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Equilíbrios Dietéticos; Regulação da Alimentação; Obesidade e Inanição; Vitaminas e Sais Minerais A ingestão de alimentos deve ser suficiente para suprir as necessidades metabólicas do organismo, sem, contudo, ser demasiada a ponto de causar obesidade. Além disso, como diferentes alimentos contêm proporções diversas de proteínas, carboidratos, gorduras, sais minerais e vitaminas, é preciso que seja mantido o equilíbrio apropriado entre esses vários tipos de alimentos para que todos os segmentos dos sistemas metabólicos possam ser supridos com os nutrientes necessários. Assim, o presente capítulo irá considerar os problemas de balanceamento entre os tipos de alimentos, bem como os mecanismos pelos quais a ingestão de alimentos é regulada de acordo com as necessidades metabó- licas do organismo. BALANÇOS DIETÉTICOS ENERGIA DISPONÍVEL NOS ALIMENTOS A energia liberada pela oxidação de cada grama de carboidrato a dióxido de carbono e água é de 4,1 calorias, enquanto a liberada da gordura é de 9,3 calorias. A energia liberada do metabolismo das proteínas da dieta, com a oxidação de cada grama a dióxido de carbono, água e uréia, é de 4,35 calorias. Além disso, essas diferentes substâncias variam quanto à percentagem média absorvida pelo tubo gastrintestinal: cerca de 98% para os carboidratos, 95% para as gorduras e 92% para as proteínas. Por conseguinte, em números redondos, a energia fisiologi- camente disponível em cada grama dos três diferentes tipos de alimentos na dieta é, em média: O americano médio recebe cerca de 15% de sua energia a partir das proteínas, cerca de 40% a partir das gorduras e 45% a partir dos carboidratos. Na maioria das outras partes do mundo, a quantidade de energia proveniente dos carboidratos excede de longe a obtida das proteínas e gorduras. Assim, na Mongólia, a energia recebida das gordu- ras e das proteínas não ultrapassa 15 a 20%. O Quadro 71.1 apresenta a composição de alimentos selecionados, ilustrando, em particular, as altas proporções de gorduras e proteínas nas carnes e as elevadas proporções de carboidratos na maioria dos vegetais e cereais. A gordura é enganosa na dieta, visto que costuma existir sob forma de 100% de gordura, enquanto as proteínas e os carboidratos estão misturados em meios aquosos, de modo que cada um deles representa normalmente menos de 25% do peso. Por conseguinte, a gordura da porção usual de manteiga misturada com uma porção de batatas costuma conter tanta energia quanto a própria batata. Necessidades diárias de proteínas. Diariamente, 20 a 30 g de proteínas corporais são degradadas e utilizadas na produção de outras substâncias químicas do organismo. Por conseguinte, todas as células devem formar continuamente novas proteínas para substituir as que estão sendo destruídas, e, para atingir este objetivo, é necessário que a proteína seja fornecida na dieta. A pessoa média pode manter reservas normais de proteínas pela ingestão diária de 30 a 55 g. Todavia, conforme discutido no Cap. 69, algumas proteínas encerram quantidades inadequadas de certos aminoácidos essenciais e, portanto, não podem ser utilizadas para a formação das proteínas corporais. Essas proteínas são denominadas proteínas parciais, e, quando presentes em grandes quantidades na dieta, as necessidades diárias de proteína são muito maiores do que o normal. Em geral, as proteínas derivadas de alimentos de origem animal são mais completas do que as proteínas derivadas de fontes vegetais e cereais. Um exemplo especial de deficiência dietética decorrente da ingestão de proteínas parciais ocorre na dieta de muitos nativos africanos que se alimentam basicamente de farinha de milho. A proteína do milho quase não possui triptofano; assim, para finalidades práticas, toda a dieta desses nativos é quase totalmente defi- ciente em proteínas. Como conseqüência, esses nativos, sobretudo as crianças, desenvolvem a síndrome de deficiência protéica conhecida como kwashiorkor, que consiste em deficiência de crescimento, letargia, retar- do mental doedemahipoprotéico. Carboidratos e gorduras como "poupadores de proteínas", Nos Caps. 67 e 68, também foi assinalado que, quando a dieta contem quantidades abundantes de carboidratos e gorduras, quase toda a energia do organismo provém dessas duas substâncias, enquanto pouquíssima energia deriva das proteínas. Assim, diz-se que tanto os carboidratos quanto as gorduras são poupadores de proteínas. Por outro lado, na inanição, uma vez ocorrida a depleção dos carboidratos e das gorduras, as reservas protéicas do organismo são, então, consumidas rapidamente para fornecer energia, algumas vezes com intensidade que se aproxima de várias centenas de gramas por dia, em lugar da velocidade diária normal de 30 a 55 g. Métodos clínicos e experimentais para determinar a utilização metabólica das proteínas, dos carboidratos e das gorduras Em experimentos feitos em animais, bem como em seres humanos que apresentam problemas metabólicos, é freqüentemente importante determinar as imensidades relativas de utilização das proteínas, dos carboidratos e das gorduras. São utilizados dois métodos principais para essa finalidade: Determinação da intensidade do metabolismo protéico no organismo. A proteína comum da dieta contém cerca de 16% de nitrogênio. Durante o metabolismo das proteínas, cerca de 90% desse nitrogênio são excre- tados na urina sob forma de uréia, ácido úrico, creatinina e outros produ- tos nitrogenados menos importantes. Os outros 10% são excretados nas fezes. Por conseguinte, é simples calcular de modo bastante acurado a velocidade de degradação protéica no organismo, basta medir-se a quantidade de nitrogênio que aparece na urina, acrescentando-se ao valor obtido 11% para o nitrogênio eliminado nas fezes e, por fim, multiplicando-se o valor obtido por 6,25, para determinar a quantidade total do metabolismo protéico em gramas por dia. Assim, a excreção de 8 g de nitrogênio na urina por dia significa que houve degradação de cerca de 55 g de proteína. Se a ingestão diária de proteína for inferior ã sua degradação diária, diz-se que a pessoa apresenta balanço nitrogenado negativo, o que signi- fica que suas reservas corporais de proteína estão diminuindo diaria- mente. Utilização relativa das gorduras e dos carboidratos – “quociente respiratório”. Quando os carboidratos são metabolizados com oxigênio, forma-se exatamente uma molécula de dióxido de carbono para cada molécula de oxigênio consumida. Essa relação entre produção de dióxido de carbono e utilização de oxigênio é denominada quociente respiratório; assim, o quociente respiratório para os carboidratos é de 1.0. Por outro lado. quando a gordura é oxidada nas células do organismo, formam-se, em média, apenas 70 moléculas de dióxido de carbono para UKI moléculas de oxigênio consumidas. Por conseguinte, o quociente respiratório para o metabolismo das gorduras é, em média, de 0,70. De forma semelhante, quando as proteínas são oxidadas pelas células, o quociente respiratório médio é de 0,80. A razão desses quocientes respiratórios mais baixos para gorduras e proteínas do que para carboidratos é que grande parte do oxigênio metabolizado com esses alimentos é necessária para combinar-se com o excesso de átomos de hidrogênio presentes em suas moléculas, resultando em menor formação de dióxidode carbono. Vejamos agora como podemos utilizar esse quociente respiratório para determinar a utilização relativa dos diferentes alimentos pelo orga- nismo. Em primeiro lugar, tivemos a oportunidade de verificar, no Cap. 3U, que a produção de dióxido de carbono pelos pulmões, dividida pela captação de oxigênio durante o mesmo período de tempo, é denominadaproporção da troca respiratória. No decorrer de um período de 1 hora ou mais, a proporção