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1 Nutrição Esportiva Camila Maria de Melo Especialista em Fisiologia do Exercício – Unifesp Mestre em Ciências dos Alimentos – FCF/USP Doutoranda em Ciências - Centro de Estudo em Psicobiologia do Exercício – Unifesp camariamelo@gmail.com Nutrição esportiva • Estética - esportista • Perfomance - atleta Preocupações • Ingestão energética • Peso e Composição corporal • Ingestão adequada de macronutrientes – suplementação? • Ingestão adequada de micronutrientes – suplementação? • Hidratação Importância da nutrição no exercício físico?? DESEMPENHO MANUTENÇÃO OTIMIZAÇÃO • DRIs (2000): é a ingestão de energia por meio da dieta, capaz de manter o balanço energético em indivíduos saudáveis, de acordo com idade, sexo, peso, altura e nível de atividade física, todos consistentes com uma boa saúde. O que significa “necessidade energética”? Alimentos (Macromoléculas) Micromoléculas Digestão Moléculas simples como glicose, aminoácidos, glicerol ou ácidos graxos Reações ANABÓLICAS de transferência de ATP para moléculas complexas Moléculas complexas como glicogênio, proteínas e triacilgliceróis Reações CATABÓLICAS de transferência de energia de moléculas complexas para o ATP ATP NADH NADPH Calor liberado Calor liberado ADP + HPO2-4 NAD+ NADP+ Integra(on of Metabolism: Review of Roles of Systems in Muscle Contrac(on Figure 25-1: Energy metabolism in skeletal muscle Substratos energéticos Homem – 70kg, 17% GC • Triacilgliceróis – 12,0kg – 110.000 kcal • Proteínas musculares – 6,0kg – 24.000 kcal • Glicogênio hepático – 70g – 280 kcal • Glicogênio muscular – 400g – 1.600 kcal • Creatina fosfato – 120 – 140g GLICONEOGÊNESE Avaliação do Balanço energético Balanço energético Determinação do BE – essencial para atletas; BE necessário para performance ótima; Muitas vezes negativo – redução ou manutenção da massa corporal ideal; Negativo: redução do desempenho e alterações fisiológicas como distúrbios do sistema reprodutivo, imunossupressão, estresse, mudanças de humor, cansaço, aumento incidência de lesões,etc.. Perda de peso indesejável, sintomas que caracterizem excesso de treinamento, dificuldade sem ganhar massa muscular, distúrbios reprodutivos; • Consumo de oxigênio: • Quantidade de O2 que o indivíduo consegue captar, transportar e utilizar pelas células. • L/min.; mL/Kg/min. • MET: unidade metabólica: 3,5 mL/Kg/min = 1,25 KCal Balanço energético • Maior dificuldade para mulheres – estado crônico de BE negativo – perda de peso e disfunção endócrina; • Maior utilização de LP e PTN – deficiência de nutrientes – redução TBM; Evergy availability (Disponibilidade energética) • EA = [ingestão (kcal) – GE EX (kcal)] / kg MM • Energia disponível para funções corporais – GE do exercício físico • Mínimo de 30 kcal/kg mm • GE ≠ para tipo, duração, intensidade, frequencia, sexo e estado nutricional • Quanto maior o GE do EF – mais difícil manter o BE • Perda de peso ou gordura corporal: 30 – 45kcal/kg mm ACSM, 2007 ACSM, 2007 LOUCKS ET AL, 2011 – J OF SPORTS SCIECES Disponibilidades energética - endurance • Apetite – indicador de NE?? • Comer com disciplina – planejamento • Atletas de endurance – elevada quantidade de CHO?? LOUCKS ET AL, 2011 – J OF SPORTS SCIECES Carboidratos a Exercício físico Definição e nomenclaturas → Moléculas do tipo Cn(H2O)n Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos Glicose Frutose Galactose Sacarose Lactose Maltose Vegetal: Amido e fibra Animal: glicogênio Qual a importância dos carboidratos no organismo humano? Digestão Frutose Glicose Galactos e Absorção Importância da ingestão prévia