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Universidade Federal de Viçosa Departamento de Nutrição e Saúde NUT 321 – Nutrição e Metabolismo Elevada [água] no organismo e essencialidade nos processos metabólicos CONSIDERAÇÕES GERAIS Importância de ingestão em quantidades adequadas. Manutenção do balanço de água: Quantidade de água e [eletrólitos] Osmolaridade do Plasma Volume de fluidos corporais - Sangue Rins → Importante papel na regulação do balanço de água. Ingestão → Contraposição das perdas Substância mais abundante → IMPORTÂNCIA E FUNÇÃO 70% ou mais da massa dos organismos Solvente universal – todas as reações bioquímicas das células Participa ativamente das funções vitais Nutrientes gases e enzimas estão dissolvidos Facilita a excreção de toxinas pela urina Meio de transporte nutrientes e oxigênio Remoção de resíduos Regulação da temperatura corporal Essencial para processos fisiológicos IMPORTÂNCIA E FUNÇÃO Digestão, absorção e excreção Componente sanguíneo – manutenção do volume sanguíneo Lubrificante – forma os fluidos lubrificantes para articulação, mucosas digestórias Componente estrutural – confere forma às células e participa da manutenção da estrutura corporal turgor dos tecidos COMPOSIÇÃO CORPORAL Idade 75% 60% Criança – mais vulnerável às variações de água Débito urinário – dobro que o adulto Maior área corporal relativa São mais ativas metabolicamente Capacidade limitada dos rins COMPOSIÇÃO CORPORAL Sexo 60% 50% Adiposidade Cél gordurosas – 10% de água Tec muscular – 70% de água > [água] [água] [lipídios] intersticial, e fluidos transcelulares Plasma e linfa DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO ORGANISMO 70 Kg 42 Kg 28 Kg 14 Kg 3,5 Kg 10,5 Kg DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO ORGANISMO Tecidos % água Sangue 83 Rim 83 Músculo 76 Cérebro 75 Fígado 68 Osso 22 Tecido adiposo 10 BALANÇO HÍDRICO Ingestão Eliminação e perda Eliminação – urina, fezes e suor Perda – expiração e evaporação INGESTÃO Quantidade mínima de água para repor as perdas: 1,44L Fontes de água: bebidas em geral, alimentos e oxidação de CHO, LIP e PTN Metabolismo – 370g Alimentos – 850 g Água – mínimo de 0,22L Fonte alimentar % de calorias Peso (g) Calorias obtidas (cal) Água obtida (mL) Proteína 15 100 400 41 Lipídios 35 100 908 107 Carboidratos 50 320 1280 176 Total 100 520 2520 324 Água produzida pelo metabolismo de uma dieta com 35kcal/kg para uma pessoa de 70 Kg INGESTÃO Necessidades diárias: Adultos: 35 mL/kg de peso ou 1 mL/kcal Crianças: 1,5 mL/kcal Situações adversas – necessidade aumentada 1º C temperatura – 15% IOM – AI estabelecida para água total RDA e EAR – não estabelecidas Osmolaridade do soro é mantido constante sob uma ampla faixa de consumo de água ABSORÇÃO E REABSORÇÃO Água ingerida - chega ao intestino cerca de 20 minutos após penetrar no estômago Absorção - membranas da célula do sistema digestório Transportada para os tecidos pelo bombeamento cardíaco (líquido intravascular - LIV) Estômago em menor proporção ID maior proporção Cólon -reabsorção Processo passivo – pressão osmótica entre o plasma e o conteúdo intestinal VIAS DE ELIMINAÇÃO 1. Trato respiratório e pele (400 a 1000ml/dia) Perda insensível ou perspiração insensível – influenciada pela temperatura e umidade do ambiente e pelo metabolismo corpóreo. Sudorese : Temperaturas elevados (> 32oC) Temperatura corporal elevada (Atividade física) A perda de água também pode resultar em perda de sódio e cloreto. 