da troca respiratória é exatamente igual ao quociente respiratório médio das reações metabólicas em todo o organismo. É óbvio que, se uma pessoa tiver quociente respiratório de 1,0, ela provavelmente estará metabolizando carboidratos, visto que os quocien- tes respiratórios para o metabolismo das gorduras e proteínas são conside- ravelmente inferiores a 1,0. De forma semelhante, quando o quociente respiratório é de cerca 0,70, o organismo está metabolizando quase exclu- sivamente gordura, com exclusão de carboidratos e proteínas. E, por fim, se ignorarmos a quantidade normalmente pequena de metabolismo protéico, os quocientes respiratórios situados entre 0,70 e 1,0 descrevem as relações aproximadas entre o metabolismo dos carboidratos e das gorduras. Para sermos mais exatos, podemos determinar em primeiro lugar a utilização das proteínas ao medir a excreção de nitrogênio, e, a seguir, utilizando uma fórmula matemática apropriada, podemos calcu- lar quase com exatidão a utilizaçãodos três diferentestipos de alimentos. A seguir, apresentamos alguns dos achados importantes obtidos por estudos do quociente respiratório: 1. Imediatamente após uma refeição, quase todo o alimento meta- bolizado consiste em carboidratos, de modo que, nesse período, o quo- ciente respiratório se aproxima de 1,0. 2. Dentro de 8 a 10 horas após uma refeição, o organismo já utilizou a maior parte dos carboidratos facilmente disponíveis, e o quociente respiratório aproxima-se daquele para o metabolismo das gorduras, isto é, de cerca de 0,70. 3. No diabetes melito, quantidade muito pequena de carboidratos pode ser utilizada pelas células do organismo em qualquer condição, visto que o processo exige a presença de insulina. Por conseguinte, quan- do o diabetes é muito grave, o quociente respiratório permanece, na maior parte do tempo, muito próximo ao do metabolismo das gorduras, isto é, 0,70. REGULAÇÃO DA INGESTÃO DE ALIMENTOS Fome. O termo "fome" refere-se a um forte desejo de alimento, que está associado a diversas sensações objetivas. Por exemplo, numa pessoa que passou muitas horas sem se alimentar, o estômago sofre intensas contrações rítmicas, conhecidas como contrações da fome. Essas contrações provocam sensação de aperto ou de constrição na boca do estômago e, algumas vezes, causam dor, conhecida como dor da fome. Todavia, mesmo após remoção completa do estômago, ainda ocorrem às sensações psíquicas da fome, e o intenso desejo de alimento ainda faz com que a pessoa procure suprimento adequado de alimento. Apetite. O termo "apetite" é quase sempre utilizado com o mesmo sentido de fome, exceto que, em geral, implica o desejo de certos tipos de alimentos, e não de qualquer nutriente. Assim, o apetite ajuda a pessoa a escolher a qualidade dos alimentos que irá ingerir. Saciedade. A saciedade é o oposto da fome. Significa uma sensação de plenitude em relação à necessidade de alimentos. Em geral, a saciedade surge após refeição completa, em particular quando os depósitos de armazenamento nutricional do indivíduo, isto é, o tecido adiposo e as reservas de glicogênio, já estão repletos. CENTROS NEURAIS PARA A REGULAÇÃO DA INGESTÃO DE ALIMENTOS Centros da fome e da saciedade. A estimulação do hipotálamo lateral faz com que o animal coma com voracidade, constituindo a hiperfagia. Por outro lado, a estimulação dos núcleos ventro- mediais do hipotálamo produz saciedade completa, e, até mesmo na presença de alimento altamente apetitoso, o animal ainda irá recusar o alimento, constituindo a afagia. Ao contrário, as lesões destrutivas das duas áreas causam resultados exatamente opostos aos produzidos pela estimulação. Isto é, as lesões ventro- mediais determinam ingestão voraz e contínua até o animal ficar extremamente obeso, atingindo, por vezes, um tamanho quatro vezes maior que o normal. As lesões dos núcleos laterais em ambos os lados do hipotálamo provocam ausência total de desejo de alimentos, com inanição progressiva do animal. Por conse- guinte, podemos rotular os núcleos laterais do hipotálamo como centro da fome ou centro da alimentação, enquanto os núcleos ventromediais do hipotálamo podem ser denominados centro da saciedade. O centro da fome opera ao excitar diretamente o impulso emocional para busca de alimento (embora também estimule outros impulsos emocionais - ver Caps. 58 e 60). Por outro lado, acredita-se que o centro da saciedade atue primariamente ao inibir o centro da fome. Outras centros neurais que participam do processo da alimen- tação. Se o cérebro for seccionado abaixo do hipotálamo, porém acima do mesencéfalo, o animal ainda é capaz de efetuar as etapas mecânicas básicas do processo de alimentação. Pode sali- var, lamber os beiços, mastigar o alimento e degluti-lo. Por conse- guinte, os verdadeiros componentes mecânicos do processo da alimentação são controlados por centros no tronco cerebral. A função do hipotálamo no processo da alimentação é, portanto, a de controlar a quantidade de alimento que é ingerida e promo- ver a atividade dos centros inferiores. Centros superiores ao hipotálamo também desempenham papel importante no controle da alimentação, em particular no controle do apetite. Esses centros incluem, em particular, a amígdala e o córtex pré-frontal, que estão estreitamente acoplados com o hipotálamo. Convém lembrar, do que foi discutido em relação ao olfato, que partes da amígdala constituem componente importante do sistema nervoso olfativo. As lesões destrutivas da amígdala mostram que algumas de suas áreas intensificam acentuada mente a ingestão de alimentos, enquanto outras a inibem. Além disso, a estimulação de algumas áreas da amígdala produzem o ato mecânico da alimentação. Entretanto, o efeito mais importante da destruição bilateral da amígdala consiste em "cegueira psíquica" na escolha dos alimentos. Em outras palavras, o animal (e presumivelmente também o ser humano) perde total ou parcialmente o mecanismo de controle do apetite para o tipo e a qualidade do alimento que ingere. FATORES QUE REGULAM A INGESTÃO DE ALIMENTOS Podemos dividir a regulação do processo de alimentação em: (1) regulação nutricional (ou regulação a longo prazo), relacionada primariamente com a manutenção de quantidades nor- mais de reservas nutritivas no organismo, e (2) regulação alime tar (regulação a curto prazo), relacionada primariamente com o mecanismo de evitar a superalimentação durante cada refeição. Regulação nutricional (regulação a longo prazo) O animal que foi submetido a jejum prolongado e, a seguir, é colocado diante de quantidades ilimitadas de alimentos irá comer muito mais do que o animal que recebe alimentação regu- lar. Por outro lado, o animal submetido durante várias semanas a alimentação forçada comerá pouco quando receber alimentos em quantidades passíveis de satisfazer sua própria vontade. Assim, percebe-se que o mecanismo de controle da alimentação do organismo é determinado pelo estado nutricional do corpo. Alguns dos fatores nutricionais que controlam o grau de atividade do centro da alimentação são os seguintes: Efeito das concentrações sanguíneas de glicose, aminoácidos e lipídios sobre a fome e a ingestão de alimentos — as teorias glicostática, aminostática e lipostática. Há muito tempo, sabe-se que a redução do nível de glicemia provoca fome, o que levou à formulação da denominada teoria glicostática de regulação da fome e da alimentação. Mais recentemente, estudos semelhantes demonstraram o mesmo efeito para a concentração sanguínea de aminoácidos e de produtos de degradação dos lipídios, como os cetoácidos e alguns ácidos graxos,levando à formulação das teorias aminostática e lipostática de regulação. Isto é, quando a disponibilidade de qualquer um desses tipos básicos de alimen- tos diminui, o animal automaticamente aumenta a ingestão de alimentos, com