de carboidratos • Abastecer os estoques de glicogênio muscular; • Restaurar estoques de glicogênio hepático; • Refeição habitual – evitar desconforto; • 1 a 4,5g/kg – 1 a 4 horas antes; • Quanto mais próximo, maior a ingestão. Dieta de supercompensação de glicogênio muscular • 6 a 7 dias 6o, 5o, e 4o dias: 90, 40 e 40 min de treino → 350g carboidrato/dia • Dias subseqüentes: 20, 20 e 0 minutos de treino, elevação gradual dos carboidratos na dieta → até 75% da dieta • Conteúdo normal de glicogênio: 15g/Kg de músculo • Após supercompensação: 40g/Kg =ganho de cerca de 1,8 Kg. • Recomendação atual de ingestão diária: 9-10g/ Kg de peso corporal. • Dieta anterior ao evento: 3-4 horas antes: 200-300g de carboidratos ou de 1-4g/Kg de peso corporal RECOMENDAÇÃO DE CARBOIDRATOS PARA PRATICANTES DE ATIVIDADE FíSICA Momento Objetivos Recomendação Dieta dos dias anteriores (1 a 3 dias) Síntese ótima de glicogênio muscular 9 – 10 g/kg/dia Dieta anterior ao evento Poupar glicogênio muscular 1 – 4 g/kg (3 a 4 h antes ou 200 – 300g) Durante eventos de longa duração Poupar glicogênio muscular 0,5 a 1,0 g/kg/hora 30 – 60 g/hora Imediatamente após o evento Ressintese de glicogênio 0,7 – 1,0 g/kg até 2 a 3h após ACSM, ADA, DC, 2009 Dieta diária do esportista Ingestão diária de carboidratos • Percentual em relação ao VCT não necessariamente atende a esses itens. Objetivo Recomendação Ingestão diária de carboidratos Esportistas 5 – 7g/kg/dia Atletas de endurance 7 – 10g/kg/dia Treinamento intenso 10 – 12g/kg/dia Recomendações diárias de carboidrato Burke et al, 2011 – J Sports Sciences Burke et al, 2011 – J Sports Sciences Burke et al, 2011 – J Sports Sciences Tipos de carboidratos n Índice Glicêmico dos alimentos n Jenkins (1982) n IG em relação ao pão branco n Discussões acerca da utilização do IG n IG: da molécula, do alimento, da refeição FONTE: Jenkins et al. Am J Clin Nutr. 76 (suppl):266-73, 2002 - 22 estudos – situação real de competição - 26 à 241 min – maioria ciclismo - Metade dos estudos – melhora na performance – 1 à 13% - 70 e 241 min - Metade sem melhoras na performance Profa. Ms. Camila Maria de Melo Proteínas e Exercício físico FUNÇÕES • Anabolismo • Catabolismo Aminoácidos: - Construção e manutenção dos tecidos; - Formação de enzimas, hormônios, anticorpos; - Fornecimento de energia; - Regulação de processos metabólicos. Essenciais Não essenciais Condicionalmente Essenciais Precursores de condicionalmente essenciais Histidina Alanina Arginina Glutamina/glutamato, aspartato Isoleucina Ácido Aspártico Cisteína Metionina, serina Leucina Asparagina Glutamina Ácido glutâmico/ amônia Lisina Ácido Glutâmico Glicina Serina, Colina Metionina Serina Prolina Glutamato Fenilalanina Tirosina Fenilalanina Treonina Triptofano Valina A qualidade da dieta depende dos aminoácidos constituintes das proteínas Boca Mistura com saliva Estômago Acidificação(denaturação) Pepsina=polipetídeos Intestino delgado Polipeptídeos Dipeptídeos Tripeptídeos Aminoácidos Pool de aminoácidos da mucosa Lipoproteínas Glutamina Cetoácidos Amônia Esqueletos de carbono Acetil CoA Piruvato Proteína tecidual e plasmática Produtos não - protéicos Aa não - essenciais Catabolismo Anabolismo TURNOVER DEPROTEÍNAS CORPORAIS Pool dos Aa livres Proteínas da dieta Proteínas corporais Metabolismo de produtos nitrogenados NH2 Amônia Uréia Paul (1993) NH3 Lípides ATP glicose ATP Digestão e absorção Metabolismo hepático Pool circulante de AA Turnover de proteínas corporais Tecidos corporais: Síntese de ptn e compostos com N; neurotransmissores Síntese e energia Transporte de amônia como glutamina Piruvato (proveniente da oxidação da glicose no músculo) aminado Alanina desaminada Glicose AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E CETOGÊNICOS Necessidades de proteínas • A quantidade que deve ser ingerida para contrabalancear os gastos orgânicos; • Método fatorial: todas a perdas de N em uma dieta aprotéica; • Balanço nitrogenado: perda ou retenção de N no organismo (N ingerido – perdas); 0,79 g PTN/kg/dia (FAO/OMS 1985) • Satisfação das necessidades energéticas; • Criança: necessidades aumentadas; 0,80 g PTN/kg/dia (DRI 2002) Fatores que estimulam e a síntese de proteínas no organismo: Ø Dieta Ø Exercício Físico Para praticantes de exercícios físicos deve-se considerar a qualidade da proteína ingerida, a ingestão energética, ingestão de carboidratos, modo e intensidade do exercício e horário de ingestão. Metabolismo protéico durante e após exercício • Sexo; • Idade; • Intensidade; • Duração; • Tipo de exercício; • Ingestão energética; • Disponibilidade de carboidratos. Massa muscular Síntese Degradação Informações importantes Síntese protéica muscular parece responder de maneira dose-‐dependente ao consumo de aminoácidos essenciais Miller SL, et al. Med Sci Sports Exerc. 2003; 35:449–455. 10 g de aminoácidos essenciais esImulam ao máximo a síntese protéica muscular em repouso Cuthbertson D, et al.. FASEB J 2005; 19:422–424. Recomendações de ingestão (ADA, ACSM, DC, 2002) • Exercícios de endurance e força: 1, 2 a 1,7 g/kg; • Pode ser alcançada pela dieta apenas, sem o uso de suplementos; • Depende da ingestão energética. • 1,4 a 2,0 g/kg/dia (Int Soc of Sports Nutr, 2007) Síntese Protéica Efeito do treinamento contra-resistência (alta intensidade) ü Microlesões nos filamentos de actina e miosina Ativação do RNAm Síntese protéica Glicemia Aa Exercício de endurance - Aumento na oxidação protéica (degradação); - Aumento na ingestão – recuperação do treinamento de endurance; - 1,2 a 1,4g/kg/dia; - Ultra-endurance: 1,2 a 1,4g/kg/dia. Exercício de força - Promoção de crescimento muscular; - Mais importante nas fases iniciais de treinamento – maiores ganhos de massa muscular; - 1,2 a 1,7g/kg/dia; Recomendações – Nutrient Timming • 0,15 à 0,25g/kg/dia – refeições + CHO • 6 – 20 g de AAE e 30 a 40g de CHO de AIG – até 3h após o exercício – aumento síntese proteíca Kerksick et al, 2008 Aragon & Schoelfeld, 2013 – J Int Soc Sports Nutrition MAIOR FLEXIBILIDADE NA DIETA??? Suplementação de aminoácidos e proteínas • Proteínas de alta qualidade: whey, caseína e de soja são efetivas para manutenção, reparo e síntese de proteínas musculares em resposta ao treinamento; • Consumo logo após treino; • Sem comprovações de melhora na performance. Aminoácidos de cadeia ramificada • Metabolizados primariamente em tecidos periféricos; • Substrato para síntese protéica, substrato energético, precursores para síntese de alanina e glutamina, moduladores para síntese de proteína muscular; • Sinalização para regulação da síntese de proteínas (Anthony et al, 2001; Anthony et al, 2000; Buse et al 1979; Buse & Reid, 1975; Li & Jefferson 1978) • Relação com metabolismo da glicose: Ciclo da glicose-alanina; • Contribuem com aproximadamente 40% da produção endógena de glicose durante o exercício prolongado. Fontes alimentares: LEUCINA • Aminoácido mais estudado entre os BCAA; • Aumentos na concentração plasmática – sensíveis a elementos da sinalização intracelular da insulina. • Síntese protéica • Preservação da massa magra durante a redução do peso corporal Suplementação de BCAA • Ciclo da glicose alanina – aumentado durante o exercício de moderado a intenso; • Aumento na concentração