2. Trato digestório Pequeno volume perdido: 50 a 200ml/dia. O intestino absorve a maior parte da água que passa pelo TGI. VIAS DE ELIMINAÇÃO 3. Rins (1200 a 1400ml/dia) Volume mínimo – 0,64 L Perda depende do volume de líquido e quantidade de soluto ingeridos. Ex: dieta rica em sal e proteína > eliminação de urina Excreção mais concentrada quando volume de água for insuficiente. REGULAÇÃO DO BALANÇO DE ÁGUA Não há armazenamento de água no organismo → Reposição diária. Alterações no balanço de água → Mudança osmolaridade do plasma Alterações no balanço do sódio → Mudança no volume dos fluidos Osmolaridade 290mOsm/L → estreito limite entre Cl, Na e Água. Excesso de água → Diluição da urina Déficit → Concentração da urina REGULAÇÃO DO BALANÇO DE ÁGUA Excesso de perda de água Balanço de água negativo ↑ osmolaridade do plasma Osmorreceptores ↑ Secreção de ADH ↑ Nível plasmático de ADH ↑ Reabsorção de água ↓excreção de água ↑ consumo de água Sensação de sede PERTUBAÇÕES NO METABOLISMO DA ÁGUA a) Desidratação: ↓ do volume de água do corpo → Secura do mucosa, língua e gengiva, ausência de sudorese, confusão mental, depressão podendo chegar ao coma. Pode ser causado pelo ↑ das perdas pelas perspiração insensível, sudorese, vômito e diarréia, ingestão excessiva de sal e proteínas sem aumento na ingestão de água, diabetes e ingestão reduzida (idosos) a) Redução do volume urinário em decorrência da insuficiência renal aguda→ Formação de edema e aumento da pressão sanguínea, podendo levar à insuficiência cardíaca. DESIDRATAÇÃO a) isotônica: perda proporcional de água e sal. Decorrentes de ascite, uso de diurético, perdas de secreção digestória b) Hipertônica: maior déficit de água, decorrente de: ingestão inadequada perda excessiva. c) Hipotônica: maior déficit de sal, decorrente de sudorese excessiva ou uso de diuréticos tiazídicos. Tratamento: oferta de sal Falha na percepção de sede, por falta de água ou por incapacidade física Vômitos, sudorese, diarreia e diurese GRUPOS SUSCEPTÍVEIS: lactentes, crianças, idosos, atletas, obesos, pessoas doentes ou hospitalizada INFORMAÇÕES GERAIS Substâncias que, quando dissolvidas em água, dissociam-se em íons carregados positiva ou negativamente (cátions e ânions) CÁTIONS Na+ - SÓDIO K+ - POTÁSSIO Ca++ - CÁLCIO Mg++ - MAGNÉSIO ÂNIONS Cl- - CLORETO HCO3 -- BICARBONATO HPO4 -- FOSFATO SO4 -- SULFATO INFORMAÇÕES GERAIS • As necessidades dietéticas de eletrólitos variam amplamente; • São necessários relativamente em pequenas quantidades; • São retidos quando o suprimento é pequeno. Outros, como o potássio e o cloro, são continuamente excretados e devem ser ingeridos regularmente para prevenir deficiências; • A ingestão excessiva leva a um aumento correspondente na excreção, principalmente, na urina, mas também no suor e fezes. O papel dos eletrólitos no organismo vivo é bastante variado; praticamente não existe nenhum processo metabólico que não seja dependente ou afetado pelos eletrólitos. L a cta to ; Á cid o s o rg â n ico s; P ro teín a s; O lig o elem en to s. Anions Cátions COMPOSIÇÃO DOS FLUÍDOS CORPORAIS Distribuição dos eletrólitos no fluido intracelular Distribuição dos eletrólitos no fluido extracelular Na fora, K dentro COMPOSIÇÃO DOS FLUÍDOS CORPORAIS • A diferença na distribuição desses eletrólitos, nos compartimentos, é devida especialmente à “bomba” iônica de Na+ K+ - ATPase e à permeabilidade da membrana celular • A célula gasta grande quantidade de energia para manter o gradiente eletroquímico, podendo corresponder 20 a 40% da energia de repouso de um adulto. • O gradiente eletroquímico ao longo da membrana celular, mantido pela Na+ K+ - ATPase, é importante para o funcionamento normal das células nervosas e musculares e para o transporte secundário de nutrientes, como a glicose e os aminoácidos. FUNÇÕES As desordens da homeostaseda água e eletrólitos resultam em efeitos indesejados como desidratação, edema, hiponatremia e hipernatremia, etc. • Manter a pressão osmótica e a distribuição de água nos vários compartimentos do corpo; • Responsáveis pelo potencial de membrana; • Manter o pH fisiológico; • Regular a função apropriada do coração e músculos; • Envolvimento nas reações de oxirredução (transferência de elétrons); • Participar da catálise como