a conseqüente normalização das concentrações de metabólitos no sangue. Estudos neurofisiológicos da função do hipotálamo também apoiaram as teorias glicostática, aminostática e lipostática com base nas seguintes observações: (1) a elevação do nível de glicemia aumenta a freqüência de descarga dos neurônios glicorreceptores no centro da saciedade no núcleo ventromedial do hipotálamo. (2) A mesma elevação do nível de glicemia diminui a descarga de neurônios glicossensíveis no centro da fome do hipotálamo lateral. Além disso, alguns aminoácidos e substâncias lipídicas também afetam a freqüência de descargas desses mesmos neurônios. Outros neurônios, encontrados nos núcleos dorsomediais do hipotálamo, respondem à velocidade de utilização de todos os produtos alimentares que fornecem energia para as células. Essa observação levou à formulação de uma teoria mais abrangente da fome e da regulação do processo de alimentação, baseada na produção de energia no interior dessas células. Inter-relação entre a temperatura corporal e a ingestão de alimentos. Quando o animal é exposto ao frio, tende a alimentar-se excessivamente; quando exposto ao calor, tende a comer menos. Essa variação é causada pela interação, no hipotálamo, do sistema termorregulador (ver Cap. 73) com o sistema regula- dor da ingestão de alimentos. Essa interação é importante, porque o aumento da ingestão de alimentos pelo animal exposto ao frio (1) aumenta seu metabolismo e (2) fornece quantidade au- mentada de gordura para isolamento térmico, os quais tendem a corrigir o resfriamento do corpo. Resumo da regulação a longo prazo. Não obstante a pouca precisão de nossas informações a respeito dos diferentes fatores de feedback que atuam na regulação da ingestão de alimentos a longo prazo, podemos fazer a seguinte afirmação geral: Quando as reservas nutritivas do organismo caem abaixo do normal, o centro da alimentação do hipotálamo fica muito ativo, e a pessoa apresenta aumento da fome; por outro lado, quando as reservas nutritivas são abundantes, a pessoa perde a fome e desenvolve o estado de saciedade. Regulação alimentar (regulação a curto prazo) Quando a pessoa é impelida a comer pela fome, que processo interrompe a ingestão de alimentos, quando ela já comeu o sufi- ciente? Não são os mecanismos nutricionais de feedback que acabamos de descrever, visto que, para todos eles, é necessário um período de 1 a várias horas para que haja absorção de quanti- dade suficiente dos fatores nutritivos pelo sangue para ocasio- nar a inibição da ingestão de alimentos. Contudo, é muito impor- tante que a pessoa não coma em excesso e que ela ingira quanti- dade de alimento que se aproxime de suas necessidades nutricio- nais. Para essa finalidade, são importantes os seguintes tipos desinais: Enchimento gastrintestinal. Quando o tubo gastrintestinal fica distendido, em particular o estômago e o duodeno, sinais inibitó- rios são transmitidos, principalmente pelos vagos, para suprimir o centro da alimentação, reduzindo assim o desejo de alimento. Fatores humorais e hormonais que suprimem a alimentação - colecistocinina, glucagon e insulina. O hormônio gastrintestinal colecistocinina, liberado principalmente em resposta à gordura que chega ao duodeno, exerce forte efeito direto sobre o centro da alimentação, reduzindo a ingestão de alimentos. Além disso, por razões que ainda não foram totalmente elucidadas, a presença de alimentos no estômago e no duodeno estimula a secreção de quantidades significativas de glucagon e de insulina pelo pân- creas. Esses dois hormônios também inibem o centro hipota- lâmico dá alimentação. Avaliação do alimento por receptores orais. Quando uma pes- soa portadora de fístula esofágica recebe grandes quantidades de alimento, embora ele seja imediatamente devolvido ao exte- rior, o grau de fome diminui após a passagem de quantidade razoável de alimento pela boca. Esse efeito ocorre apesar de o tubo gastrintestinal não ter sido enchido. Por conseguinte, postula-se que vários "fatores orais" relacionados à alimentação, como a mastigação, a salivação, a deglutição e o paladar, "ava- liam" o alimento à medida que ele passa pela boca; após passagem de certa quantidade, o centro hipotalâmico de alimentação fica inibido. Todavia, a inibição ocasionada por esse mecanismo de avaliação é consideravelmente menos intensa e duradoura do que a causada pelo enchimento gastrintestinal, durando, em ge- ral, apenas 20 a 40 minutos. Importância da existência dos sistemas reguladores da alimentação a longo e a curto prazo O sistema regulador da alimentação a longo prazo, que inclui todos os mecanismos de feedback por metabólitos, obviamente ajuda a manter constantes as reservas de nutrientes nos tecidos. evitando que elas fiquem excessivamente baixas ou elevadas. Por outro lado, os estímulos reguladores a curto prazo atendem a duas outras finalidades. Em primeiro lugar, fazem com que a pessoa ou animal se alimente com menores quantidades, permi- tindo que o alimento passe pelo tubo gastrintestinal com ritmo mais uniforme, de modo que os mecanismos digestivos e absor- tivos possam atuar com intensidade mais uniforme, em lugar de serem excessivamente sobrecarregados quando o animal ne- cessita de alimento. Em segundo lugar, impedem a ingestão de quantidades de alimento em cada refeição que seriam excessivas para os sistemas de armazenamento após a absorção de todo o alimento. OBESIDADE Aquisição versus consumo de energia. Quando as quantidades de energia (sob forma de alimentos) que penetram no organismo são maiores do que as consumidas, ocorre aumento do peso corporal. Por conse- guinte, a obesidade é obviamente causada por excesso de entrada de energia em relação a seu gasto. Para cada 9,3 calorias de energia em excesso que entram no organismo, ocorre armazenamento de 1 g de gordura. O excesso de aquisição de energia ocorre apenas durante a fase de desenvolvimento da obesidade. Quando a pessoa já está obesa, tudo o que é necessário para mantê-la nesse estado é que a entrada de energia seja igual a seu consumo. Para que a pessoa emagreça, a entrada deve ser menor do que o consumo de energia. Com efeito, estudos de pessoas obesas mostraram que a ingestão de alimentos no estágio estático da obesidade (uma vez atingida a condição de obesidade) é aproximada- mente a mesma que a de pessoas normais. Efeito da atividade muscular sobre o consumo de energia. Cerca de um terço da energia utilizada pela pessoa normal destina-se à atividade muscular; no trabalhador braçal, até dois terços ou, por vezes, três quar- tos são utilizados dessa maneira. Como a atividade muscular é, sem dúvida alguma, a maneira mais importante pela qual o organismo gasta energia, costuma-se dizer que a obesidade em pessoas normais sob os demais aspectos resulta de uma relação muito elevada entre a ingestão de alimentos e o exercício diário. Regulação anormal da alimentação como causa patológica da obesidade Já tivemos oportunidade de frisar que o ritmo da alimentação é normalmente regulado em proporção às reservas de nutrientes no orga- nismo. Quando essas reservas começam a se aproximar do nível ótimo para a pessoa normal, a alimentação é automaticamente reduzida, para evitar qualquer armazenamento em excesso. Todavia, em muitas pessoas obesas isso não acontece, visto que a alimentação não é diminuída até que o peso corporal esteja bem acima do normal. Por conseguinte, a obesidade é, de fato, quase sempreocasionada por alguma anormalidade dos mecanismos reguladores da alimentação. Pode resultar de fatores psicogênicos que afetam a regulação ou de anormalidades do próprio hipotálamo. Obesidade psicogênica. Estudos de pacientes obesos mostram que grande parte da obesidade decorre de fatores psicogênicos. Talvez o fator psicogênico mais comum para o desenvolvimento