plasmática de alanina durante o exercício; • Suplementação de BCAA em exercícios de longa duração. Ms. Camila Maria de Melo Lipídeos e atividade física Absorção dos lipídeos: formação de micelas e quilomicrons Ácidos graxos de cadeia curta e média não formam os QM Passam direto para os capilares como Ácidos graxos não estereficados No tecido adiposo: Esterificação a TAG No músculo esquelético: Esterificação ou Produção de energia Digestão de lipídeos TCL QM Circulação linfática Circulação Periférica AG GLICEROL Albumina TCC e TCM Utilização lipídeos durante o exercício físico • Energia – glicose, glicogênio muscular e AGNE (TAG - tecido adiposo e muscular); • Utilização de CHO e LP depende da intensidade e duração; • Exercício prolongado – aumento da contribuição dos LP • Recomendação de ingestão: 1g/kg/dia • Ácidos graxos essenciais: 8 – 10g/dia • Sem evidências para suplementação (SBME, 2003) UTILIZAÇÃO DOS LIPÍDEOS PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA • Reservas de TAG utilizadas : Ø TAG do tecido adiposo Ø TAG do músculo (pequena quantidade: 10-40mol/Kg peso) Ø TAG circulante (VLDL- do fígado- e quilomicrons- em estado pós-prandial) METABOLISMO INTRACELULAR • Reesterificação ou oxidação • Nunca 100% é oxidado • Oxidação: depende da necessidade • Ótimo: repouso ou atividade a 60-70% do VO2 máx. METABOLISMO INTRACELULAR TAG Intramusculares • Fornecem 50% dos TG oxidados durante o exercício (65% do VO2 máx) • 2.000 a 3.000 kcal de reserva • Manutenção de conteúdo estável após o exercício - Oxidação e incorporação AGNE • Utilização local Lipoproteínas e exercício • Provável aumento a LLP • Sem quantificações diretas da oxidação de TAG dos QM e VLDL durante o exercício • Redução da lipemia em mulheres fisicamente ativas • TAG menores em pessoas treinadas • Aumento do HDL TCM • 8 a 10 C – Objetivo: poupar glicogênio muscular e aumentar o rendimento • Menos de 5% do TG da dieta • Maior solubilidade e transportados para a mitocôndria independente da carnitina • Dose única acima de 30g – problemas gastrointestinais – cólica e desconforto abdominal • Ingestão de pequenas e frequentes doses • Sem comprovação de melhora na performance Regulação térmica e hidratação Profa. Camila Maria de Melo Hidratação • Manutenção da homeostasia – glicemia e temperatura corpora Limítrofes – falência orgânica. • Exercício – aumento das demanda energética e da produção de calor Oxidação de substratos: 60 – 80% calor • Aumento da temperatura corporal Hidratação • Taxa de produção de calor - Repouso: 1 kcal/min - Exercício: >20 kcal/min • Temp e utilização substratos = fadiga (falência de mecanismos homeostáticos – queda da glicemia e maior grau em ambiente de 40°C comparado a 20°C) • Temperaturainterna – 37±1°C • Órgãos Calor Sangue Pele dissipado p/ ambiente Regulação hipotalâmica • Centro da perda de calor • Centro de promoção de calor • Neurônios termosensíveis – Temperatura do sangue Temp corporal Temp corporal Vasoconstrição, TM, tremor, sudorese e horm tireoideanos Vasodilatação, sudorese e tônus muscular Regulação hipotalâmica • Afastamento da Temp normal: sudorese intensa, desidratação, hipovolemia, redução do débito cardíaco, aumento da FC, colapso circulatório, choque térmico e óbito; • Aumento da Temperatura: aumento TM, tremor, tremor intenso, hipotermia, redução do tremor, rigidez e óbito. • Mecanismos de hidratação: insuficientes a medida que aumenta a temperatura. Composição do suor • Semelhante ao plasma – íons sódio, cloreto, potássio e compostos orgânicos e inorgânicos; • Varia com dieta, taxa de sudorese, hidratação, grau de aclimatação