cofatores para as enzimas. Amplamente distribuídos no organismo Principais eletrólitos dos fluídos corporais Atuam na manutenção dos balanços eletrolíticos e osmóticos Na e Cl – extracelular K - intracelular Bomba de Na+ K+ Permeabilidade da membrana Bomba de Na+ K+ Funcionamento células nervosas e musculares Transporte secundário de nutrientes CARACTERÍSITCAS GERAIS CARACTERÍSITCAS GERAIS Potencial de membrana – em situação de repouso c c Estímulo – abertura dos canais de Sódio c c bomba de sódio e potássio Despolarização - a favor de um gradiente de concentração Repolarização – bomba de sódio e potássio Principal eletrólito extracelular (70%) Encontrado em diversas secreções intestinais tais como: bile e suco pancreático Essencial para absorção de glicose e transporte de várias substâncias pelo intestino/ bomba sódio-potássio Presente nos alimentos (industrializados) e sal de cozinha (NaCl) Alimentos naturais são pobres em Na e Cl e ricos em K. Ingestão normal Na: 150 a 200 mEq/dia FUNÇÕES Manutenção de fluidos e balanço de eletrólitos Manutenção do equilíbrio ácido-básico (pH fisiológico) Transmissão de impulsos nervosos e contração muscular EXCREÇÃO Suor: 10 a 120 mEq/L Fezes: 4 mEq/dia Urina: Varia em função da ingestão (controle as concentrações corporais) NECESSIDADE Aproximadamente 5g/dia → 20 mEp/dia Recomendação: 1 g NaCl/ kg de água ingerida Absorvido principalmente no intestino grosso. Uma vez absorvido, o Na+ rapidamente se difunde no corpo. Parte permanece no líquido extracelular, contra um gradiente de concentração Não sintetizado pelo organismo, obtido pela alimentação Transportado rins filtrado reabsorvido para o plasma manter níveis adequados de sódio RECOMENDAÇÃO 1,5g de Na 3,8g de sal 2,3g de Na 5,8g de sal FONTES REGULAÇÃO A concentração do Na+ plasmático depende primariamente da ingestão e excreção de água e, em menor extensão, da capacidade renal de excretá-lo, quando ocorre excessiva ingestão do sal, ou conservá-lo, quando a ingestão é baixa. REGULAÇÃO • Quatro processos se distinguem na regulação do teor de Na+ plasmático: Mecanismo renal; Sistema renina – angiotensina – aldosterona (RAA); Peptídeo natriurético atrial (NAP); Dopamina. REGULAÇÃO – MECANISMO RENAL • Os rins têm a capacidade de conservar ou excretar grandes quantidades de Na+ dependendo do conteúdo do mesmo, no líquido extracelular, e do volume sanguíneo; • Normalmente, ~ 90% do Na+ filtrado é reabsorvido nos túbulos proximal e distal e na alça de Henle; sob o controle da aldosterona, é trocado pelo K+ e hidrogênio. Este mecanismo aumenta o volume de líquido extracelular. Déficit de sal ↓Volume plasmático ↓Pressão arterial ↑ Secreção ADH ↑ Reabsorção de água ↓ Excreção de água ↓ Filtração glomerular ↓ Carga de Na para a celular densa da mácula ↑ Atividade simpática ↑ Secreção de Renina ↑ Angiotensina II ↑ Secreção de aldosterona ↑ reabsorção de Na excreção de K ↓Excreção de Na REGULAÇÃO – RAA REGULAÇÃO – NAP Este mecanismo leva a redução do volume sanguineo • Hormônio peptídico liberado pelo átrio cardíaco após distensão • O NAP é liberado pelo átrio do miocárdio em resposta à expansão do volume, promovendo a excreção de Na+ pelo rim. O NAP provoca: Aumento da excreção de sódio e água Aumento da taxa de filtração glomerular; Inibe a reabsorção tubular do sódio Redução da secreção da renina e aldosterona. REGULAÇÃO – DOPAMINA Este mecanismo leva a redução do volume sanguineo Importância e Função O Cl- é o ânion mais abundante do líquido extracelular; • Junto com outros ânions, ajuda a manter equilíbrio ácido-base nos líquidos do organismo • Mantém equilíbrio osmótico no plasma e regula sistema renina-angiotensina-aldosterona Maior concentração: líquido cérebro espinhal e sucos gástrico e pancreático ; Metabolismo É quase todo absorvido pelo intestino delgado (duodeno) O excesso é excretado na urina e suor; O suor