da obesidade seja a idéia prevalente de que hábitos alimentares sadios exigem pelo menos três refeições por dia e que cada uma delas deve ser substancial. Muitas crianças jovens são induzidas a esse hábito por pais supersolícitos, de modo que essas crianças continuam a praticá-lo durante toda sua vida. Além disso, sabe-se que as pessoas quase sempre adquirem grande aumento de peso durante ou após situações estressantes, como morte de um parente, doença grave ou, até mesmo, depressão mental. Parece que a alimentação constitui, muitas vezes, um meio de aliviar a tensão. Anormalidades hepitalâmicos como causa de obesidade. Na discussão anterior sobre a regulação da alimentação, foi assinalado que as lesões nos núcleos veniromediais do hipotálamo fazem com que o animal se alimente excessivamente, tomando-se obeso. Foi também demonstrado que essas lesões ocasionam produção excessiva de insulina que, por sua vez, aumenta a deposição de gordura. Além disso, muitas pessoas com tumores hipofisários que invademo hipotálamo desenvolvem obesidade progressiva, ilustrando que a obesidade no ser humano também pode resultar definitivamente de lesão hipotalâmica. Todavia, na pessoa obesa normal, quase nunca se verifica a presença de lesão hipotalâmica. Entretanto, é possível que a organização funcional do centro da alimentação seja diferente no obeso em relação à pessoa normal não-obesa. Por exemplo, uma pessoa normalmente obesa que reduziu seu peso à faixa normal por meio de medidas dietéticas rigorosas costuma desenvolver fome intensa e muito maior do que a pessoa normal. Isso indica que o "ponto fixo" do centro da alimentação da pessoa obesa encontra-se num nível muito mais elevado de armazenamento de nutrientes do que o da pessoa normal. Fatores genéticos na obesidade. Sem dúvida, a obesidade pode ser familiar. Além disso, gêmeos idênticos costumam manter pesos que não diferem por mais de 1 kg por toda a vida, se as condições de vida forem semelhantes, ou em mais de 2,5 kg se as condições de vida diferirem acentuadamente. Isso pode resultar, em parte, de hábitos alimentares incutidos durante a infância; todavia, em geral, acredita-se que essa estreita semelhança entre gêmeos seja geneticamente controlada. Os genes podem dirigir o grau de alimentação por várias maneiras diferentes, incluindo (1) anormalidade genética do centro da alimentação para ajustar o nível de armazenamento de nutrientes em algum ponto elevado ou baixo e (2) fatores psíquicos hereditários anormais que estimu- lam o apetite ou fazem com que a pessoa coma como mecanismo "de liberação". Além disso, sabe-se que certas anormalidades genéticas da química do armazenamento de gorduras causam obesidade em determinadas cepas de camundongos e ratos. Em uma cepa de ratos, a gordura é facilmente armazenada no tecido adiposo, mas a quantidade de lipase sensível a hormônio nesse tecido está acentuadamente reduzida, de modo que pou- ca gordura pode ser removida. Obviamente, isso resulta em via unidire- cional, pela qual a gordura é continuamente depositada, mas nunca metabolizada. Numa cepa de camundongos obesos, foi constatado o excesso de sintetase de ácidos graxos, causando a síntese excessiva desses ácidos. Por conseguinte, é possível que mecanismos genéticos seme- lhantes operem no desenvolvimento da obesidade em seres humanos. Hipernutrição infantil ramo possível causa de obesidade. A veloci- dade de formação de novas células adiposas é particularmente rápida nos primeiros anos de vida, e, quanto maior a intensidade do armazena- mento de gordura, maior será também o número de células adiposas. Nas crianças obesas, o número de células adiposas costuma ser até três vezes maior que o número observado em crianças normais. Todavia, após a adolescência, o número de células adiposas permanece quase o mesmo durante toda a vida. Por conseguinte, foi sugerido que a hiperali- mentação das crianças, em particular na lactância e, em menor grau, durante os últimos anos da meninice, pode resultar em obesidade pelo resto da vida. Acredita-se que a pessoa com excesso de células adiposas tenha ponto fixo para armazenamento de gordura mais alto pelo meca- nismo auto-regulador epitalâmico de feedback para o controle dos tecidos adiposos. Nas pessoas menos obesas, em particular nas que se tornaram obesas na meia-idade ou na velhice, a maior parte da obesidade resulta da hipertrofia das células adiposas existentes. Esse tipo de obesidade é muito mais acessível ao tratamento do que o tipo permanente. TRATAMENTO DA OBESIDADE O tratamento da obesidade depende simplesmente da redução da entrada de energia, que deve tornar-se menor do que o consumo. Em outras palavras, isso significa inanição parcial. Para atingir esse propósito, a maioria das dietas é planejada para conter grandes quantidades de "alimentos volumosos", os quais, em geral, são constituídos por compos- tos ricos em celulose não-nutritivos. Esse volume distende o estômago e, assim, alivia parcialmente a fome. Na maioria dos animais inferiores, esse procedimento faz com que o animal aumente ainda mais a ingestão de alimentos; todavia, o ser humano quase sempre consegue enganar-se, visto que a ingestão de alimentos é, algumas vezes, controlada tanto pelo hábito quanto pela fome. Conforme assinalado mais adiante em relação à inanição, é importante evitar o desenvolvimento de deficiências vitamínicas durante o período de dieta. Vários medicamentos que reduzem a intensidade da fome têm sido utilizados no tratamento da obesidade. O mais importante desses medica- mentos é anfetamina (ou seus derivados), que inibe diretamente o centro da alimentação no hipotálamo lateral. Todavia, o uso desse fármaco é perigoso, porquanto excita simultaneamente o sistema nervoso central, tornando a pessoa nervosa e elevando a pressão arterial. Além disso, a pessoa logo se adapta ao medicamento, de modo que a redução do peso não costuma ser de mais de 5 a 10%. Por fim, quanto mais o indivíduo pratica exercício, maior o consumo diário de energia e mais rapidamente desaparece a obesidade. Por conse- guinte, os exercícios forçados constituem quase sempre parte essencial do tratamento da obesidade. INANIÇÃO A inanição é exatamente o oposto da obesidade. Além da inanição causada pela disponibilidade inadequada de alimentos, tanto as anorma- lidades psicogênicas quanto as hipotalamicas podem, cm certas ocasiões, determinar redução acentuada da ingestão de alimentos. Uma dessas condições, a anorexia nervosa, refere-se ao estado psíquico anormal em que a pessoa perde todo o desejo de alimento e pode até mesmo sentir náuseas na presença dele; em conseqüência, ocorre inanição grave. Além disso, as lesões destrutivas do hipotálamo, quase sempre causadas por trombose vascular, costumam levar a um estado de caquexia, termo que simplesmente significa inanição grave. DESNUTRIÇÃO Depleçãodas reservas alimentares dos tecidos do organismodurante a desnutrição. Embora os tecidos utilizem de preferência os carboidratos como fonte de energia em lugar das gorduras e proteínas, as reservas de carboidratos no organismo são de apenas algumas centenas de gramas (principalmente sob forma de glicogênio no fígado e nos músculos) e só podem suprir a energia necessária para a função do organismo durante, talvez, meio dia. Por conseguinte, excetodurante as primeiras horas da desnutrição, o principal efeito consiste na depleção progressiva das gorduras e proteínas dos tecidos. Como a gordura representa a principal fonte de energia, sua velocidade de depleção continua inalterada, confor- me ilustrado na Fig. 71.1, até que a maior parte das reservas de gordura do organismo seja consumida. A proteína passa por três fases diferentes de depleção: a princípio, verifica-se uma fase rápida de depleção, seguida por depleção muito mais lenta