ácido cítrico Melhora a oxidação do piruvato e dos AG Piruvato Glicogênio muscular Exercício + Exercícios muito prolongados - ↓ glicogênio e intermediários do CK e ↑oxidação dos ACR Metabolismo de aminoácidos e exercício de endurance Exercício prolongado ↓ glicogênio → ↓ piruvato ↑ oxidação do ACR Intermediários do ciclo do ácido cítrico Grupo amino + privato → alanina (exercício intenso) Glutamina (exercício moderado) ↓ oxaloacetato ↓ alanina Hipertrofia MGF = IGF local • A 4E-BP1 se liga a uma proteína responsável pela iniciação da tradução – eIF-4 –, e a inibe, portanto, sua inativação possibilita a eIF-4 iniciar a tradução. • A p70S6K fosforila a protei ́na p70S6, que esta ́ diretamente envolvida no aumento da taxa de traduça ̃o. PKB = Akt NFATs Fatores que afetam a necessidade protéica Intensidade e duração e tipo de exercício ↑utilização de proteína como substrato energético (aeróbio) ↑ da necessidade no exercício Conteúdo de glicogênio e balanço energético A deficiência gera desvio de função das proteínas Sexo Idade Tempo de treinamento Exercício de força e metabolismo protéico Potente estímulo para a síntese protéica A síntese protéica muscular pode permanecer elevada por até 48 h pós- exercício A alimentação representa forte estímulo para a síntese protéica Hipertrofia muscular Um balanço energético positivo é fundamental O fracionamento da refeição Apesar da necessidade protéica aumentada em indivíduos submetidos ao exercício de força, esta pode ser prontamente obtida por meio de uma dieta balanceada e nutritiva; A ingestão de proteína e carboidrato pós-exercício de força potencializa o efeito gerado isoladamente pelo exercício em relação à síntese protéica. Além disso, ajuda a promover um quadro hormonal anabólico. Ingestão de macronutrientes pós- exercício de força A ingestão de carboidrato imediatamente após o exercício de força pode aumentar a subsequente ressíntese de glicogênio Ingestão de carboidrato e proteína após uma sessão de exercício de força pode estimular o crescimento muscular (insulina) 30 minutos após exercício Hidratação Carboidrato (1g/kg) Proteína (6 -10 g) A síntese proteica muscular parece ser muito sensível ao aumento da disponibilidade de AA no sangue e saturável por aumentos relativamente pequenos na disponibilidade de AA, equivalentes a 3,5 a 7 g de ptn/h, ou por um aumento de 25% da concentração plasmática de AA Recomendações de ingestão protéica Levemente ativos ou com treinamento mínimo: 0,8 - 1,0 g/kg Exercício de endurance: 1,2-1,4 g/kg (exercício moderado até 60 min) 1,6 g/kg atletas de elite 2,0 g/kg exercício de ultraendurance Exercício de força: 1,7-1,8 g/kg (início do treinamento) 1,2 g/kg após longo período de treinamento (manutenção) Recomendações de ingestão protéica ADA: atletas de endurance: 1,2 -1,4 g/kg. Atletas de força: 1,2 – 1,7 g/kg. Essa recomendação pode ser atingida apenas pela dieta, sem ser necessário a utilização de suplementos proteícos ou de aminoácidos 1,5 g/kg restrição calórica (DUNFORD, 2012) Refeição pós exercício A combinação da ingestão de carboidratos + proteínas + leucina (ou ACR) é a que apresentam melhor efeito na síntese muscular em comparação a outras possíveis combinações com esses nutrientes Outros benefícios dos ACR ↓ lesão muscular ↓ fadiga ↓ dor (DMIT) Recomendação de leucina isolada: 0,53 g/kg de massa corporal/dia. Recomendações de ingestão protéica A ingestão energética suficiente é importante para otimizar a utilização da proteína para a performance Adequada ingestão calórica e proteína de alto valor biológico Ingestão excessiva de proteína não implica em aumento da síntese protéica Referências BIESEK, S; ALVES, L A; GUERRA, I. Estratégias de nutrição e suplementação no esporte. 2ª ed. São Paulo: Manole, 2010. DUNFORD, M. Fundamentos de nutrição no esporte e no exercício. São Paulo: Manole, p 194, 2012. McARDLE, WD; KATCH, FI; KATCH, VL. Nutrição para o esporte e o exercício. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. TIRAPEGUI, J. Nutrição, metabolismo e suplementação na atividade física. São Paulo: Atheneu, 2005.
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