excessivo estimula a secreção de aldosterona aumentando a absorção de Na e cloretos a nível renal. São filtrados pelos glomérulos e passivamente reabsorvidos em associação com o sódio nos túbulos proximais (uma quantidade apreciável do Cl- é recuperada na alça de Henle, mediante a chamada “bomba” de cloreto FONTES RECOMENDAÇÃO Fonte predominante: cloreto de sódio (NaCl) 1g de NaCl = 600 mg de Cl CONSUMO: Ingestão recomendada de sal (NaCl) para pessoas saudáveis: 6g/dia (3,6g = 3600mg de Cl) Quantidade média de cloreto ingerida: 3 a 9 g/dia RECOMENDAÇÃO 2,3g de Cl 3,8g de sal 3,6 g de Cl 5,8g de sal DESBALANÇO HIPONATREMIA / HIPOCLOREMIA – promove a redução da osmolaridade do líquido extracelular e indica que a quantidade de Na+ / Cl- é menor que o normal para uma dada quantidade de água. Aumento da perda de eletrólitos pela urina ou outras vias SINTOMAS – hipotensão, fraqueza muscular e câimbra CAUSA – uso de diuréticos, diabetes mellitus, DRC, nefropatias e deficiência de aldosterona DESBALANÇO HIPERNATREMIA / HIPERCLOREMIA - o aumento nos níveis de Na+ / Cl-no plasma. Todos os estados hipernatrêmicos são hiperosmolares Retenção ocorre quando a ingestão excede a capacidade excretória renal CAUSAS – ingestão de alta quantidade de sal SINTOMAS – hipertensão, edema e falência renal IMPORTÂNCIA E FUNÇÃO Principal eletrólito intracelular (98% do total), 23 vezes maior que no espaço extracelular (2% do total) A relação de concentração de K entre as células e líquido extracelular é a principal determinante do potencial transmembrana Intracelular (-) e extracelular (+) Manutenção de fluidos , balanço de eletrólitos e integridade celular Funcionamento de células nervosas (despolarização de membranas): participando na excitação neuromuscular. Isto não se deve somente à concentração do K+ , mas também, à relação do teor de K+ intra e extracelular, que é determinante do potencial de membrana. INGESTÃO E ABSORÇÃO INGESTÃO: 50 a 150mmol/dia de K+ ABSORÇÃO: intestino grosso por difusão passiva TRANSPORTE: rapidamente distribuído aos tecidos pelo sangue e linfa Uma pequena quantidade é captada pelas células, mas a maior porção é excretada pelos rins Manutenção dos níveis séricos: rins filtração, reabsorção e excreção (influência aldosterona) FONTES Frutas: kiwi, laranja, frutas secas, banana, ameixa, abacate, melão, manga, mamão papaya, pêssego, pêra Vegetais folhosos Leguminosas Carne fresca Produtos de laticínio Tomate Batata, abóbora e inhame RECOMENDAÇÕES AI UL REGULAÇÃO DESBALANÇO • Hiperpotassemia ou hipercalemia (elevação dos níveis de K+ sérico); • É resultante de: Excesso de ingestão de K+ (dieta rica ou infusão excessiva de K+ e penicilina potássica em grandes doses); Diminuição na excreção de K+ (insuficiência renal, insuficiência da suprarrenal); Acidose (a concentração do H+ no líquido extracelular afeta a entrada do potássio nas células). Danos teciduais (hemólise, queimadura trauma e lise de células tumorais) – liberação de potássio intracelular para o plasmaSINTOMAS: arritmia cardíaca, fraqueza muscular, paralisia DESBALANÇO SINTOMAS: fraqueza muscular, câimbra, arritmia cardíaca, paralisia e alcalose metabólica A hipopotassemia ou hipocalemia (redução dos níveis de K+ sérico) pode ocorrer mesmo quando a quantidade total de K+ no corpo é normal. É resultante de: Déficit na ingestão de K+ (dieta pobre em K+, etilismo, anorexia); Perdas gastrointestinais de K+ (vômitos, diarreia, abuso de laxantes); Perdas renais de K+ (hiperaldosteronismo primário, anticoncepcional oral, enfermidade renal) > aumento da transferência de K+ para o túbulo distal em resposta ao aumento na reabsorção de Na+; Alcalose (déficit de H+ no líquido extracelular > H+ intracelular se desloca da célula em troca do K+ extracelular para manter o equilíbrio de cátions); Terapia diurética.
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