e, por fim, novamente rápida, pouco antes da morte. A fase inicial de depleção rápida é causada pelo uso da proteína facilmente mobilizável para o metabolismo direto ou para conversão em glicose e, a seguir, o metabolismo dessa glicose pelo cérebro. Todavia, após a depleção das reservas protéicas rapidamente mobilizáveis, durante a fase inicial da desnutrição, a proteína restante não é tão facilmente removida. Nessa fase, a velocidade da gliconeogênese diminui por um terço a um quinto em relação a seu valor inicial, e verifica-se acentuada redução da velocidade de depleção protéica. A diminuição da disponi- bilidade de glicose inicia, então, uma série de eventos que quase sempre levam ao desenvolvimento de cetose, discutida no Cap. 68. Felizmente, os corpos cetônicos, da mesma maneira que a glicose, podem atravessar a barreira hematoencefálica e, assim, podem ser utilizados pelas célulascerebrais como fonte de energia. Por conseguinte, cerca de dois terços da energia consumida pelo cérebro provêm desses corpos cetônicos, principalmente do beta- hidroxibutirato. Assim, essa seqüência de even- tos determina a preservação, pelo menos parcial, das reservas protéicas doorganismo. Todavia, surge finalmente a etapa em que as reservas de gordura estão quase totalmente esgotadas, de modo que a única fonte de energia é representada pelas proteínas. Nesse estágio, as reservas protéicas vol- tam a entrar em fase de rápida depleção. Como as proteínas são essenciais para a manutenção da função celular, a morte geralmente sobrevém quando as proteínas do organismo são reduzidas a cerca da metade de seu valor normal. Deficiências vitamínicas na desnutrição. As reservas de algumas vitaminas, em particular as vitaminas hidrossolúveis - como as do grupo B e a vitamina C -, não duram muito durante a desnutrição. Em conseqüência, depois de 1 semana ou mais de desnutrição, começam a aparecer deficiências vitamínicas moderadas, que se tornam graves depois de várias semanas. Obviamente, essas deficiências contribuem para a debilidade que leva à morte. VITAMINAS Necessidades diárias de vitaminas. A vitamina é um composto orgâ- nico necessário em pequenas quantidades para o funcionamento do meta- bolismo corporal normal, mas que não pode ser produzido pelas células do organismo. Quando faltam na dieta, as vitaminas podem causar déficits metabólicos específicos. O Quadro 71.2 fornece uma lista das vitaminas importantes, com suas quantidades diárias necessárias para o homem adulto comum. Essas necessidades variam de modo considerável, dependendo de certos fato- res, como tamanho corporal, ritmo de crescimento, quantidade de exer- cício, gravidezetc. Armazenamento das vitaminas no organismo. As vitaminas são arma- zenadas em pequeno grau por todas as células. Entretanto, algumas vitaminas são armazenadas em maior quantidade no fígado. Por exemplo, a quantidade de vitamina A armazenada no fígado pode ser suficiente para manter uma pessoa sem qualquer ingestão de vitamina A por até 10 meses, e, em condições normais, a quantidade de vitamina D armaze- nada no fígado é suficiente para manter uma pessoa por 2 a 4 meses sem qualquer ingestão adicional de vitamina D. O armazenamento da maioria das vitaminas hidrossolúveis é relativa- mente pequeno. Isso se aplica especialmente aos compostos da vitamina B, visto que, quando a dieta do indivíduo é deficiente desses compostos, pode-se verificar o aparecimento dos sintomas clínicos de deficiência dentro de poucos dias (exceto para vitamina Bl2, que pode permanecer no fígado por 1 ano ou mais). A ausência de vitamina C, outra vitamina hidrossolúvel, pode causar sintomas dentro de poucas semanas, podendo levar à morte por escorbuto em 20 a 30 semanas. VITAMINA A A vitamina A ocorre nos tecidos animais sob forma de retinol, cuja fórmula é ilustrada adiante. Essa vitamina não é encontrada em alimentos de origem vegetal, mas ocorrem pró-vitaminas para a formação de vita- mina A em quantidades abundantes em muitos vegetais. São os pigmentos carotenóides amarelos e vermelhos que, em virtude de suas estrutura químicas semelhantes à da vitamina A, podem ser transformados nela no fígado A função básica da vitamina A no metabolismo é desconhecida, exceto no que concerne a seu uso na formação dos pigmentos da retina, o que foi discutido no Cap. 50. Todavia, alguns dos efeitos da falta de vitamina A estão bem documentados. Além da necessidade de vita- mina A na formação dos pigmentos visuais e, portanto, na prevenção da cegueira noturna, ela também é necessária para o crescimento normal da maioria das células do organismo e, sobretudo, para o crescimento e proliferação normais dos diferentes tipos de células epiteliais. Na ausên- cia de vitamina A, as estruturas epiteliais do organismo tendem a se tornar estratificadas e queratinizadas. A deficiência de vitamina A mani- festa-se por (1) natureza escamosa da pele e, algumas vezes, desenvol- vimento de acne; (2) hipodesenvolvimento em animais jovens, incluindo parada do crescimento esquelético; (3) deficiência de reprodução, asso- ciada especialmente à atrofia do epitélio germinativo dos testículos e, por vezes, à interrupção do ciclo sexual feminino; e (4) queratinização da córnea, com conseqüente opacidade da córnea e cegueira. Além disso, as estruturas epiteliais lesadas quase sempre tornam-se infectadas, como, por exemplo, nos olhos, nos rins ou nas vias respira- tórias. Por conseguinte, a vitamina A tem sido denominada vitamina "antiinfecciosa". TIAMINA (VITAMINA B,) A tiamina atua nos sistemas metabólicos do organismo principal- mente sob forma de pirofosfato de tiamina. Esse composto funciona como uma co-carboxilase, atuando principalmente em associação com uma proteína descarboxilase, para a descarboxilação do ácido pirúvico e de outros a-cetoácidos, como foi discutido no Cap. 67. A deficiência de tiamina provoca menor utilização do ácido pirúvico e de alguns aminoácidos pelos tecidos, enquanto aumenta a utilização das gorduras. Por conseguinte, a tiamina é especificamente necessária para o metabolismo final dos carboidratos e de muitos aminoácidos. A menor utilização desses nutrientes é o fator responsável por muitas debilidades associadas à deficiência de tiamina. Deficiência de tiamina e o sistema nervoso. O sistema nervoso central depende normalmente quase apenas do metabolismo do* carboidratos para sua energia. Na deficiência de tiamina, a utilização de glicose pelo tecido nervoso pode diminuir por até 50 a 60%. As células neuronais do sistema nervoso central quase sempre exibem cromatólise e edema durante a deficiência de tiamina; essas alterações são características de células neuronais pouco nutridas. Obviamente, essas alterações podem interromper a comunicação em muitas partes diferentes do sistema nervoso central. Além disso, a deficiência da tiamina pode causar degeneração das bainhas mielínicas das fibras nervosas, tanto nos nervos periféricos quanto no sistema nervoso central. As lesões dos nervos periféricos quase sempre tornam esses nervos extremamente irritáveis, resultando em "polineu-rite" caracterizada por dor que se irradia ao longo do trajeto de um ou mais nervos periféricos. Alémdisso, os feixes de fibras na medula podem degenerar a ponto de produzir ocasionalmente paralisia; mesmo na ausência de paralisia, os músculos se atrofiam, do que resulta grave fraqueza. Deficiência de tiamina e o sistema cardiovascular. Adeficiência de tiamina também enfraquece o músculo cardíaco, de modo que o indivíduo portador de grave deficiência de tiamina eventualmente desenvolve insuficiência cardíaca. Além disso, o retorno do sangue para o coração pode estar aumentado por até duas vezes o normal. Isso ocorre porque a deficiência de tiamina provoca vasodilatação periférica em todo o sistema circulatório, possivelmente