e aspectos fisiológicos; • Treinamento em local quente = adaptação = suor mais isotônico – aumento sudorese; • Na – [ ] bem menor que no plasma – reabsorção ductos das glândulas sudoríparas • K – pouco se altera e rapidamente retorna ao normal Composição do suor Suor (mmol/L) Plasma (mmol/L) Água intraceclular (mmol/L) Sódio 20 a 80 130 a 155 10 Potássio 4 a 8 3,2 a 5,5 150 Cloreto 20 a 60 96 a 110 8 Cálcio 0 a 1 2,1 a 2,9 0 Magnésio < 0,2 0,7 a 1,5 15 Bicarbonato 0 a 35 23 a 28 10 Fosfato 0,1 a 0,2 0,7 a 1,6 65 Sulfato 0,1 a 0,2 0,3 a 0,9 10 Maughan, 1994 Taxa de suor • Avaliada em mL/h • Peso antes – Peso após = Δpeso • (Δpeso + Volume ingerido)-vol urina = vol suor Desidratação no exercício físico • Atividade aeróbias de longa duração • Podem agravar: condições ambientais ( é umidade, calor, ausência de vento, roupas, estado de hidratação anterior, intesidade do exercício) • EF = é taxa produção de suor em até 100x – redução do volume plasmático em até 18% • Sede: sinal tardio – Perda de 2% PC Desidratação • Desidratação ou hipohidratação: performance • Efeitos a partir de 2% do peso corporal • 5% - perda significativa (redução da cap física em 30%) • >5% - Perda da regulação metabólica e acidose • > 7% - risco de vida (colapso circulatório, choque térmico e morte) • Principal objetivo da reposição hídrica: restabelecer o volume sanguíneo, para que a controle da temperatura possa ser normalizado. • Perdas: geralmente: 1 L/h • Maior taxa já encontrada: Alberto Salasar (maratona): olimpíada de 1984: 3,7 L/h. Bebida ideal • Aquela que proporciona uma rehidratação ótima, com diminuição na formação e eliminação de urina. • Temperatura – 15 a 21°C (ACSM, 1996) • Água pura? - vol sanguíneo – diurese - desconforto • Água + eletrólitos? • Água + carboidratos + eletrólitos? – osmolaridade plasmática – isotônicos – 6% CHO, Na, Cl, K Hidratação – não endurance • Não se basear pela sede; • Ingerir líquidos na faixa de 150-250 mL a cada 15-20 min, de preferência resfriado para melhorar a temperatura corporal e e aumentar a palatabilidade. • Escolha da bebida: pela questão fisiológica, nesses eventos a ingestão de água pura seria suficiente. • Porém, a vantagem das bebidas esportivas está em sua palatabilidade. Hidratação endurance e ultra- endurance Difícil seguir às recomendações literais. Exemplo: • AMSM (1987): 100-200mL a cada 2-3 Km; • Coyle & Montain (1992): 330mL/h para corrida lenta a 2000mL/h para corrida rápida. • O atleta deve ingerir líquidos antes de sentir sede; • Controlar a perda de peso nos treinos, e tentar repor pelo menos 80% desse valor na prova; • O atleta deve ajustar a ingestão recomendada ao tipo de esporte praticado; • Deve-se conhecer os riscos individuais de desconforto, e adaptar esses sintomas para que a reposição seja o mais próxima da meta; • Toda a ingestão na prova deve ser testada em situação de treino. Conversão sódio • 1mEq de sódio = 23mg Na = 0,06g NaCl • 10mEq Na = 0,6g NaCl • 20mEq Na = 1,2g NaCl • 30 mEq Na = 1,8 NaCl Micronutrientes e Atividade Física Profa. Ms. Camila Maria de Melo Vitaminas • Compostos orgânicos essenciais para a realização de reações metabólicas • Reguladores de reações químicas – co- fatores de enzimas • Necessidade de suplementação?? • Classificação: lipossolúveis e hidrossolúveis Suplementação e prática esportiva • Vitaminas do complexo B, C e E: • Complexo B - Metabolismo energético; • Vit E – antioxidante; • Vit C: imunocompetência, prevenção de lesões musculares, antioxidante, agente ergogênico. Vitaminas do Complexo B e Metabolismo energético • Conversão de piruvato a acetil coA (Tiamina); • Doação de hidrogênio no Ciclo de Krebs (Riboflavina); • Composição de NAD (Niacina); • Transferência de grupos aminos no metabolismo de aminoácidos (B6); • Co-fator enzimas do Ciclo de Krebs (Biotina). • SEM NECESSIDADE DE SUPLEMENTAÇÃO! Vitamina E • Compreende os tocoferóis (α, β, δ e γ) e tocotrienóis(α, β, δ e γ); • Com atividade biológica: α-tocoferol • Fontes: germe de trigo, amêndoas, avelãs, óleos vegetais (girassol, soja, milho), alimentos de origem animal. • Absorção • Distribuição: fígado, coração, pulmões, músculo esquelético e tecido adiposo. • Função: proteção de membranas celulares contra destruição oxidativa – integridade dos PUFA – antioxidante. Exercício físico X Produção de Radicais Livres • Capaz de aumentar a produção ERO: • Aumento do consumo de oxigênio; • Elevação das concentrações de epinefrina e outras catecolaminas; • Isquemia-reperfusão; • Catabolismo do ATP; • Perda de cálcio intracelular; • Acúmulo de ácido lático; • Resposta inflamatória estimuladas por lesões musculares; • Comprometimento de enzimas antioxidantes. Exercício físico X Produção de Radicais Livres • Exercício exaustivo – desequilíbrio entre ERO e sistema antioxidante; • Durante e após exercício; • Estudos controversos. ANTIOXIDANTES Ø São substâncias que neutralizam os radicais livres reduzindo-os pela adição de um elétron do íon hidrogênio Ø Podem ser classificados em endógenos e exógenos ANTIOXIDANTES ENDÓGENOS Enzimas antioxidantes - SUPERÓXIDO DISMUTASE (SOD) - CATALASE (CAT) - GLUTATIONA PEROXIDASE (GPX) - GLUTATIONA REDUTASE (GR) Antioxidantes não enzimáticos Endógenos - Glutationa (GSH) - Ubiquinona - Melatonina - Ácido úrico - Bilirrubina Exógenos - α- tocoferol (vitamina E) - Ácido ascórbico (vitamina C) - Carotenóides - Bioflavonóides - Se,Zn,Cu,Mn,Mg, vitaminas complexo B - Aminoácidos Sulfurados Antioxidantes: Inter-relacionamento Inativado α -Tocoferol Radical α-tocoferil Radical ascorbil Ácido ascórbico GSH GSSG GSH-Px β-caroteno Radical β -caroteno Ácido ascórbico Radical Livre Radical Livre GSH-R Vitamina C • Agente redutor de elétrons; • Ácido ascórbico oxidado a ácido dehidroascórbico em diversas reações bioquímicas; • Citosol e fluidos extracelulares; • Mais versátil e efetivo antioxidante hidrossolúvel da dieta. Suplementação de Vitamina C • Ingestão usual de atletas: 90 a 140 mg/dia • 500 – 1500 mg/dia – melhora na resposta imunológica e antioxidante (SBME, 2003) • SBME – Prescrição sistemática de vitamina C e E para atletas Minerais• Atletas sexo feminino: dietas de restrição calórica • Cálcio – metabolismo ósseo – 1.000mg/dia • Ferro – fadiga e anemia – afeta a performance e o sistema imunológico – fontes alimentares de alta biodisponibilidade – 15mg/dia (Mulheres) e 10mg/dia (Homens) • Sem necessidade de suplementação Minerais - Cálcio • Manutenção metabolismo ósseo – crescimento, manutenção e reparo, contração muscular, condução de impulsos nervosos e coagulação sanguínea; • Vitamina D; • Mulheres – risco de deficiência; • Recomendação de suplementação: transtornos alimentares, amnorréia, risco de osteoporose: 1.500mg/ dia e 400-800UI vit D/dia Minerais - Ferro • Transporte de oxigênio, enzimas metabolismo energético; • Oxigênio – endurance, função nervosa, sistema imune e comportamento; • Deficiência mais comum em atletas, especialmente mulheres; • Necessidades aumentadas em corredoras em 70% • Monitorar estado de ferro • Vegetarianos • Anemia do esporte – redução de ferritina e hemoglobina – hemodiluição • Deficiência: suplementação 100mg de sulfato ferroso 4 -6 x/semana 107
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