como conseqüência da menor liberação de energia metabólica nos tecidos, com a conseqüente dilatação vascular local. Por isso, os efeitos cardíacos da deficiência de tiamina são devidos, em parte, à carga excessiva de sangue para o coração e, em parte, a fraqueza do músculo cardíaco. O edema periférico e a ascite também ocorrem em grau pronunciado em algumas pessoas com deficiência de tiamina, devido à insuficiência cardíaca. Deficiência de tiamina e o tubo gastrintestinal. Entre os sintomas gastrintestinais de deficiência de tiamina destacam-se a indigestão, a constipação grave, a anorexia, a atonia gástrica e a hipocloridria. Prova- velmente, todos esses efeitos resultam da incapacidade do músculo liso e das glândulas gastrintestinais de obter energia suficiente a partir do metabolismo dos carboidratos. O quadro geral da deficiência de tiamina, incluindo polineurite, sintomas cardiovasculares e distúrbios gastrintestinais, é freqüentemente denominado "beribéri" - sobretudo quando predominam os sintomas cardiovasculares. NIACINA A niacina, também denominada ácido nicotínico, funciona no orga- nismo como co-enzima, sob forma de dinucleotídio de nicotinamida- adenina (NAD) e dinucleotídio de nicotinamida- adenina-fosfato (NADP). Essas co-enzimas são aceptoras de hidrogênio; combinam-se com os átomos de hidrogênio removidos dos substratos alimentares por muitos tipos diferentes de desidrogenases. A atuação típica de ambas foi apresentada no Cap. 67. Na presença de deficiência de niacina, a intensidade normal da desidrogenação não pode ser mantida; por conse- guinte, a liberação oxidativa de energia a partir dos alimentos para os elementos funcionais de todas as células não pode ocorrer com velocidade normal. Nos estágios iniciais da deficiência de niacina, podem ocorrer altera- ções fisiológicas simples, como fraqueza muscular e secreção glandular deficiente; todavia, na deficiência grave, ocorre morte dos tecidos. Apa- recem lesões patológicas em muitas partes do sistema nervoso central, e pode ocorrer demência permanente ou vários tipos diferentes de psico- ses. Além disso, a pele sofre rachaduras e desenvolve escamas pigmen- tadas em áreas expostas à irritação mecânica ou à irradiação solar; por conseguinte, parece que a pele se torna incapaz de reparar os diferentes tipos de lesão irritativa. A deficiência de niacina provoca intensa irritação e inflamação das mucosas da boca e de outras partes do tubo gastrintestinal, resultando em numerosas anormalidades digestivas que levam, nos casos graves, à ocorrência de hemorragia gastrintestinal disseminada. É possível que isso resulte da diminuição generalizada do metabolismo do epitélio gas- trintestinal e da incapacidade de reparação epitelial apropriada. A entidade clínica denominada pelagra e a doença canina conhecida como língua negra são causadas principalmente pela deficiência de niaci- na. A pelagra é acentuadamente exacerbada em pessoas cuja dieta tem por base o milho (como em muitos nativos da África), visto que o milho é muito deficiente no aminoáddo triptofano, que, em quantidades limita- das, pode ser convertido em niacina no organismo. RIBOFLAVINA (VITAMINA B2) Normalmente, a riboflavina combina-se nos tecidos com o ácido fosfórico para formar duas coenzimas, mononucleotídio deflavina (FMN) e dinucleotídio de adenina-flavina (FAD). Por sua vez, essas coenzimas atuam como transportadores de hidrogênio nos importantes sistemas oxidativos das mitocôndrias. Em geral, o NAD, atuando em associação com desidrogenases específicas, aceita o hidrogênio removido de vários substratos alimentares e, a seguir, o transfere para o FMN ou FAD; por fim, o hidrogênio é liberado sob forma de íon na matriz mitocondrial para ser oxidado pelo oxigênio; o sistema foi descrito no Cap. 67. A deficiência de riboflavina nos animais inferiores provoca dermatite grave, vômitos, diarréia, espasticidade muscular que, por fim, transforma-se em fraqueza muscular e leva à morte, precedida por coma e declínio da temperatura corporal. Por conseguinte, a deficiência grave de riboflavina pode causar muitos dos efeitos observados na deficiência de niacina; é provável que as debilidades que surgem em cada caso sejam devidas à redução geral dos processos oxidativos no interior das células. No ser humano, a deficiência de riboflavina nunca tem sido grave o suficiente para causar as debilidades acentuadas observadas em animais experimentais, mas é provável que a deficiência leve de riboflavina seja comum. Essa deficiência provoca distúrbios digestivos, sensações de quei- madura na pele e nos olhos, rachaduras nos cantos da boca, cefaléia, depressão mental, esquecimento etc. Embora as manifestações da deficiência de riboflavina sejam em geral relativamente leves, essa deficiência ocorre quase sempre em asso- ciação com deficiência de tiamina ou niacina. Por conseguinte, muitas síndromes carenciais, incluindo pelagra, beribéri, espru e kwashiorkor, decorrem provavelmente da deficiência combinada de várias vitaminas, bem como de outros aspectos da desnutrição. VITAMINA B12 Diversos compostos diferentes de cobalamina que possuem o grupo prostético comum ilustrado abaixo exibematividade de "vitamina B12". É interessante observar que este grupo prostético contém cobalto, com ligações de coordenação semelhantes às do ferro na molécula de hemoglobina. É provável que o átomo de cobalto funcione de modo idêntico ao do ferro para combinar-se reversivelmente com outras subs- tâncias. A vitamina B12 desempenha diversas funções metabólicas, atuando como coenzima aceptora de hidrogênio. Sua função mais importante consiste em atuar como coenzima para reduzir ribonucleotídios a deso- ximbonucleotídios, uma etapa necessária para a replicação dos genes. Isso poderia explicar as duas principais funções da vitamina B12: (1) promoção do crescimento e (2) promoção da formação e maturação dos eritrócitos. Esta última função foi descrita detalhadamente no Cap. 32, em relação à anemia perniciosa, um tipo de anemia causada por 684 insuficiência de maturação dos eritrócitos quando a vitamina B,; está deficiente. Um efeito especial da deficiência de vitamina B12 consiste na freqüente desmielinização das grandes fibras nervosas da medula, em particular das colunas posteriores e, em certas ocasiões, das laterais. Como conseqüência, os indivíduos portadores de anemia perniciosa apresentam quase sempre perda acentuada da sensibilidade periférica e, nos casos graves, paralisia. A causa habitual de deficiência de vitamina B12 não é sua falta nos alimentos, mas sua deficiência de formação do fator intrínseco, que normalmente é secretado pelas células parietais das glândulas gástricas e é essencial para a absorção da vitamina tíu pela mucosa ileal. Isso foi discutido nos Caps. 32 e 66. ÁCIDO FÓLICO (ÁCIDO PTEROILGLUTÁMICO) Vários ácidos pteroilglutâmicos diferentes, um dos quais é ilustrado abaixo, produzem o "efeito do ácido fólico". O ácido fólico funciona como transportador de radicais hidroximetil e formil. Talvez seu usomais importante no organismo seja na síntese de purinas e de timina, que são necessárias para a formação do ácido desoxirribonucléico. Por conseguinte, o ácido fólico, a exemplo da vitamina Bn, também é necessário para a replicação dos genes celulares. Isso talvez explique uma das funções mais importantes do ácido fólico, isto é, a de promover o crescimento. Com efeito, sua ausência na dieta faz com que o animal cresça muito pouco. O ácido fólico é um agente promotor do crescimento ainda mais poderoso do que a vitamina B12 e, como ela, também é importante para a maturação dos eritrócitos, conforme discutido no Cap. 32. Todavia, a vitamina B12 e o ácido fólico exercem, cada um, funções específicas e diferentes na promoção do crescimento e da maturação dos eritrócitos. Um dos efeitos mais significativos da deficiência de ácido fólico é o desenvolvimento de anemia macrocítica, por um processo quase idêntico ao que ocorre na anemia perniciosa. Com freqüência, o distúrbio pode ser tratado eficazmente apenas com ácido fólico. PIRIDOXINA (VITAMINA B) A piridoxina existe nas células sob forma de fosfato de piridoxal e funciona como coenzima para numerosas reações químicas diferentes no metabolismo dos aminoácidos e das proteínas. Seu papel mais importante é o de coenzima no processo de transamínação para a síntese de aminoácidos. Por conseguinte, a piridoxina desempenha muitos papeis chave no metabolismo — em particular no metabolismo protéico. Além disso, acredita-se que essa vitamina atue no transporte de alguns aminoácidos através das membranas celulares. A deficiência dietética de piridoxina em animais inferiores pode causar dermatite, menor velocidade de crescimento, desenvolvimento de fígado gorduroso, anemia e sinais de retardo mental. Raramente, em crianças, a deficiência de piridoxina tem causado convulsões, dermatite e distúrbios gastrintestinais, como náuseas e vômitos. ÁCIDO PANTOTÊNICO O ácido pantotênico é incorporado no organismo principalmente à coenzima A (CoA), que desempenha numerosas funções metabólicas nas células. Duas dessas funções, discutidas detalhadamente nos Caps. 67 e 68, são: (1) conversão do ácido pirúvico descarboxilado em acetil-CoA antes de sua entrada no ciclo do ácido cítrico e (2) degradação das moléculas de ácidos graxos em múltiplas moléculas de acetil-CoA. Por conseguinte, a deficiência de ácido pantotênico pode levar à redução do metabolismo dos carboidratos e das gorduras. A deficiência de ácido pantotênico em animais inferiores pode causar retardo do crescimento, incapacidade reprodutiva, encanecimento dos pêlos, fígado gorduroso e necrose hemorrágica do córtex supra-renal. No ser humano, não foi constatada síndrome definida de deficiência, presumivelmente devido à ampla ocorrência dessa vitamina em quase todos os alimentos e à provável síntese de pequenas quantidades da vitamina no organismo. Todavia, isso não significa que o ácido pantotênico não tenha valor para os sistemas metabólicos do organismo; na verdade, talvez seja tão necessário quanto qualquer outra vitamina. ÁCIDO ASCÓRBICO (VITAMINA C) O ácido ascórbico é essencial para ativar a enzima prolil hidroxilase, que promove a etapa de oxidação na formação da hidroxiprolina, constituintes integral do colágeno. Na ausência de ácido ascórbico, o colágeno formado é defeituoso e fraco. Por conseguinte, essa vitamina é essencial para o crescimento subcutâneo, da cartilagem do osso e dos dentes. A deficiência de ácido ascórbico durante 20 a 30 semanas, como a que costumava ocorrer no passado durante longas viagens de navio, provoca escorbuto. Um dos efeitos mais importantes do escorbuto é a cicatrizarão deficiente das feridas. Essa deficiência de cicatrização decorre da incapacidade das células de depositar fibrilas de colágeno e cimento intercelular Em conseqüência, a cicatrização de uma ferida pode exigir muitos meses, em lugar dos poucos dias normalmente necessários. A deficiência de ácido ascórbico determina a parada do crescimento ósseo. As células das epífises em crescimento continuam a proliferar, mas não há deposição de matriz óssea entre elas, de modo que os ossos sofrem fratura com facilidade no ponto de crescimento devido à ossificação insuficiente. Além disso, quando um osso já ossificado sofre fratura em pessoa portadora de deficiência de ácido ascórbico, os osteoblastos não podem formar nova matriz óssea. Em conseqüência, o osso fraturado não se consolida. As paredes dos vasos sanguíneos tornam-se extremamente frágeis no escorbuto, visto que as células endoteliais não podem ser adequadamente cimentadas e não pode haver formação das fibrilas de colágeno normalmente presentes nas paredes vasculares Os capilares, em particular, estão sujeitos a sofrer ruptura, e, como conseqüência, ocorrem numerosas hemorragias petequiais por todo o corpo. As hemorragias subcutâneas produzem manchas purpúricas, algumas vezes em todo o corpo. Para verificar a presença de deficiência de ácido ascórbico, essas hemorragias petequiais podem ser produzidas insuflando-se um manguito de esfigmomanômetro em torno do braço; essa manobra impede o retorno venoso, a pressão capilar aumenta, e surgem manchas vermelhas na pele do braço, se houver deficiência suficientemente grave de ácido ascórbico. No escorbuto grave, as células musculares algumas vezes se fragmen- tam; ocorrem lesões das gengivas, com afrouxamento dos dentes; verifi- ca- se o desenvolvimento de infecções na boca; podem ocorrer vômitos e evacuação sanguinolentos, bem como hemorragia cerebral; e. por fim, observa-se quase sempre a presença de febre alta antes da morte. VITAMINA D A vitamina D aumenta a absorção de cálcio pelo tubo gastrintestinal e também ajuda a controlar a deposição de cálcio no osso. O mecanismo pelo qual a vitamina D aumenta a absorção de cálcio consiste em promo- ver o transporte ativo desse íon através do epitélio ileal. Aumenta em particular a formação da proteína de ligação do cálcio nas células epiteliais intestinais, o que ajuda o processo de absorção do cálcio. As funções específicas da vitamina D em relação ao metabolismo global do cálcio e a formação do osso são apresentadas no Cap. 79. VITAMINA E Diversos compostos relacionados, um dos quais está ilustrado adian- te, apresentam "atividade de vitamina E". Somente raros casos de defi- ciência de vitamina E foram relatados em seres humanos. Nos animais inferiores, a deficiência de vitamina E pode causar degeneração do epité- lio germinativo dos testículos, podendo produzir esterilidade no macho. A deficiência de vitamina E também pode causar reabsorção do feto após a concepção na fêmea. Devido a esses efeitos da deficiência de vitamina E, ela é por vezes denominada ''vitamina antiesterilidade". Além disso, como no caso de quase todas as vitaminas, a deficiência de vitamina E impede o crescimento normal e, algumas vezes, provoca degeneração das células tubulares renais, bem como das células muscu- lares. Acredita-se que a vitamina E funcione principalmente em relação aos ácidos graxos insaturados, desempenhando papel protetor no sentido de impedir a oxidação das gorduras insaturadas. Na ausência de vitamina E. a quantidade de gorduras insaturadas nas células diminui, causando anormalidades na estrutura e na função de certas organelas celulares, como as mitocôndrias, os lisossomas e até mesmo a membrana celular. VITAMINA K A vitamina K é necessária para a formação, no fígado, de protrom- bina, fator VII (proconvertina), fator IX e fator X, todos importantes no processo da coagulação sanguínea. Por conseguinte, quando ocorre deficiência de vitamina K, a coagulação sanguínea é retardada. A função dessa vitaminae suas relações com alguns dos anticoagulantes, como o dicumarol, foram apresentadas com maiores detalhes no Cap. 35. Diversos compostos diferentes, tanto naturais quanto sintéticos, apresentam atividade de vitamina K. A fórmula química para um dos compostos naturais de vitamina K está ilustrada abaixo. Como a vitamina K é sintetizada por bactérias no cólon, não costuma haver necessidade de fonte dietética; entretanto, quando as bactérias do cólon são destruídas pela administração de grandes quantidades de antibióticos, a deficiência de vitamina K sobrevêm rapidamente, devido a escassez desse composto na dieta normal. METABOLISMO MINERAL As funções de muitos dos minerais, como sódio, potássio, cloreto etc, foram consideradas nos locais adequados no texto. Por isso, mencio- naremos aqui apenas as funções específicas de minerais não abordados em outras seções. O conteúdo corporal dos minerais mais importantes é apresentado no Quadro 71.3, enquanto as necessidades diárias estão arroladas no Quadro 71.4. Magnésio. O magnésio é cerca de um sexto tão abundante nas células quanto o potássio. O magnésio é especialmente necessário como catali- sador para muitas reações enzimáticas intracelulares, em particular as relacionadas com o metabolismo dos carboidratos. A concentração extracelular de magnésio é baixa, de apenas f,8 a 2,5 mEq/1. O aumento das concentrações extracelulares de magnésio 686 Quadro 71.3 Conteúdo em gramas de um homem com 70 quilogramas Agua 41.400 Gordura 12.600 Proteína 12.600 Carboidrato 300 Na 63 K 150 Ca 1.160 Mg 21 Cl 85 P 670 s 112 Fe 3 I 0.014 deprime a atividade do sistema nervoso e também diminui a contração do músculo esquelético. Este último efeito pode ser bloqueado pela administração de cálcio. As baixas concentrações de magnésio produzem aumento da irritabilidade do sistema nervoso, vasodilatação periférica e arritmias cardíacas, sobretudo após infarto agudo do miocárdio. Cálcio. O cálcio encontra-se presente no organismo principalmente sob a forma de fosfato no osso. Este assunto será discutido com maiores detalhes no Cap. 79, bem como o conteúdo de cálcio do líquido extra- celular. Apresença de quantidades excessivas de íons cálcio no líquido extra- celular pode provocar parada cardíaca em sístole e atuar como depressor mental. Por outro lado, os baixos níveis de cálcio podem causar descarga espontânea das fibras nervosas, resultando em tetania. Isso também será discutido no Cap. 79. Fósforo. O fosfato é o principal ânion dos líquidos intracelulares. Os fosfatos têm a capacidade de se combinar de modo reversível com muitos sistemas de coenzimas e, também, com numerosos outros com- postos necessários ao funcionamento dos processos metabólicos. Muitas reações importantes dos fosfatos foram catalogadas em outros locais deste texto, sobretudo em relação às funções do ATP, ADP, fosfocrea- tina, e assim por diante. Além disso, o osso contém quantidades enormes de fosfato de cálcio, como será discutido no Cap. 79. Ferro. A função do ferro no organismo, sobretudo no que concerne à formação de hemoglobina, foi discutida no Cap. 32. Dois terços do ferro no organismo encontram-se sob forma de hemoglobina, embora quantidades menores estejam presentes em outras formas, sobretudo no fígado e na medula óssea. Os transportadores de elétrons que contém ferro (em particular os citocromos) estão presentes nas mitocôndrias de todas as células do organismo c são fundamentais para a maioria das oxidações intracelulares. Por conseguinte, o ferro é absolutamente essencial tanto para o transporte de oxigênio para os tecidos, quanto para a atuação dos sistemas oxidativos no interior das células, sem os quais a vida cessaria em poucos segundos. Oligoelementos Importantes no organismo. Alguns elementos estão presentes no organismo em quantidades tão pequenas que são denomi- nados oligoelementos. Em geral, suas quantidades também são mínimas nos alimentos. Contudo, na ausência de qualquer um deles, é provável haver desenvolvimento de uma síndrome carencial específica. Os três oligoelementos mais importantes são: Iodo. O oligoelemento mais bem conhecido é o iodo, que será discu- tido no Cap. 76, juntamente com o hormônio tireóideo. Conforme ilustra- do no Quadro 71.3, o organismo contém, em média, apenas 14 mg. O iodo é essencial para a formação de tiroxina e de triiodotironina, os dois hormônios tireóideos essenciais para a manutenção do metabo- lismo normal em todas as células. Zinco. O zinco é parte integrante de muitas enzimas, sendo a anidrase carbônica uma das mais importantes, encontrada principalmente em altas concentrações nos eritrócitos. Essa enzima é responsável pela rápida combinação do dióxido de carbono com água nos eritrócitos dos capilares periféricos e pela rápida liberação de dióxido de carbono dos capilares pulmonares para os alvéolos. A anidrase carbônica também está presente na mucosa gastrintestinal, nos túbulos renais e nas células epiteliais de muitas glândulas. Por conseguinte, o zinco em pequenas quantidades é essencial para a realização de muitas reações relacionadas ao metabo- lismo do dióxido de carbono. O zinco também é um componente da desidrogenaselática e, portan- to, é importante para as interconversões entre o ácido pirúvico e o ácido lático. Por fim, o zinco é parte integrante de algumas peptidases, Sendo, pois, importante para a digestão das proteínas no tubo gastrintestinal. Flúor. O flúor não parece ser um elemento necessário para o metabo- lismo, porém sua presença em pequenas quantidades no organismo, durante o período de vida em que os dentes estão sendo formados, os protege posteriormente contra cáries dentárias. O flúor não torna os dentes mais fortes, mas, na realidade, exerce algum efeito ainda pouco elucidado na supressão do processo canogênico. Foi sugerido que o flúor seria depositado nos cristais de hidroxiapatita do esmalte dos dentes, combinando-se e, assim, bloqueando as funções de vários oligoelementos necessários para a ativação das enzimas bacterianas. Por conseguinte, as enzimas permanecem inativas e não provocam cáries. A ingestão excessiva de flúor provoca fluorose, que se manifesta, em seu estado moderado, por dentes manchados e, em estados mais graves, por aumento dos ossos. Postulou-se que, nesta condição, o flúor combina-se com oligoelementos de algumas das enzimas metabólicas, incluindo as fosfatases, com inativação parcial de vários sistemas metabólicos. De acordo com essa teoria, os dentes manchados e o aumento dos ossos seriam devidos a sistemas enzimáticos anormais dos odontoblaslos e osteoblastos. Embora os dentes manchados sejam muito resis- tentes ao desenvolvimento de cárie, sua força estrutural fica consideravelmente reduzida como conseqüência do processo de mosqueamento. Outras Observações: A Leptina é um hormônio produzido proporcionalmente pelo tecido adiposo que atua no SNC gerando saciedade, juntamente com a insulina. Esses dois hormônios guardam então uma importante relação: se não há insulina, não terá tecido adiposo e por consequência não haverá produção de Leptina. No Núcleo Arqueado há duas populações neurais: População anorexigenica que produz saciedade e a População Orexigênica que produz fome. Possuem receptores para a Insulina e Para a Leptina. Seus neurônios se projetam para áreas que fazem conrole da ingestão alimentar: Hipotálamo Ventromedial (Hvm) responsável pela saciedade e hipotálamo Lateral (HL) responsável pela fome. A região anorexigênica quando ativada produz o POMC e CART. O POMC será clivado para liberar2msh que atua nos receptores MC4 e MC3 no HV ativando seus neurônios e gerando saciedade. Atuam ainda inibindo o HL inibindo a fome. A região orexigenica então estará ativa quando não houver a presença de Insulina ou Leptina pois estas atuam de forma a inibir a fome. Desta forma na ausência desses hormônios teremos a produção de NPY e AgRp. O NPY atuará no HL produzindo a fome. E o AgRp atuará no HVM bloqueando receptores de MC3 e MC4 responsáveis pela saciedade. A ingestão alimentar desencadeia diversos mecanismos de regulação no organismo. A presença do alimento no TGI distende a parede, aumentam a osmolaridade e diminuem o pH. Ocorre então a secreção de colescitocininca que promove a contração da Vesícula Biliar, atua no NTS onde possui receptores realizando a determinação do padrão de motilidade e secreção, aumento da atividade parassimpática que aumenta a motilidade, atua sobre o pâncreas levando a liberação de Insulina que produzirá hipoglicemia e saciedade. Terminações vagais sensíveis ao estímulo mecânico irão reforçar esses efeitos da ingestão alimentar. Peptídeo YY, Grelina e Glucagon são hormônios que INDUZEM a fome.
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